2024版高考物理一輪復習教材：動量和動量定理教學課件

第1講動量和動量定理

知識點44動量和沖量

教材知識萃取

定義公式及單位方向說明

物體的質(zhì)量和公式：p=mw

動量與速度方向相同

速度的乘積單位：kg?m/s有性

力與力的作用公式：I=Ft

沖量由力的方向決定

時間的乘積單位：N,s缺

易錯沖量是矢量，它的方向由力的方向決定（不能說和力的方向相同）。如果力的方向在作用時間內(nèi)保持

不變，那么沖量的方向就和力的方向相同：如果力的方向在不斷變化，沖量的方向可以由動量變化量間接得出。

知識點44動量和沖量

1.物體的運動狀態(tài)可用位置x禾呦量p描述，稱為相，對應”（圖像中的T點。物體運動狀態(tài)的變化可用K圖像中

的一^曲線來描述，稱為相軌跡。假如一質(zhì)點ifix軸正方向做初速度為零的勻加速直線運動，貝I］對應的相軌跡可能

是

答案

1.D根據(jù)運動學公式2axk,又有阿v,解得尸V2m2ax,根據(jù)數(shù)學知識，不難判斷出D項正確，ADC項錯誤。

一題多解

由動能定理得Fx=E,又有&《及臼闡解得p=J212ax，可判斷出D項正確，ABC項錯誤。

2m1

知識點44動■和沖量

3.如圖所示，學生練習用頭顛球。某次足球由靜止開始下落20cm后，被豎直頂起，離開頭部后上升的最大高度仍

為20cm。已知足球與頭部的作用時間為0.1s,足球的質(zhì)量為0.41<8名取1001/$2,不計空阻

是

A,足球與頭音眄IJ接觸時，足球的動量大小為1.6kg-m/s。

B.與頭部作用過程中，足球的動量變化量大小為1.6kg-m/s

C與頭部作用過程中，頭部對足球的沖量大小為1.6N?s,方向豎直向下

D.從最高點下落至重新回到最高點的過程中，足球重力的沖量為0

知識點44動量和沖量

答案

3.B稠酎％1,可得■與頭部朔妾觸時時班±小為P。礪2松,此時足球動＞大小為睜H.8kg-m/s,A

錯誤；由題意可知，與頭部碰撞后，足球的速度大小與碰前瞬目相等，方向相反，規(guī)定向下為正方向，則足球動量變化

量為-EFT.&g?Ms,故B正確；根據(jù)動量定理可知，足球與頭部作用的過程中，頭部對足球的沖量大小等于

足用慟量變化1,即大小為1.,,方向豎直向上潴誤；從最高點下落至重新回至?撮高點的過程中，足球重力1乍

用的04可不為零，所以重力的沖量不為零，僚荀吳。

知識點45動■定理的簡單應用

教材知識萃取

1.內(nèi)容：物體在一個過程始末的動量變化量等于它在這個過程中所受合力的沖量，即I=Z\p=p'-p

動2.重要應用：(1)應用1二Ap求變力的沖量；(2)應用Ap二FZ\t求動量的變化量

量-(1)△【)一定時，力的作用時間越短，力就越大：作用時間越長，力就越小

，3,定性分析

)⑵F一定時，力的作用時間越長，就越大；力的作用時間越短，△口就越小

定

理1(1)動量定理反映了合外力的沖量是動量變化的原因；

4.理解⑵F表示物體受到的合外力，若合外力是變力，衛(wèi)表示時間內(nèi)受到的平均作用力；

1(3)表達式是矢量式，在一維情況下，各個矢量必須以同一個規(guī)定的方向為正方向

知識點45動量定理的簡單應用

1.抗日戰(zhàn)爭時期，我軍繳獲不少敵軍武器武裝自己，其中某輕機槍子彈彈頭質(zhì)量約8g,出膛速度大小約750m/s。

某戰(zhàn)士在使用該機槍連續(xù)射擊1分鐘的過程中，機槍所受子彈的平均反沖力大小約則槍

子彈的數(shù)量約為

A.40B.80C.120D.160

1.C設，分鐘內(nèi)射出的子彈數(shù)量為n,則對這n顆子彈由動量定理得Ftfmv。,代入數(shù)據(jù)解得產(chǎn)120,選項C正確，ABD

錯誤。

知識點45動■定理的簡單應用

2.行駛中的汽車如果發(fā)生劇烈碰撞，車內(nèi)的安全氣囊會被彈出并瞬間充滿氣體。若碰撞后汽車的速度在很短時

間內(nèi)減小為零，關于安全氣囊在itta程中的作用，轉(zhuǎn)厥法IE確的是

A.增加了司機單位面積的受力大小

B.減少了碰撞前后司機動量的變化量

C.將司機的動能全部轉(zhuǎn)換成汽車的動能

D.延長了司機的受力時間并增大了司機的受力面積

答案

2D行駛中的汽車如果發(fā)生劇烈碰撞，車內(nèi)安全氣囊被彈出并瞬間充滿氣體，增大了司機的受力面積，減少了司

機單位魏的受力大小，可以延長司機的受力時聞從而減小了司機受到的作用力，域錯誤，項E確；碘童前司機

動量等于其質(zhì)量與速度的乘積，碰撞后司機動量為零，所以安全氣囊不能減少石蠟童前后司機動量的變化量，印頁錯

誤；碰儂程中通過安全氣囊將司機的動能轉(zhuǎn)化為司機對安全氣囊做的功，頸錯誤。

知識點45動量定理的簡單應用

3.太空探測器常裝配離子發(fā)動機，其基本原理是將被電離的原子從發(fā)動機尾部高速噴出，從而為探測器提供推力,

若某探測器質(zhì)量為490kg,離子以30km/s的速率（遠大于探測器的飛行速率）向后噴出，流量為3.0X10-3g/s,則探測

器獲得的平均推力大小為

A.1.47NB.0.147N

C.0.09N0.0.009N

答案

3.C對離子，根據(jù)動量定理有F?△&Anv,而△"W.OXIgg/sW.OXILkg/s,解得F0.Q9N,結(jié)合牛頓第三定律可知,

△t

探測器獲得的平均推力大小為0.09N,故選項C正確。

知識點45動量定理的簡單應用

4「多選］甲、乙兩物體以相同的初動量在水平地面上做勻減速直線運動，直到停止，其動量隨時間變化的p-圖像

如圖所示，已知甲、乙兩物體與地面間的動摩擦因數(shù)相同，則在此過程中

A.甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為2:1

B.甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為1:2

C.甲、乙受到的摩擦力做的功大小之比為2:1

D.甲、乙受到的摩擦力做的功大小之比為1:2

答案

4.AD由動量定理有-umgEbpo,可得“々，則甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為2:1,證確，睇昔誤；根據(jù)動能定理有

嗎=扣詔=5故甲、乙兩物體受到的摩擦力做的功大小之比為12c錯誤，D正確。

知識點45動量定理的簡單應用

5.［多選］蹦極是一項非常刺激的極限運動。如圖所示，某人用彈性橡皮繩一端拴住身體，橡皮繩另一端固定在跳

臺P處，人從跳臺上自由下落，在空中感受失重的滋味，人從P點由靜止下落至最低點所用

50kg,橡皮繩原長20m且始終在彈性限度內(nèi)，人可看成質(zhì)點，g取1Qn/s2,不計空氣阻力，對上述過程列

的是

A.人自由下落時間為2s

B.人下落至對橡皮繩產(chǎn)生拉力瞬間，其動量大小為1000kg-m/s

C下落過程中橡皮繩對人的沖量大小為1000N-s

D.下落過程中橡皮繩對人的沖量大小為2000N?s

知識點45動■定理的簡單應用

答案

5.ABD在橡皮繩剛好伸直前人做自由落體運動，故人自由下落的時間八二后=符s=2s,A正確；人下落至對

橡皮繩產(chǎn)生拉力瞬間，橡皮繩恰好伸直，根據(jù)2外=\取解得v=20m/s,此時人的動量大小p=mv=l(XX)kg-in/sB正確

以上分析可知，人在下落過程中橡皮繩的作用時配Hs,以向上為正方向，由動量定理得I廣IG=OGw),16鼠二

100CN?s,橡皮繩對人的沖量大小為1,知》收,戊笥吳，D正確。

教材知識萃取

研究流體類：液體流、氣體流等，通常給出流體的密度P

對象微粒類：電子流、光子流、塵埃等，通常給出單位體積內(nèi)的粒子數(shù)n

①建構(gòu)“柱狀”模型：沿流速v的方向選取一段小柱體，其橫截面積為S

小柱體的體積AV7s

分析小柱體質(zhì)量m=p4V=pvSZXt

②微元研究

步驟小柱體內(nèi)粒子數(shù)NmivS^t

小柱體動量P=mv=pv2SAt

③建立方程，應用動量定理FZ\t;△口研究

1.飛船在進行星際飛行時，使用離子發(fā)動機提供動力。這種發(fā)動機工作時，由電極發(fā)射的電子射入稀有氣體（如銀

氣），使氣體離子化，電離后形成的離子由靜止開始在電場中加速并從飛船尾部高速連續(xù)噴出，利用反沖使飛船本身

子的個數(shù)為N得到加速。已知一個毓離子質(zhì)量為電荷量為q,m、加速電壓為U,飛船單位時間內(nèi)向后噴射出的氤離

從飛船尾部高速連續(xù)噴出的氤離子的質(zhì)量遠小于飛船的質(zhì)量，則飛船獲得的反沖推力大小為

A.力2qUmC.NAfeqUmDH再

答案

1.C根據(jù)題意可知，時間內(nèi)噴出的氤離子的質(zhì)量為設噴出的氤離子的速度大小為v,根據(jù)動能定理得

“根據(jù)動量定理得FZkt二△rrrv,聯(lián)立得FTV2mqU,結(jié)合牛頓第三定律，知C正確。

知識點46用動■定理處理“流體模型”問題

2.水刀切割具有成本低、易操作、良品率高等特點，因而得到廣泛應用。若某水刀切割機床時橫截面直徑為d的

圓柱形水流垂直打到要切割的鋼板上，碰SJ鋼板后水的速度減為零。已知水的流量（單位時間內(nèi)流出水的體積）為

Q,水的密度為P，則鋼板受到水的平均作用力大小為

A.402PBQpCD.繆

答案

2.D設很短時間內(nèi)有體積為V的水打在鋼板上，則這些水的質(zhì)勤二"印SW4哂以這部分水為研究對象，設

它受到鋼板的平均作用力為F,以水運動的方向為正方向，由動量定理得解得F二海"。水流速度＞=§=

【模型關鍵】列矢量表達式一定要先選好正方向。

與解得仁義。根據(jù)牛頓第三定律，可知鋼板受到水的平均作用力大小\?陰.

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知識點46用動量定理處理“流體模型”問題

3.福建屬于臺風頻發(fā)地區(qū)，各類戶外設施建設都要考慮臺風影響。已知10級臺風的風速范圍為24.5?s~28.4

m/s,1湖臺風的風速范圍為51.(Ws~56.(Wso若臺風迎面垂直吹向一固定的交通標志牌，則1綴臺風對該交通

標志牌的作用力大小約為10級臺風的

A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍

答案

3.B設交通標志牌迎風面積為S、空氣密度為p、標志牌對臺風的作用力為F,在時間內(nèi)吹向標志牌的空氣體積

為WvtS、空氣質(zhì)量研g)vtS,由動量定理得FED,解得F+Sv2,由牛頓第三定律可知，臺風對該交通標志牌的

作用力大小為曰咐航；10級臺風的風速我們?nèi)所27Ms進行估算，16級臺風的風速我們?nèi)Q4Ms進行估

算，1頒臺風對該交通標志牌的作用力大小與1殿臺風對該交通標志牌的作用力大小之比為普=率=4即1或臺

風對該交通標志牌的作用力大小約為10級臺風的4倍，選項B正確。

知識點46用模型”問題

4.小明參觀了景區(qū)的懸空大茶壺(圖甲)后嘗試做了如下實驗，其原理如圖乙所示，開口向下的水桶代替大茶壺，水

桶下面有一水管，水桶的重心位于水管中心之上，水管內(nèi)