01 A动量 动量定理 基础版2025新课改-高中物理-选修第1册（21讲）

01A动量动量定理基础版2025新课改-高中物理-选修第1册（21讲）动量动量定理知识点：动量动量定理一、寻求碰撞中的不变量1．质量大的C球与静止的B球碰撞，B球获得的速度大于(填“大于”“小于”或“等于”)碰前C球的速度，两球碰撞前后的速度之和不相等(填“相等”或“不相等”)．2．由教材第3页小车碰撞实验中记录的数据知：两小车碰撞前后，动能之和不相等(填“相等”或“不相等”)，质量与速度的乘积之和基本不变．二、动量1．动量(1)定义：物体的质量和速度的乘积．(2)公式：p＝mv，单位：kg·m/s.(3)动量的矢量性：动量是矢(填“矢”或“标”)量，方向与速度的方向相同，运算遵循平行四边形定则．2．动量的变化量(1)物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差，Δp＝p′－p(矢量式)．(2)动量始终保持在一条直线上时的运算：选定一个正方向，动量、动量的变化量用带正、负号的数值表示，从而将矢量运算转化为代数运算，此时的正、负号仅表示方向，不表示大小．三、动量定理1．冲量(1)定义：力与力的作用时间的乘积．(2)定义式：I＝FΔt.(3)物理意义：冲量是反映力的作用对时间的累积效应的物理量，力越大，作用时间越长，冲量就越大．(4)单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛秒，符号为N·s.(5)矢量性：如果力的方向恒定，则冲量的方向与力的方向相同；如果力的方向是变化的，则冲量的方向与相应时间内物体动量变化量的方向相同．2．动量定理(1)内容：物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化量．(2)表达式：I＝p′－p或F(t′－t)＝mv′－mv.技巧点拨一、动量动量的变化量1．对动量的理解(1)瞬时性：物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量，动量的大小可用p＝mv表示．(2)矢量性：动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同．(3)相对性：因物体的速度与参考系的选取有关，故物体的动量也与参考系的选取有关．2．动量的变化量(1)表达式：Δp＝p2－p1.该式为矢量式，运算遵循平行四边形定则，当p2、p1在同一条直线上时，可规定正方向，将矢量运算转化为代数运算．(2)方向：方向与速度变化的方向相同，在合力为恒力的情况下，物体动量变化的方向也与物体加速度的方向相同，即与物体所受合外力的方向相同．总结提升动量与动能的区别与联系1．区别：动量是矢量，动能是标量，质量相同的两物体，动量相同时动能一定相同，但动能相同时，动量不一定相同．2．联系：动量和动能都是描述物体运动状态的物理量，大小关系为Ek＝eq\f(p2,2m)或p＝eq\r(2mEk).二、冲量及其计算1．对冲量的理解(1)冲量是过程量冲量是力作用在物体上的时间累积效应，取决于力和时间这两个因素，所以求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量．(2)冲量是矢量在力的方向不变时，冲量的方向与力的方向相同，如果力的方向是变化的，则冲量的方向与相应时间内物体动量变化量的方向相同．2．冲量的计算(1)求恒力的冲量冲量等于力和力的作用时间的乘积(无论物体是否运动，无论物体在该力的方向上是否有位移)．(2)求变力的冲量①若力与时间成线性关系，则可用平均力求变力的冲量．②若给出了力随时间变化的图像如图所示，可用面积法求变力的冲量．图③利用动量定理求解．三、动量定理1．动量定理的推导如图所示，一个质量为m的物体(与水平面无摩擦)在水平恒力F作用下，经过时间t，速度从v变为v′.图物体在这个过程中的加速度a＝eq\f(v′－v,t)根据牛顿第二定律F＝ma可得F＝meq\f(v′－v,t)整理得：Ft＝m(v′－v)＝mv′－mv即Ft＝mv′－mv＝Δp.2．动量定理的理解(1)动量定理反映了合外力的冲量是动量变化的原因．(2)动量定理的表达式Ft＝mv′－mv是矢量式，运用动量定理解题时，要注意规定正方向．(3)公式中的F是物体所受的合外力，若合外力是均匀变化的力，则F应是合外力在作用时间内的平均值．3．动量定理的应用(1)定性分析有关现象．①物体的动量变化量一定时，力的作用时间越短，力就越大，反之力就越小．②作用力一定时，力的作用时间越长，动量变化量越大，反之动量变化量就越小．(2)应用动量定理定量计算的一般步骤．eq\x(选定研究对象，明确运动过程)→eq\x(进行受力分析，确定初、末状态)→eq\x(选取正方向，列动量定理方程求解)总结提升用动量定理解题时应注意的问题1．列方程前首先选取正方向；2．分析速度时一定要选取同一参考系，一般选地面为参考系；3．公式中的冲量应是合外力的冲量，求动量的变化量时要严格按公式，且要注意动量的变化量是末动量减去初动量．例题精练1．（2021春•荔湾区校级月考）下列运动中的物体，动量始终保持不变的是（）A．绕地球匀速运行的同步卫星 B．小球碰到竖直墙壁被弹回，速度大小不变 C．用绳子拉着物体，沿斜面做匀速直线运动 D．荡秋千的小孩，每次荡起的高度保持不变2．（2020秋•十堰期末）如图所示，一恒力F与水平方向的夹角为θ，作用在置于光滑水平面上、质量为m的物体上，使物体由静止开始运动，经时间t物体的速度大小为v，重力加速度大小为g，则恒力F在时间t内的冲量大小为（）A．mv B．Ft C．Ftcosθ D．（mg﹣Fsinθ）t随堂练习1．（2021春•广州期末）王老师课堂做演示实验，把两枚质量相等的鸡蛋A、B自同一高度由静止释放，鸡蛋A落在海绵垫上完好无损（未反弹），鸡蛋B落在地板砖上碎了。不计空气阻力，对这一结果，下列说法正确的是（）A．下落过程中鸡蛋B的末动量更大一些 B．碰撞过程中鸡蛋B的动量变化率更大一些 C．碰撞过程中鸡蛋A的动量减小得更少一些 D．下落过程中鸡蛋A所受重力的冲量更小一些2．（2021春•九江期末）寄易碎物品快递时，应符合基本的包装规范，先将箱体内部六面用板状固体泡沫衬垫，每件商品用塑料气泡膜包裹，并用粘胶带封住以防包斑松散。易碎物品被较软的塑料气泡膜包裹着的目的是（）A．减小碰撞过程中的动量变化量 B．延长碰撞过程中的作用时间 C．为使产品看起来更上档次 D．为减少和周围环境中的热传递3．（2021春•新余期末）一物体受到方向不变的力F作用，其中力的大小随时间变化的规律如图所示，则力F在6s内的冲量大小为（）A．9N•s B．13.5N•s C．15.5N•s D．18N•s4．（2021春•河北期末）人从高处跳下，为了保证安全，一般先用脚尖触地，随后在着地的过程中屈腿下蹲。这样做的目的是（）A．减小人下落的速度 B．减小地面对人做的功 C．增加人与地面接触的时间，减小地面对人的作用力 D．减小人的动量变化量，减小地面对人的作用力综合练习一．选择题（共15小题）1．（2020秋•大武口区校级期末）两辆汽车的质量分别为m1和m2，沿水平方向做匀速直线运动并且具有相等的动能，则两辆汽车动量大小之比是（）A．（）2 B． C． D．（）22．（2020春•江油市校级期中）对于任何一个质量不变的物体，下列说法正确的是（）A．物体的动量发生变化，其动能一定变化 B．物体的动量发生变化，其动能不一定变化 C．物体的动能不变，其动量一定不变 D．物体的动能发生变化，其动量不一定变化3．（2020秋•安徽月考）物体在竖直平面内做匀速圆周运动，运动一周的过程中，下列说法正确的是（）A．物体的动量一直变化，动能始终不变 B．物体的动能一直变化，动量始终不变 C．物体的动量和动能始终不变 D．物体的动量和动能一直变化4．（2020春•凌源市期末）关于冲量，下列说法正确的是（）A．作用力越大，冲量越大 B．冲量是标量 C．力与时间的乘积越大，冲量越大 D．物体的动量越大，受到的力的冲量越大5．（2020春•平谷区期末）一个质量为m的小球以速率2v垂直射向墙壁，碰后仍垂直墙壁以速率v弹回，此过程中小球动量变化量的大小是（）A．0 B．mv C．2mv D．3mv6．（2020春•海淀区校级期末）下列运动中的物体，动量始终保持不变的是（）A．正常运行的地球同步卫星 B．用绳子拉着物体，沿斜面做匀速直线运动 C．小球碰到竖直墙壁被弹回，速度大小不变 D．荡秋千的小孩，每次荡起的高度保持不变7．（2021•河南模拟）如图所示为某同学玩滑梯的示意图，假设滑梯斜面与水平地面的夹角为θ＝37°，该同学的质量为50kg，与滑梯间的动摩擦因数为μ＝0.5，从滑梯顶端匀加速滑到底端用时t＝2s，重力加速度为g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则该同学从滑梯顶端滑到底端的过程中，下列说法正确的是（）A．重力对该同学的冲量大小为600N•s B．支持力对该同学的冲量大小为0 C．摩擦力对该同学的冲量大小为400N•s D．合外力对该同学的冲量大小为100N•s8．（2021•重庆三模）如图所示，某同学正在练习颠球。某一次足球从静止自由下落80cm后被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为80cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，足球可视为质点，下列说法正确的是（）A．足球刚接触头和刚离开头时，速度不变 B．足球与头部接触后刚离开时动量大小为1.6kg•m/s C．足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量为零 D．足球与头部作用过程中，头部对足球的平均作用力为足球重力的5倍9．（2021•湖北模拟）某工厂测试竖直挡板的弹性，进行了如下操作：位于水平地面上的弹射装置从A点将一质量m＝0.5kg的小球斜向上弹射出去，刚好与竖直挡板的B点垂直相碰，然后被水平弹回落到地面上的C点。已知A点与竖直挡板的水平距离d＝4.8m，C点为OA的中点，B点到水平地面的高度h＝3.2m，小球从A点被弹射出去到落到C点所用的总时间t＝1.8s，空气阻力不计，重力加速度g＝10m/s2，下列说法正确的是（）A．小球被弹射出时的速度大小为8m/s B．小球被竖直挡板弹回时的速度大小为2.4m/s C．小球受到竖直挡板水平方向的平均作用力的大小为22.5N D．小球被竖直挡板反弹过程中损失的动能为2.25J10．（2021•湖南模拟）如图所示，从小山坡上的O点将质量不同的两个小石块a、b以相同的动能分别沿同一方向水平抛出，两石块分别落在山坡的P、Q两点。已知O、P、Q三点的连线恰在一条直线上，且xOP：xPQ＝2：3，不计石块飞行时受到的空气阻力，下列说法中正确的是（）A．a、b的初速度之比为： B．a、b的质量之比为3：2 C．落到山坡上时，a、b的动能大小之比为1：1 D．从抛出到落在山坡上的过程中，重力对a、b冲量的大小之比为：11．（2021•嵊州市模拟）如图所示是某手机防摔装置，商家宣传只要手机摔落角度合适，可以保证2m高处自由摔落而不破，下列有关说法正确的是（）A．有手机防摔装置就不用担心2m内下落摔破手机了 B．防摔装置中气囊的作用类似轮船边悬挂的防撞轮胎所起的作用 C．手机从同一地方静止摔落，有防摔装置时地面给它的冲量较小 D．手机与地面碰撞过程中手机对地面的冲量与地面对手机的冲量相同12．（2021•全国模拟）人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量约为200g，从离人眼约20cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.1s，g取10m/s2。下列说法正确的是（）A．手机落到眼睛处的速度大小约为1m/s B．手机对眼睛的冲量方向竖直向上 C．手机对眼睛的冲量大小约为0.6N•s D．眼睛对手机的平均作用力大小约为4N13．（2021春•德清县校级月考）高空抛物极易对人造成重大伤害，如果一个0.05kg鸡蛋从一居民楼16层坠下，与地面的撞击时间约为2ms，则鸡蛋对地面的冲击力约为（）A．600N B．750N C．500N D．775N14．（2021春•丰台区期中）如图所示，一个物体静止在水平地面上，受到与水平方向成θ角的恒定拉力F作用时间t后，物体仍保持静止。现有以下看法，你认为看法正确的是（）A．物体所受合力的冲量大小为0 B．物体所受拉力F的冲量大小是Ftcosθ C．物体所受摩擦力的冲量大小为0 D．物体所受拉力F的冲量方向水平向右15．（2021春•丰台区期中）对轿车进行碰撞安全性实验。在碰撞过程中，关于安全气囊保护作用的认识正确的是（）A．安全气囊减小了驾驶员的动量变化量 B．安全气囊减小了驾驶员受到撞击力的冲量 C．安全气囊主要是减小了驾驶员的动量变化率 D．安全气囊延长了撞击力的作用时间，从而使得动量变化更大二．多选题（共15小题）16．（2019春•甘南县校级期末）关于物体的动量，下列说法中正确的是（）A．物体的动量越大，其惯性也一定越大 B．物体的速度方向改变，其动量一定改变 C．物体的动能不改变，其动量也一定不改变 D．运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向17．（2019春•永定区校级月考）质量一定的质点在运动过程中，动能保持不变，则质点的动量（）A．一定不变 B．可能不变 C．可能变化 D．一定变化18．（2019秋•宾阳县校级月考）对任何一个固定质量的物体，下列说法正确的是（）A．物体的动量发生变化，其动能一定发生变化 B．物体的动量发生变化，其动能不一定发生变化 C．物体的动能发生变化，其动量一定发生变化 D．物体的动能发生变化，其动量不一定发生变化19．（2021春•永济市校级期末）如图所示，一物体分别沿三个倾角不同的固定光滑斜面由静止开始从顶端下滑到底端C、D、E处，三个过程中重力的冲量分别为I1、I2、I3，动量变化量的大小分别为Δp1、Δp2、Δp3，则（）A．三个过程中，合力的冲量大小相同 B．三个过程中，合力做的功相等 C．I1＜I2＜I3，Δp1＝Δp2＝Δp3 D．I1＜I2＜I3，Δp1＜Δp2＜Δp320．（2021•长寿区校级模拟）如图所示，劲度系数为k，满足胡克定律的轻质橡皮筋左端与质量为m、中心有孔的小球相连，右端跨过固定在B点的光滑长钉系在墙上的A点，AB间距离恰好等于橡皮筋的原长。小球可沿着粗糙竖直固定杆移动，小球从C点由静止开始下滑h高度到达D点速度恰好为零，其中AC水平。已知小球与杆间摩擦因数为μ，BC＝L。若小球在D点获得一向上的瞬时冲量，其刚好又能到达C点。则以下说法正确的是（）A．小球下滑到D点速度为零时处于平衡状态 B．在整个过程中，橡皮筋的最大弹性势能大于mgh﹣μkLh C．小球在D点获得的瞬时冲量为 D．下滑过程与上滑过程摩擦力做功不相同21．（2021春•沙依巴克区校级期中）下列有关冲量的说法中不正确的是（）A．放置在水平桌面的物体静止一段时间，由于物体速度不变，所以物体受到重力的冲量为零 B．力对物体的冲量越大，物体受到的力一定越大 C．力对物体的冲量越大，力的作用时间一定越长 D．物体的冲量越大，它的动量变化越大22．（2021春•湖南期中）在游乐场里，高大的摩天轮格外引人注目，摩天轮上的透明座舱始终能够保持在竖直方向。如图乙所示，坐在座舱中的乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，摩天轮连续转动过程中，研究某一座舱中的乘客，下列物理量始终在变化的是（）A．乘客的动量 B．乘客的动量变化率 C．乘客对座舱的作用力 D．相同时间内乘客重力的冲量23．（2021•河南一模）如图所示，拉杆箱是由轻质拉杆和箱子构成的交通旅游工具。在光滑水平地面上沿轻质拉杆方向拉动拉杆箱，使其水平向右加速运动了一段时间。已知拉杆与水平方向的夹角为θ（θ≠0）。则在此过程中，下列说法正确的是（）A．拉力对拉杆箱做的功等于拉杆箱的动能增量 B．拉力对拉杆箱做的功大于拉杆箱的动能增量 C．拉力对拉杆箱的冲量大小等于拉杆箱的动量增量大小 D．拉力对拉杆箱的冲量大小大于拉杆箱的动量增量大小24．（2021•四川模拟）如图所示，钟表挂在竖直墙面上，秒针尾部有一质量为m的圆形小片P，在秒针做匀速圆周运动过程中，以下分析正确的是（）A．在任意相等时间内，P所受重力对P做的功相等 B．在任意相等时间内，P所受重力对P的冲量相等 C．秒针对P的作用力所做的功等于P的机械能变化量 D．秒针对P的作用力的冲量等于P的动量变化量25．（2020秋•重庆期末）如图甲所示，质量m＝1kg的物体静止在水平地面上，物体与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.1，t＝0时，将如图乙所示周期性变化的外力F作用于物体上，设水平向右为力的正方向，关于物体之后的运动过程分析正确的是（）A．在0.8s＜t＜1.8s时间段内加速度为2m/s2 B．拉力F的功率最大值为6.0W C．0∼1.8s内合外力对物体的冲量为0 D．物体时而向左运动，时而向右运动26．（2020秋•湖北月考）如图所示，用平抛竖落仪做演示实验。小锤击打弹簧片，A小球做平抛运动的同时B小球自同一高度做自由落体运动。已知A、B两小球质量相等，在B小球落地前，下列说法正确的是（）A．A小球重力的功率大于B小球重力的功率 B．A小球的动能变化等于B小球的动能变化 C．A小球的动量变化等于B小球的动量变化 D．A小球的机械能变化大于B小球的机械能变化27．（2020秋•宁远县校级月考）汉朝时期飞将军李广的故事广为流传，古诗“林暗草惊风，将军夜引弓。平明寻白羽，没在石棱中”就是描述李广射虎的故事。假设箭的质量约为0.4kg，以75m/s的速度射在石头上，作用时间为0.02s。下列说法正确的是（）A．箭与石之间平均作用力大小为3200N B．箭与石之间平均作用力大小为1500N C．箭的动能变化量为﹣1125J D．箭的动能变化量为﹣1875J28．（2020秋•北碚区校级月考）小明以5m/s的速度将篮球斜抛出，球在空中运动0.3s后垂直撞击到篮板上，然后以1m/s的速度反弹，平抛进入篮筐。球与篮板接触的时间0.1s，忽略空气阻力，篮球质量为0.6kg（g取10m/s2）。下列说法正确的是（）A．篮板对球的平均作用力大小为18N B．篮板对球的平均作用力大小为30N C．篮球被抛出后上升的最大高度是1.5m D．小明投篮处距篮板水平距离是1.2m29．（2020秋•大渡口区校级期中）人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到眼睛的情况。如图所示，若手机质量m为200g，从离人眼约h＝10cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后经t＝0.1s手机停止运动，取重力加速度g＝10m/s2，下列分析正确的是（）A．手机对眼睛的作用力大小约为2.8N B．手机对眼睛的作用力大小约为4.8N C．全过程手机重力的冲量大小约为0.48N•s D．全过程手机重力的冲量大小约为0.28N•s30．（2020秋•开封期中）下列说法正确的是（）A．光滑水平面上的物体，受到的水平拉力越大，动量越大 B．火箭的飞行运用了反冲的原理 C．用步枪射击时要把枪身抵在肩部，以减小反冲的影响 D．做平抛运动的小球的动量方向竖直向下三．填空题（共5小题）31．（2020春•吴兴区校级月考）如果某物体做匀速圆周运动的动量大小为p，经过一段时间后其速度方向改变了θ角，它的动量变化的大小为。32．（2020春•巴楚县校级期中）质量为5kg的物体运动速度为2m/s，则其动量为；如果一个物体所受合力为4N，则5s的动量变化为。33．（2020春•巴楚县校级期中）动量是量（填标或矢），其方向与的方向相同。质量为5kg的物体运动速度为3m/s，则其动量为；如果一个物体所受合力为5N，则5s的动量变化为。34．（2018春•宝鸡期末）质量是1kg的皮球以5m/s的水平速度与墙相碰再以3m/s的速度反弹回来，设初速度方向为正，皮球动量变化量为kg．m/s，动能变化量为J。35．（2017春•永丰县校级月考）一质量为50kg的杂技演员，表演时不慎掉下，当他下落5m时安全带被拉直，带和人作用时间为1s，则安全带对人的平均作用力为N（g取10m/s2）四．计算题（共2小题）36．（2021春•新余期末）一篮球质量为m＝0.60kg，一运动员使其从距地面高度为h1＝1.8m处由静止自由落下，反弹高度为h2＝0.8m。假设地面对篮球的作用力为恒力，作用时间为t＝0.20s；重力加速度大小取g＝10m/s，不计空气阻力。求：（1）篮球触地前后的动量变化量Δp的大小；（2）地面对篮球的冲量I。37．（2021春•广东期末）2021年6月，国足以3：1战胜叙利亚后成功晋级世预赛12强赛．如图所示，若武磊一次带球进攻时，初始足球的速度大小v0＝4m/s，方向水平向左；踢球后，球的速度大小v1＝6m/s，方向水平向右；已知球的质量m＝0.4kg，忽略脚踢球过程中球受到的草地摩擦力．（1）求这一过程中足球的动量改变量的大小；（2）若这一过程持续时间为0.2s，求足球受到脚的水平方向平均作用力多大？动量动量定理知识点：动量动量定理一、寻求碰撞中的不变量1．质量大的C球与静止的B球碰撞，B球获得的速度大于(填“大于”“小于”或“等于”)碰前C球的速度，两球碰撞前后的速度之和不相等(填“相等”或“不相等”)．2．由教材第3页小车碰撞实验中记录的数据知：两小车碰撞前后，动能之和不相等(填“相等”或“不相等”)，质量与速度的乘积之和基本不变．二、动量1．动量(1)定义：物体的质量和速度的乘积．(2)公式：p＝mv，单位：kg·m/s.(3)动量的矢量性：动量是矢(填“矢”或“标”)量，方向与速度的方向相同，运算遵循平行四边形定则．2．动量的变化量(1)物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差，Δp＝p′－p(矢量式)．(2)动量始终保持在一条直线上时的运算：选定一个正方向，动量、动量的变化量用带正、负号的数值表示，从而将矢量运算转化为代数运算，此时的正、负号仅表示方向，不表示大小．三、动量定理1．冲量(1)定义：力与力的作用时间的乘积．(2)定义式：I＝FΔt.(3)物理意义：冲量是反映力的作用对时间的累积效应的物理量，力越大，作用时间越长，冲量就越大．(4)单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛秒，符号为N·s.(5)矢量性：如果力的方向恒定，则冲量的方向与力的方向相同；如果力的方向是变化的，则冲量的方向与相应时间内物体动量变化量的方向相同．2．动量定理(1)内容：物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化量．(2)表达式：I＝p′－p或F(t′－t)＝mv′－mv.技巧点拨一、动量动量的变化量1．对动量的理解(1)瞬时性：物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量，动量的大小可用p＝mv表示．(2)矢量性：动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同．(3)相对性：因物体的速度与参考系的选取有关，故物体的动量也与参考系的选取有关．2．动量的变化量(1)表达式：Δp＝p2－p1.该式为矢量式，运算遵循平行四边形定则，当p2、p1在同一条直线上时，可规定正方向，将矢量运算转化为代数运算．(2)方向：方向与速度变化的方向相同，在合力为恒力的情况下，物体动量变化的方向也与物体加速度的方向相同，即与物体所受合外力的方向相同．总结提升动量与动能的区别与联系1．区别：动量是矢量，动能是标量，质量相同的两物体，动量相同时动能一定相同，但动能相同时，动量不一定相同．2．联系：动量和动能都是描述物体运动状态的物理量，大小关系为Ek＝eq\f(p2,2m)或p＝eq\r(2mEk).二、冲量及其计算1．对冲量的理解(1)冲量是过程量冲量是力作用在物体上的时间累积效应，取决于力和时间这两个因素，所以求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量．(2)冲量是矢量在力的方向不变时，冲量的方向与力的方向相同，如果力的方向是变化的，则冲量的方向与相应时间内物体动量变化量的方向相同．2．冲量的计算(1)求恒力的冲量冲量等于力和力的作用时间的乘积(无论物体是否运动，无论物体在该力的方向上是否有位移)．(2)求变力的冲量①若力与时间成线性关系，则可用平均力求变力的冲量．②若给出了力随时间变化的图像如图所示，可用面积法求变力的冲量．图③利用动量定理求解．三、动量定理1．动量定理的推导如图所示，一个质量为m的物体(与水平面无摩擦)在水平恒力F作用下，经过时间t，速度从v变为v′.图物体在这个过程中的加速度a＝eq\f(v′－v,t)根据牛顿第二定律F＝ma可得F＝meq\f(v′－v,t)整理得：Ft＝m(v′－v)＝mv′－mv即Ft＝mv′－mv＝Δp.2．动量定理的理解(1)动量定理反映了合外力的冲量是动量变化的原因．(2)动量定理的表达式Ft＝mv′－mv是矢量式，运用动量定理解题时，要注意规定正方向．(3)公式中的F是物体所受的合外力，若合外力是均匀变化的力，则F应是合外力在作用时间内的平均值．3．动量定理的应用(1)定性分析有关现象．①物体的动量变化量一定时，力的作用时间越短，力就越大，反之力就越小．②作用力一定时，力的作用时间越长，动量变化量越大，反之动量变化量就越小．(2)应用动量定理定量计算的一般步骤．eq\x(选定研究对象，明确运动过程)→eq\x(进行受力分析，确定初、末状态)→eq\x(选取正方向，列动量定理方程求解)总结提升用动量定理解题时应注意的问题1．列方程前首先选取正方向；2．分析速度时一定要选取同一参考系，一般选地面为参考系；3．公式中的冲量应是合外力的冲量，求动量的变化量时要严格按公式，且要注意动量的变化量是末动量减去初动量．例题精练1．（2021•湖南）物体的运动状态可用位置x和动量p描述，称为相，对应p﹣x图像中的一个点。物体运动状态的变化可用p﹣x图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。假如一质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则对应的相轨迹可能是（）A． B． C． D．2．（2021春•辽宁期中）“比冲”是航天器发射系统的常用物理量，用于表达动力系统的效率，其可以描述为单位质量推进剂产生的冲量。据此分析，“比冲”的国际单位可以是（）A．N•s B．N C．m/s D．m/s2随堂练习1．（2021春•抚州期末）如图所示质量为m＝2kg的物体静止在光滑的水平面上，某时刻（计为零时刻）受到一个与水平成θ＝37°的恒力F＝5N作用，作用时间t＝3s．则0到3s内，下列计算正确的是（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10N/kg）（）A．物体动量变化量的大小为12kg•m/s B．支持力的冲量为零 C．重力冲量的方向竖直向上 D．合力的冲量大小为15N•s2．（2021春•绍兴期末）2021年4月30日晚，江苏省南通市部分地区出现了罕见的以大风和雷暴为主的强对流天气，其中通州湾监测点的风速为45.4m/s，达到了强台风的级别，连飞机场中的飞机也被吹得原地打转。若空气密度ρ＝1.3kg/m³，当风速为45m/s的大风垂直吹向一块长10m、宽5m的玻璃幕墙时，假定风遇到玻璃幕墙后速度变为零，由此估算玻璃幕墙受到的冲击力约为（）A．1×10³N B．1×104N C．1×105N D．1×106N3．（2021春•九江期末）有关专家研究得出人在打喷嚏时一次可以喷出10万个唾液飞沫，这些飞沫以每小时145千米的速度在空气中传播。某人感冒打喷嚏时气流喷出的速度大小为v，假设打一次喷嚏大约喷出体积为V的空气，用时约Δt。已知空气的密度为ρ，估算打一次喷嚏人受到的平均反冲力大小为（）A． B． C． D．4．（2021春•仓山区校级期中）如图为某一物理量y，随另一物理量x变化的函数图象，关于该图象与坐标轴所围面积（图中阴影部分）的物理意义，下列说法中正确的是（）A．若图象表示加速度随时间的变化，则面积等于质点在相应时间内的位移 B．若图象表示力随时间的变化，则面积等于该力在相应时间内的冲量 C．若图象表示力随位置的变化，则面积等于该力在相应位移内的冲量 D．若图象表示某电阻两端电压随通过电流的变化，则面积等于该电阻工作中的电功率综合练习一．选择题（共15小题）1．（2021春•南开区期末）质量为2kg的小球自塔顶由静止开始下落，不考虑空气阻力的影响，g取10m/s2，下列说法中正确的是（）A．2s内重力的平均功率为20W B．2s末小球的动能为40J C．2s内重力的冲量大小为20N•s D．2s末小球的动量大小为40kg•m/s2．（2020秋•汪清县校级期中）关于动量和动能，以下说法中正确的是（）A．速度大的物体动量一定大 B．质量大的物体动量一定大 C．两个物体的质量相等，动量大的其动能也一定大 D．两个物体的质量相等，速度大小也相等，则它们的动量一定相等3．（2020春•赤峰期末）对于某一质量确定的物体，下列说法中正确的是（）A．物体的动量发生改变，其速度不一定发生改变 B．物体的动量发生改变，其动能一定发生改变 C．物体的运动状态改变，其动量一定改变 D．物体的动能发生改变，其动量可能不变4．（2020春•道里区校级期末）关于动量的概念，下列说法正确的是（）A．运动物体在任一时刻的动量方向，一定是该时刻的加速度方向 B．物体的加速度不变，其动量也一定不变 C．物体的动能不变，其动量可能改变 D．物体的动量越大，其惯性也越大5．（2020春•印台区校级期末）关于动量和动能，下列说法正确的是（）A．如果物体的速度改变，物体的动能和动量一定都改变 B．如果物体的速率改变，物体的动能和动量可能都不变化 C．惯性越大的物体，动量也越大 D．动量大的物体它的速度不一定大6．（2021春•鼓楼区校级期中）杂技演员做高空表演时，为了安全，常在下面挂一张很大的网，当演员失误从高处掉下落在网上时，与落在相同高度的地面上相比较，下列说法正确的是（）A．演员落在网上时的动量较小 B．演员落在网上时的动量变化较小 C．演员落在网上时的动量变化较慢 D．演员落在网上时受到网的作用力较大7．（2021•福田区校级模拟）某物体静止在光滑水平面上的P处，受一水平力作用运动到Q处，此过程中水平力对物体做功为W，对物体的冲量为I。则物体的质量、到Q处时的速度分别为（）A．、 B．、 C．、 D．、8．（2021•南昌三模）蹦床是一项具有挑战性的体育运动。如图所示，某时刻运动员从空中最高点O自由下落，接触蹦床A点后继续向下运动到最低点C.其中B点为人静止在蹦床上时的位置。忽略空气阻力作用，运动员从最高点下落到最低点的过程中，动量最大的位置是（）A．O点 B．A点 C．B点 D．C点9．（2021•桃城区校级模拟）2021年5月25日，500架无人机自广州海心沙腾空，化作稻菽千重浪、田间耕耘人，纪念“杂交水稻之父”袁隆平院士。其中一架无人机在升空后进行编队表演的一段时间内沿竖直方向运动，以竖直向上为正方向，其v﹣t图象如图所示，已知无人机的质量为2kg，重力加速度g＝10m/s2。下列说法正确的是（）A．0～6s时间内无人机先上升，2s末开始下降 B．0～6s时间内无人机所受重力做功为零 C．0～6s时间内无人机所受合外力做功为1J D．2～6s时间内合外力的冲量为4N•s10．（2021•五华区校级模拟）在光滑水平面上，一静止的物块受到一水平力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示，则下列说法正确的是（）A．在0～4t0时间内，力F做的功为0 B．在2t0时刻，物块的速度最大 C．在3t0时刻，物块的加速度最大 D．在0～2t0时间内，力F的冲量为F0t011．（2021•张家口三模）某体重为60kg的“跑酷”运动员在从距离地面高1.8m处一跃而下（可认为其初速度为0），该运动员双脚落地时采用弯曲膝盖的方式使得自身重心继续下降0.5s后静止。重力加速度g＝10m/s2，忽略空气阻力，则地面对该运动员的平均冲击力大约是（）A．550N B．660N C．990N D．1320N12．（2021•宁波二模）如图所示，水平桌面上放一张轻薄的复合板，复合板与桌面之间铺几支玻璃管，复合板上放一辆较重的电动遥控小车，小车质量大于复合板的质量。当启动遥控小车的前进挡后（）A．小车仍然相对地面静止 B．小车受到向左的摩擦力将向左运动 C．复合板受到向左的摩擦力将向左运动 D．小车对复合板的冲量大于复合板对小车的冲量13．（2021春•鼓楼区校级期中）如图所示为某足球运动员进行表演，用头部将足球顶起，若每一次将足球顶起上升高度为80cm，足球的质量400g，足球与头部作用时间△t为0.1s，则足球给头部的平均作用力大小F为（）（空气阻力不计，g＝10m/s2）A．20N B．32N C．36N D．34N14．（2021•常熟市校级三模）为估算下雨时睡莲叶面承受雨滴撞击的压强，小明在下雨时将一圆柱形水杯置于露台上，测得1小时内杯中水位上升了45mm，若此过程雨滴下落的竖直速度约为12m/s。据此估算该本次下雨时睡莲叶面承受到的压强约为（）A．0.15Pa B．0.54Pa C．1.5Pa D．5.4Pa15．（2021•柯桥区模拟）绍兴市中考体育项目“垫排球”要求一分钟垫72个能得满分，已知排球质量为260g，有效高度为离地2m。小明同学在某次测试中一分钟连续垫了75个，假设每次在空中的时间相等，每次与手部平均作用时间为0.2s，则（）A．每次垫球后排球在空中运动时间约为0.8s B．垫球后球离开手的高度约为0.8m C．手对球的作用力约为10.4N D．每次垫球过程，排球克服重力做功的平均功率约为3.9W二．多选题（共15小题）16．（2021春•和平区期末）静止在水平地面上的物块，受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图所示。物块的质量为2kg，物块与地面间的动摩擦因数为0.1，4s后撤去推力，g取10m/s2，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，根据已知和图像信息可得（）A．0～4s推力F的冲量大小为32N⋅s B．4s末物体获得的速度大小为4.5m/s C．撤掉推力后物块会继续运动4s后停下 D．物块运动全过程摩擦力的冲量大小为16N⋅s17．（2021•武陵区校级模拟）高台跳雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示，某高台跳雪运动员（可视为质点）从雪道末端先后以初速度之比v1：v2＝3：4沿水平方向飞出，不计空气阻力，则运动员从飞出到落到雪坡上的整个过程中（）A．运动员先后在空中飞行的时间不相同 B．运动员先后落在雪坡上的速度方向不同 C．运动员先后落在雪坡上动量的变化量之比为3：4 D．运动员先后落在雪坡上动能的增加量之比为3：418．（2021•临川区校级三模）从地面上以初速度v0竖直上抛一质量为m的小球，一段时间后落回地面，小球运动的速度随时间变化的规律如图所示。若运动过程中小球受到的阻力与其速率成正比，v1为小球再次落回地面的速率，重力加速度大小为g。下列说法中正确的是（）A．小球上升过程中的平均速度小于 B．整个过程中阻力做功为 C．小球上升和下降过程中重力的冲量大小相等 D．小球上升和下降过程中阻力的冲量大小相等19．（2021•沙坪坝区校级模拟）如图所示，垫球是排球运动中通过手臂的迎击动作，使来球从垫击面上反弹出去的一项击球技术。若某次从垫击面上反弹出去竖直向上运动的排球，之后又落回到原位置，设整个运动过程中排球所受阻力大小不变，则下列说法正确的是（）A．球从击出到落回的时间内，重力的冲量为零 B．球从击出到最高点的时间小于从最高点落回击出点的时间 C．球上升阶段动量的变化量等于下降阶段动量的变化量 D．球上升阶段动量的变化率大于下降阶段动量的变化率20．（2021春•台江区校级期中）关于物体的动量和冲量，下列说法中正确的是（）A．物体所受合外力的冲最越大，它的动量也越大 B．物体所受合外力的冲量不为零，它的动量一定要改变 C．物体的动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量的方向 D．物体所受的合外力越大，它的动量变化越大21．（2021春•仓山区校级期中）如图所示，学生练习用头颠球，某一次足球静止自由下落80cm，被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为80cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力下列说法正确的是（）A．头部对足球的平均作用力为足球重力的9倍 B．头部对足球的平均作用力为足球重力的8倍 C．足球与头部作用过程中动量变化量大小为3.2kg•m/s D．足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为3.2N•S22．（2021•安徽模拟）一质量m＝2kg的物块静止在光滑的水平面上，从t＝0时刻开始，物块受到水平向右的外力F作用，外力F随时间t变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（）A．第2s末物块的速度大小为3m/s B．第3s末物块的动量大小为12kg•m/s C．第4s末外力的瞬时功率为18W D．第3s内与第4s内物块的动能增加量相等23．（2021•香坊区校级三模）如图所示，传送带在水平方向以速度v＝2m/s沿逆时针方向转动，质量为1kg的物块A以水平向右的速度v0＝4m/s滑上传送带左端，物块A与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，水平传送带足够长，g取10m/s2，物块A回到传送带左端过程中，下列说法正确的是（）A．物块A一直做减速运动 B．物块A最终的速度大小为2m/s C．物块A最终的速度大小为4m/s D．物块A受到摩擦力的冲量大小为6N•s24．（2021•福建模拟）2020年厦门出现过强对流冰雹天气。设一质量为4g的球形冰雹从高空云层里由静止开始下落，下落过程中所受空气阻力与速度的关系为f＝kv2（k＝1×10﹣4N•m﹣2•s2），冰雹下落过程质量保持不变，落地前已达最大速度，与地面碰撞时间为0.01s，碰撞后速度为零，g＝10m/s2。则（）A．冰雹落地瞬间的速度大小为20m/s B．冰雹落地瞬间的速度大小为400m/s C．碰撞过程中冰雹对地面的平均作用力大小约为8N D．碰撞过程中冰雹对地面的平均作用力大小约为16N25．（2021春•荔湾区校级期中）关于一对相互作用力，下列说法正确的是（）A．它们做的冲量总是大小相等的 B．它们做的冲量总是方向相反的 C．它们做的功总是大小相等的 D．它们做的功总是一正一负的26．（2021春•莱州市校级月考）古时有“守株待兔”的寓言，设兔子的头部受到大小等于自身体重的两倍打击力时即可致死。一只兔子在奔跑中与树桩碰撞（撞后速度变为0）导致死亡，若碰撞作用时间为0.2s，则兔子奔跑的速度可能是（）A．2m/s B．3m/s C．4m/s D．5m/s27．（2021•小店区校级模拟）如图所示，从小山坡上的O点将质量不同的两个小石块a、b以相同的动能分别沿同一方向水平抛出，两石块分别落在山坡的P、Q两点。已知O、P、Q三点的连线恰在一条直线上，且xOP：xPQ＝2：3，不计石块飞行时受到的空气阻力，下列说法中正确的是（）A．a、b的初速度之比为： B．a、b的质量之比为3：2 C．落到山坡上时，a、b的动能大小之比为1：1 D．从抛出到落在山坡上的过程中，重力对a、b冲量的大小之比为：28．（2021•湖南模拟）如果高速转动的飞轮的重心不在转轴上，运行将不稳定，会有振动、有噪声，而且轴承会受到很大的作用力，加速磨损.如图，飞轮半径r＝20cm，OO′为转动轴.水平飞轮正常工作时转动轴受到的水平作用力可以认为0。现飞轮的边缘P点缺损掉一小片，缺损掉的这一小片飞轮片可看成质点，其质量m＝0.01kg，飞轮转速n＝1000r/s，飞轮离地高度h＝0.8m，飞轮厚度不计，空气阻力不计，重力加速度g＝10m/s2，下列推算正确的是（）A．转动轴OO′受水平作用力大小为2000N，方向沿过P点的半径由轴指向P B．转动轴OO′受水平力大小为8000π2N，方向沿过P点的半径由P指向轴 C．如果边缘小片飞出，飞出到落地过程位移大小为160πm D．如果边缘小片飞出，落地时击入地面，对地面的冲量大小约为4πkg•m/s229．（2021•青岛二模）青岛市即墨区鳌山湾一带受崂山余脉和海岛影响，形成了长达60多公里的狭长“疾风带”，为风力发电创造了有利条件，目前该地风电总装机容量已达18万千瓦。如图，风力推动三个叶片转动，叶片带动转子（磁极）转动，在定子（线圈）中产生电流，实现风能向电能的转化。已知叶片长为r，风速为v，空气密度为ρ，流到叶片旋转形成的圆面的空气中约有速度减速为0，原速率穿过，不考虑其他能量损耗。下列说法正确的是（）A．一台风力发电机的发电功率约为ρπr2v3 B．一台风力发电机的发电功率约为ρπr2v2 C．空气对风力发电机一个叶片的平均作用力约为ρπr2v3 D．空气对风力发电机一个叶片的平均作用力约为ρπr2v230．（2021•湖南模拟）如图，两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、B，A以速度v1斜向上抛出，B以速度v2竖直向上抛出，当A到达最高点时恰与B相遇。不计空气阻力，A、B质量相等且均可视为质点，重力加速度为g，以下判断正确的是（）A．相遇时A的速度一定不为零 B．相遇时B的速度一定不为零 C．A从抛出到最高点的时间为 D．从抛出到相遇A、B动量的变化量相同三．填空题（共10小题）31．（2021春•鼓楼区校级期中）宇