高考物理专题复习：《动量》

新课标高考物理专题复习：动量一、考纲要求1.动量、冲量、动量定理及其应用 B2.动量守衡定律及其应用(包括反冲) B二、知识结构(一)重要的概念1.动量定义：把物体的质量和运动速度的乘积叫物体的动量公式：P=mv 单位：千克米/秒理解：动量是矢量，方向与 v 相同，v 指即时速度2.动量的变化定义：物体的末动量减初动量叫物体动量的变化公式：P=P-P=mv-mv 单位：千克米/秒或牛顿秒理解：动量的变化是矢量，方向与 v 相同即 v 矢量， “减”是末动量矢量减初动量矢量，即平行四边形法则3.冲量定义：把 t 和力的作用时间的乘积叫力的冲量公式：I=Ft 单位：牛顿秒或千克米/秒理解：冲量是矢量、方向与 F 相同。(二)基本规律1.动量定理语言表述：合外力对物体的冲量等于物体动量的变化公式：F 合 t=P=mv-mv理解：F 合 是合外力而不是某个力，合外力是恒力时 P 与 F 合 同向且为冲量的方向，合外力的方向变化时冲量与 P 同向。2.动量守衡定律语言叙述：相互作用的物体，如果不受外力作用或者它们所受的外力之和为零，它们的总动 量保持不变。公式：两个物体相互作用时，m 1v1+m2v2=m1v1+m 2v2理解：系统所受外力的合力虽不为零，但比系统内力小得多，如碰撞过程中的摩擦力，爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多，可以忽略不计。系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上的系统的总动量的分量保持不变。三、知识点、能力点提示1.动量、动量的变化、冲量都是矢量，正、负号表示跟规定的正方向相同或相反。2.P=P-P，P 的方向可以跟初动量 P 相同；可以跟初动量 P 的方向相反，也可以跟初动量的方向成某一角度。3.动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于随时间变化的力，对于变力，动量定理中的力 F 应当理解为变力在作用时间内的平均值。4.求变力的冲量，不能直接用 Ft 求解，应该由动量定律根据动量的变化间接求解，也可以 F-t 图像下的“面积”的计算方法求解。5.用动量定理解释现象的题目一般有两类：一类是物体的动量的变化是一定的，此时力的作用时间越短，力就越大，时间越长，力就越小，另一类是作用力是相同的，此时力的作用时间越长，动量变化越大；动量变化越小的物体用的时间越短，分析问题时，要把哪个量相同 哪个量不同弄清楚。6.动量为状态量，对应的速度应为瞬时速度，动量守恒定律中的“总动量保持不变”指的应是系统的始、末两个时刻的总动量相等，或系统在整个过程中任意两个时刻的总动量相等。7.动量守恒公式中各速度都要相对同一惯性参照系，地球及相对地球静止或相对地球匀速直线运动的物体即为惯性参照系，所以在应用动量守恒定律研究地面上物体的运动时，一般以地球为参照系，如果题目中告诉的速度是物体间的相对速度，则要把它变换成对地的速度。8.在碰撞和爆炸现象中，一般都满足内力远大于外力，故可以用动量守恒定律处理。9.一般的碰撞过程中，有正碰和斜碰，中学物理只研究正碰的情况。若碰撞过程中无能量损失，这种碰撞叫做弹性碰撞，若碰撞中有能量损失，则叫非完全弹性碰撞，若两物体碰后粘合在一起，这种碰撞动量损失最大，叫完全非弹性碰撞。四、能力训练1.以初速度 vo=40m/s 竖直向上抛出的物体，质量为 4kg(g=10m/s2)则第 2 秒末的动量为 kgm/s，第 5 秒末动量为 kgm/s，从第 2 秒末到第 5 秒末动量的变化量为 kgm/s。(命题目的：明确动量中的速度指瞬时速度，动量、动量的变化是矢量， “+”、 “-”表示方向)2.质量为 0.4 千克的小球以 10m/s 的速度从 5m 高的平台边缘水平抛出，小球落地时动量的大小和方向是 小球运动全过程中动量的变化是 (g=10m/s 2)。(命题目的：知道动量的方向与瞬时速度的方向相同，掌握动量的变化的计算方法)3.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 角，它的动量变化的大小为 。(命题目的：了解曲线运动中动量变化的计算方法；掌握平行四边形定则作矢量图)4.如右图，物体质量 m=2kg，放在光滑水平桌面上，在恒定的牵引力 F 作用下由位置 A 运动 到位置 B，速度由 2m/s 增加到 4m/s，力 F 与水平面成 60角，求在此过程中力 F 的冲量。(命题目的：区分某个力的冲量与合外力的冲量两个不同的概念)。5.一单摆摆球质量 m=0.2kg，摆长 l=0.5m，今将摆球拉离与竖直方向成 50角处由静止释放 ，求摆球运动到最低点的过程中重力的冲量和合外力的冲量。(g=10m/s 2)(命题目的：知道恒力的冲量直接由 I=Ft求，变力的冲力一般间接由 I=P 求)6.一个质点原来的动量为 10kgm/s，如果它受的作用力的方向跟初动量方向相同，F 随时间 变化的规律如图所示，则在第 5 秒末该质点的动量为 kgm/s，从第 2 秒末到第 5 秒末的时间内质点受到的冲量为 NS。(命题目的：明确 F-t 图的物理意义，会根 据 F-t 图计算动量的变化或物体的冲量)7.如下图，一辆质量为 M 的小车以速度 v1在光滑水平面上运动，一质量为 m 速度为 v2的 物体以俯角为 的方向落到车上并埋在车里的砂中，此时小车的速度为 。(命题目的：掌握沿某一方向动量守恒，则速度都指沿该方向的速度或在该方向的速度分量)8.在水平轨道上放置一门质量为 M 的炮车，发射质量为 m 的炮弹，炮车与轨道间摩擦不计，当 炮身与水平方向成 角发射炮弹时，炮弹相对炮身出口的速度为 vo，则此时炮身后退的速 度 v 。(命题目的：知道动量守恒中的速度都是对同一惯性参照系的速度)9.质量为 M 的气球上有一质量为 m 的人，人和气球共同静止在离地面高度为 h 的空中，如果气 球上有一质量忽略不计的软梯放下，以便让人能沿软梯安全地降到地面，则软梯至少要多长时才能达到上述要求?(命题目的：掌握动量守恒的条件是系统所受的合外力为零，而与相互作用的过程和作用力的性质无关)10.如右图所示，在支架的圆孔上放一质量为 M 的木球，一质量为 m 的子弹以速 度 v 从下面击中木球而穿出，使木球向上运动到 h 高处，求子弹穿过木球后上升的高度。(命题目的：明确 碰撞、爆炸一类的相互作用其内力远远大于外力，外力可忽略不计，认为系统动量守恒)11.如右图所示，一辆小车静止在光滑水平面上，在 C、D 两端置有油灰阻挡层、整辆小车 质量 1kg，在车的水平底板上放有光滑小球 A 和 B，质量分别为mA=1kg，m B=3kg，A、B 小 球间置一被压缩的弹簧，其弹性势能为 6J，现突然松开弹簧，A、B 小球脱离弹簧时距 C、D 端 均为 0.6m，然后两球分别与油灰阻挡层碰撞，并被油灰粘住，求：(1)A、B 小球脱离弹簧时的速度大小各是多少?(2)整个过程小车的位移是多少?(命题目的：掌握完全弹性碰撞的特点和完全非弹性碰撞的特点)12.质量为 m 的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧的下端固定在地上，平衡时，弹簧的压缩 量为 xo，如图所示一物块从钢板正上方距离为 3xo的 A 处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又向上运动，已知物块质量也为 m 时 它们恰能回到 O 点，若物块质量为 2m，仍从A 处自由落下，则物块与钢板回到 O 点时还具有向上的速度，求物块向上运动到达最高点与 O 点的距离。(命题目的：会恰当地把复杂的物理过程抽象成几个有代表性的物理过程)能力训练参考答案1.80kgm/s；-40k