第1讲动量与冲量动量定理1.试题特点:从近几年高考来看,本单元考查的重点是动量定理和动量守恒定律这两大规律。命题特点是:(1)若单独考查动量定理或动量守恒定律则以选择题的形式出现,难度不大,而且动量定理还可能与图象相结合考查。(2)若动量定理与力学的主干知识综合,往往以计算题的形式出现,重在对建模能力的考查。(3)动量与能量综合考查则以计算题的形式出现,这类问题具有过程错综复杂、图景“扑朔迷离”、条件隐晦难辨、知识覆盖广的特点。2.命题动向:2017年的高考考纲改《选修3-5》为必考内容,首考都以选择题的形式出现,且难度不大,随着各地对《选修3-5》教学的重视程度的逐步提高,预计2020年高考对动量考查的深度和题目的综合性有所增强,很有可能以计算题的形式出现。综合应用动量和能量观点解决碰撞模型问题将仍是今后命题的热点。第1讲动量与冲量动量定理1冲量(1)定义:力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量。(2)公式:I=Ft,高中阶段只要求会用I=Ft计算恒力的冲量。对于变力的冲量,高中阶段只能利用动量定理通过物体的动量变化间接求得。(3)冲量是矢量,它的方向由力的方向决定(不能说和力的方向相同)。1.1(2019江西南昌模拟考试)(多选)如图所示,一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下沿水平面匀速运动了时间t,则()。A.拉力F对物体的冲量大小为FtB.拉力对物体的冲量大小为FtsinθC.摩擦力对物体的冲量大小为FtsinθD.合力对物体的冲量大小为零【答案】AD2动量(1)定义:物体的质量和速度的乘积叫作动量。(2)表达式:p=mv。(3)单位:千克·米/秒。符号:kg·m/s。(4)动量是描述物体运动状态的一个状态量,它与时刻相对应。(5)动量是矢量,它的方向和速度的方向相同。(6)动量的变化:Δp=pt-p0。由于动量为矢量,在求解动量的变化时,其运算遵循平行四边形定则。①若初、末动量在同一直线上,则在选定正方向的前提下,可化矢量运算为代数运算。②若初、末动量不在同一直线上,则运算遵循平行四边形定则。2.1(2019河北邯郸五校联考)2018年俄罗斯世界杯足球比赛中,一足球运动员踢一个质量为0.4kg的足球。甲(1)若开始时足球的速度是4m/s,方向向右,踢球后,球的速度变为10m/s,方向仍向右(如图甲所示),则足球的初动量p=,方向,足球的末动量p'=,方向;在这一过程中足球动量的改变量Δp=,方向。乙(2)若足球以10m/s的速度撞向球门门柱,然后以3m/s的速度反向弹回(如图乙所示),则这一过程中足球的动量改变量是,方向。【答案】(1)1.6kg·m/s向右4kg·m/s向右2.4kg·m/s向右(2)5.2kg·m/s向左3动量定理(1)内容:物体所受合力的冲量等于物体动量的变化量。(2)表达式:F合·t=Δp=p'-p。(3)动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因,冲量是物体动量变化的量度。这里所说的冲量必须是物体所受的合力的冲量。(4)动量定理给出了冲量和动量变化量间的相互关系。(5)现代物理学把力定义为物体动量的变化率:F=ΔpΔt(牛顿第二定律的动量形式)。(6)动量定理的表达式是矢量式。在一维情况下,各个矢量必须以同一个规定的方向为正方向。3.1(2019江苏南京质量调研)下列关于物理现象的解释中正确的是()。A.击钉时不用橡皮锤,是因为橡皮锤太轻B.在推车时推不动,是因为推力的冲量为零C.跳伞运动员着地时做团身动作是为了减小运动员所受的作用力D.打篮球时,传球和接球有缓冲动作是为了减小篮球的冲量【答案】C3.2(2019四川成都二中模拟)质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面,再以4m/s的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞前后的动量变化为kg·m/s。若小球与地面的作用时间为0.2s,则小球受到地面的平均作用力大小为N(取g=10m/s2)。【答案】212题型一动量、冲量的理解问题1.动能、动量、动量变化量的比较动能动量动量变化量定义物体由于运动而具有的能量物体的质量和速度的乘积物体末动量与初动量的矢量差定义式Ek=12mv2p=mvΔp=p'-p标矢性标量矢量矢量关联方程Ek=p22m,Ek=12pv,p=❑√2mEk,p=2Ekv联系(1)都是相对量,与参考系的选取有关,通常选取地面为参考系(2)质量一定的物体,若物体的动能发生变化,则动量一定也发生变化;但动量发生变化时动能不一定发生变化2.冲量与功的比较冲量功定义作用在...
