高考物理復(fù)習(xí)第六章碰撞與動量守恒基礎(chǔ)課1動量和動量定理市賽課公開課一等獎省名師獲獎?wù)n件

[高考導(dǎo)航]考點(diǎn)內(nèi)容要求高考命題實(shí)況?？碱}型關(guān)聯(lián)考點(diǎn)動量、動量定理、動量守恒定律及其應(yīng)用Ⅱ

卷Ⅰ：T35(2)卷Ⅰ：T35(2)卷Ⅱ：T35(2)卷Ⅰ：T35(2)卷Ⅱ：T35(2)卷Ⅲ：T35(2)

計(jì)算題填空題①沖量、動量、動量改變②動量與動能③動量定理與動力學(xué)結(jié)合④動量守恒定律與動能定理、機(jī)械能守恒定律及能量守恒定律結(jié)合彈性碰撞和非彈性碰撞Ⅰ試驗(yàn)七：驗(yàn)證動量守恒定律

說明：只限于一維1/52基礎(chǔ)課1動量和動量定理2/52知識點(diǎn)一、動量1．定義：運(yùn)動物體質(zhì)量和______乘積叫做物體動量，通慣用p來表示。2．表示式：p＝______。3．單位：_________。4．標(biāo)矢性：動量是矢量，其方向和_______方向相同。速度mvkg·m/s速度3/525．動量、動能、動量改變量比較名稱項(xiàng)目動量動能動量改變量定義物體質(zhì)量和_____乘積物體因?yàn)開____而含有能量物體末動量與初動量_______定義式p＝_____Ek＝__________Δp＝________矢標(biāo)性______標(biāo)量矢量特點(diǎn)狀態(tài)量狀態(tài)量過程量關(guān)聯(lián)方程速度運(yùn)動矢量差mvp′－p矢量4/52知識點(diǎn)二、動量定理1．沖量 (1)定義：力和力__________乘積叫做這個力沖量。

公式：I＝_____。 (2)單位：沖量單位是_______，符號是_____。 (3)方向：沖量是矢量，恒力沖量方向與力方向______。作用時間Ft牛·秒N·s相同5/522．動量定理 (1)內(nèi)容：物體所受________沖量等于物體______改變。 (2)表示式：Ft＝Δp＝p′－p。 (3)矢量性：動量改變量方向與_________方向相同，能夠在某一方向上用動量定理。合外力動量合外力6/52[思索判斷](1)兩物體動量相等，動能也一定相等。(

)(2)動量改變大小，不可能等于初末狀態(tài)動量大小之和。(

)(3)物體動量改變量等于某個力沖量。(

)(4)物體沿水平面運(yùn)動，重力不做功，重力沖量也等于零。(

)(5)物體動量越大，則物體慣性就越大。(

)答案(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×7/52動量、沖量了解及計(jì)算1．沖量和動量比較

沖量I動量p定義力與力作用時間乘積叫做力沖量質(zhì)量和速度乘積叫做動量公式I＝Ftp＝mv單位N·skg·m/s矢標(biāo)性矢量，方向與恒力方向相同矢量，方向與速度方向相同特點(diǎn)過程量狀態(tài)量8/522.沖量和功區(qū)分 (1)沖量和功都是過程量。沖量是表示力對時間積累作用，功表示力對位移積累作用。 (2)沖量是矢量，功是標(biāo)量。 (3)力作用沖量不為零時，力做功可能為零；力做功不為零時，力作用沖量一定不為零。9/521．[動量了解]以下關(guān)于動量說法正確是(

) A．質(zhì)量大物體動量一定大 B．速度大物體動量一定大 C．兩物體動能相等，動量不一定相同 D．兩物體動能相等，動量一定相等10/52答案C11/522．[沖量、動量了解]如圖1所表示，豎直面內(nèi)有一個固定圓環(huán)，MN是它在豎直方向上直徑。兩根光滑滑軌MP、QN端點(diǎn)都在圓周上，MP＞QN。將兩個完全相同小滑塊a、b分別從M、Q點(diǎn)無初速度釋放，在它們各自沿MP、QN運(yùn)動到圓周上過程中，以下說法中正確是(

)圖112/52A．協(xié)力對兩滑塊沖量大小相同B．重力對a滑塊沖量較大C．彈力對a滑塊沖量較小D．兩滑塊動量改變大小相同解析這是“等時圓”，即兩滑塊同時抵達(dá)滑軌底端。協(xié)力F＝mgsinθ(θ為滑軌傾角)，F(xiàn)a＞Fb，所以協(xié)力對a滑塊沖量較大，a滑塊動量改變也大；重力沖量大小、方向都相同；彈力FN＝mgcosθ，F(xiàn)Na＜FNb，所以彈力對a滑塊沖量較小。故選項(xiàng)C正確。答案C13/523．[用I＝Ft計(jì)算恒力沖量]如圖2所表示，質(zhì)量為m小滑塊沿傾角為θ斜面向上滑動，經(jīng)過時間t1，速度為零并又開始下滑，經(jīng)過時間t2回到斜面底端，滑塊在運(yùn)動過程中受到摩擦力大小一直為Ff。在整個運(yùn)動過程中，重力對滑塊總沖量為(

)圖214/52A．mg(t1＋t2)sinθ B．mg(t1－t2)sinθC．mg(t1＋t2) D．0解析重力是恒力，重力沖量等于重力與重力作用時間乘積，即整個運(yùn)動過程中重力沖量為mg(t1＋t2)。選項(xiàng)C正確。答案C15/52動量定理了解及應(yīng)用1．對動量定理了解 (1)動量定理表示式Ft＝p′－p是矢量式，右邊是物體受到全部外力總沖量，而不是某一個力沖量。其中F是全部外力協(xié)力，它能夠是恒力，也能夠是變力，假如合外力是變力，則F是合外力在時間t內(nèi)平均值。 (2)動量定理表示式Ft＝p′－p說明了兩邊因果關(guān)系，即合外力沖量是動量改變原因。16/52(3)動量定理說明是合外力沖量I合和動量改變量Δp關(guān)系，合外力沖量由動量改變量反應(yīng)出來，I合與Δp不但大小相等，方向也相同。(4)動量定理含有普適性，動量定理不但適合用于恒力作用，也適合用于變力作用。17/5218/523．用動量定了解釋現(xiàn)象 (1)Δp一定時，F(xiàn)作用時間越短，力就越大；時間越長，力就越小。 (2)F一定，此時力作用時間越長，Δp就越大；力作用時間越短，Δp就越小。

分析問題時，要把哪個量一定，哪個量改變搞清楚。19/52【典例】

[用動量定理求變力沖量]如圖3所表示，一質(zhì)量為m滑塊在固定于豎直平面半徑為R光滑軌道內(nèi)運(yùn)動，若滑塊在圓心等高處C點(diǎn)由靜止釋放，則滑塊從C點(diǎn)抵達(dá)最低點(diǎn)B過程中所受協(xié)力沖量大小為多大？方向怎樣？圖320/5221/52【拓展延伸】

在【典例】中，若滑塊在圓軌道上運(yùn)動時能夠抵達(dá)圓周最高點(diǎn)，且這時對軌道壓力剛好為0，則滑塊從A點(diǎn)沿軌道抵達(dá)最低點(diǎn)B過程中所受到協(xié)力沖量大小多大？方向怎樣？22/5223/521．[用動量定了解釋生活現(xiàn)象]人從高處跳到低處時，為了安全，普通都是讓腳尖先著地，這是為了(

) A．減小地面對人沖量 B．使人動量改變減小 C．減小地面對人沖力 D．增大人對地面壓強(qiáng)，起到安全保護(hù)作用24/52解析人從高處跳下落地時速度是一定，與地面接觸過程中，人動量改變是定值，所受到?jīng)_量也是一定，但腳尖先著地增加了緩沖時間，使得人所受沖力減小，起到安全保護(hù)作用，這個過程中人對地面壓強(qiáng)也對應(yīng)減小。選項(xiàng)C正確。答案C25/522．[用動量定理求變力沖量]一個質(zhì)量為m＝100g小球從h＝0.8m高處自由下落，落到一個厚軟墊上，若從小球接觸軟墊到小球陷至最低點(diǎn)經(jīng)歷了t＝0.2s，要求豎直向下方向?yàn)檎瑒t在這段時間內(nèi)，軟墊對小球沖量為(取g＝10m/s2)(

) A．0.6N·s B．0.4N·s C．－0.6N·s D．－0.4N·s26/52答案

C27/52圖428/52解析依據(jù)動量定理得：Δp＝mgt＝60×10×1kg·m/s＝600kg·m/s，故選項(xiàng)A正確。答案A29/524．[動量定理應(yīng)用](·安徽理綜，22)一質(zhì)量為0.5kg小物塊放在水平地面上A點(diǎn)，距離A點(diǎn)5m位置B處是一面墻，如圖5所表示。物塊以v0＝9m/s初速度從A點(diǎn)沿AB方向運(yùn)動，在與墻壁碰撞前瞬間速度為7m/s，碰后以6m/s速度反向運(yùn)動直至靜止。g取10m/s2。圖530/52(1)求物塊與地面間動摩擦因數(shù)μ；(2)若碰撞時間為0.05s，求碰撞過程中墻面對物塊平均作用力大小F；(3)求物塊在反向運(yùn)動過程中克服摩擦力所做功W。31/52答案(1)0.32

(2)130N

(3)9J32/521．用動量定了解題基本思緒方法技巧33/522．動量定理應(yīng)用技巧 (1)應(yīng)用I＝Δp求變力沖量

假如物體受到大小或方向改變力作用，則不能直接用I＝Ft求沖量，能夠求出該力作用下物體動量改變Δp，等效代換得出變力沖量I。 (2)應(yīng)用Δp＝FΔt求動量改變

比如，在曲線運(yùn)動中，速度方向時刻在改變，求動量改變(Δp＝p2－p1)需要應(yīng)用矢量運(yùn)算方法，計(jì)算比較復(fù)雜。假如作用力是恒力，能夠求恒力沖量，等效代換得出動量改變。34/52應(yīng)用動量定理求解連續(xù)作用問題機(jī)槍連續(xù)發(fā)射子彈、水柱連續(xù)沖擊煤層等都屬于連續(xù)作用問題。這類問題特點(diǎn)是：研究對象不是質(zhì)點(diǎn)(也不是能看成質(zhì)點(diǎn)物體)，動量定理應(yīng)用對象是質(zhì)點(diǎn)或能夠看做質(zhì)點(diǎn)物體，所以應(yīng)設(shè)法把子彈、水柱質(zhì)點(diǎn)化，通常選取一小段時間內(nèi)射出子彈或噴出水柱作為研究對象，對它們進(jìn)行受力分析，應(yīng)用動量定理，或者結(jié)合牛頓運(yùn)動定律綜合求解。35/5236/5237/52解析小球能停在空中，說明小球受到?jīng)_力等于重力F＝mg①小球受到?jīng)_力大小等于小球?qū)λ?。取很小一段長為Δl小水柱Δm，其受到重力Δmg和球?qū)λ，取向下為正方向。(F＋Δmg)t＝0－(－Δmv)②其中小段水柱重力Δm·g忽略不計(jì)，Δm＝ρS·Δl38/5239/52答案1.8m40/52動量定理用于處理連續(xù)流體或粒子流作用力問題，分析關(guān)鍵是構(gòu)建合理物理模型，即隔離出一定形狀流體或粒子流作為研究對象，從而化“無形”為“有形”。方法技巧41/521．(·北京理綜)“蹦極”運(yùn)動中，長彈性繩一端固定，另一端綁在人身上，人從幾十米高處跳下，將蹦極過程簡化為人沿豎直方向運(yùn)動，從繩恰好伸直，到人第一次下降至最低點(diǎn)過程中，以下分析正確是(

) A．繩對人沖量一直向上，人動量先增大后減小 B．繩對人拉力一直做負(fù)功，人動能一直減小 C．繩恰好伸直時，繩彈性勢能為零，人動能最大 D．人在最低點(diǎn)時，繩對人拉力等于人所受重力42/52解析從繩子恰好伸直，到人第一次下降到最低點(diǎn)過程中，拉力逐步增大，由牛頓第二定律mg－F＝ma可知，人先做加速度減小加速運(yùn)動，當(dāng)a＝0時，F(xiàn)＝mg，此時速度最大，動量最大，動能最大，今后人繼續(xù)向下運(yùn)動，F(xiàn)＞mg，由牛頓第二定律F－mg＝ma可知，人做加速度增大減速運(yùn)動，動量一直減小直到減為零，全過程中拉力方向一直向上，所以繩對人沖量一直向上，綜上可知A正確，C、D錯誤；拉力對人一直做負(fù)功，動能先增大后減小，故B錯誤。答案A43/522．(·重慶理綜)高空作業(yè)須系安全帶，假如質(zhì)量為m高空作業(yè)人員不慎跌落，從開始跌落到安全帶對人剛產(chǎn)生作用力前人下落距離為h(可視為自由落體運(yùn)動)．今后經(jīng)歷時間t安全帶到達(dá)最大伸長，若在此過程中該作用力一直豎直向上，則該段時間安全帶對人平均作用力大小為(

)44/52答案A45/523．[·全國卷Ⅰ，35(2)]某游樂園入口旁有一噴泉，噴出水柱將一質(zhì)量為M卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中。為計(jì)算方便起見，假設(shè)水柱從橫截面積為S噴口連續(xù)以速度v0豎直向上噴出；玩具底部為平板(面積略大于S)；水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水速度變?yōu)榱悖谒椒较虺拿婢鶆蛏㈤_。忽略空氣阻力。已知水密度為ρ，重力加速度大小為g。求 (ⅰ)噴泉單位時間內(nèi)噴出水質(zhì)量； (ⅱ)玩具在空中懸停時，其底面相對于噴口高度。46/5247/5248/5249/524．(·濟(jì)南市聯(lián)考)在水平方向勻強(qiáng)電場中，有一帶電正粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，從A點(diǎn)以初速度v0豎直向上射入電場