高考物理一轮复习 第11章 动量守恒定律 第1讲 动量 动量定理课件 新人教版选修35.ppt

第十一章动量守恒定律 选修3 5 高考重点考查动量定理 动量守恒定律及其应用 动量和动量的变化量这两个概念常穿插在动量守恒定律的应用中考查 动量定理结合动能定理 动量守恒定律结合能量守恒定律来解决力学 电磁等综合问题 以及动量守恒定律与圆周运动 核反应的结合会成为近几年高考命题的热点 主要题型为计算题 在复习过程中要特别重视动量定理与动能定理 动量守恒定律和能量守恒定律相结合的题型 第1讲动量动量定理 知识梳理自测 1 动量 1 定义 运动物体的 和 的乘积 2 公式 p 3 单位 符号是 4 矢量性 方向与 的方向相同 运算遵循 动量 质量 速度 mv 千克米每秒 kg m s 速度 平行四边形定则 2 动量变化量 1 定义 物体在某段时间内 与 的矢量差 也是矢量 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 p 末动量 初动量 p p 1 冲量 1 定义 力与力的 的乘积 2 公式 i 3 单位 符号是 4 矢量性 方向与 相同 5 物理意义 反映力的作用对 的积累效应 2 动量定理 1 内容 物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受 2 表达式 mv mv 或p p 动量定理 作用时间 ft 牛顿秒 n s 力的方向 时间 合力的冲量 f合t f合t 思维辨析 1 某物体的速度大小不变 动量一定不变 2 物体的质量越大 动量一定越大 3 物体的动量相同 其动能一定也相同 4 冲量是矢量 其方向与恒力的方向相同 5 力越大 力对物体的冲量越大 6 若物体在一段时间内 其动量发生了变化 则物体在这段时间内的合外力一定不为零 d 解析 钢球落地前瞬间的动量 初动量 为mv1 方向向下 经地面作用后其动量变为mv2 方向向上 设向上为正方向 据动量变化 p p p得 p mv2 mv1 m v1 v2 由动量定理知冲量i p m v1 v2 方向向上 解析 取初速度方向为正方向 由动量定理i mv mv代入数据可知c项正确 c 解析 题中所述接球动作是为了通过延长作用时间减小篮球对运动员的作用力 即减小球的动量变化率 b b 解析 纸条抽出的过程 铁块所受的滑动摩擦力一定 以速度v抽出纸条 铁块所受滑动摩擦力的作用时间较长 摩擦力的冲量较大 铁块获得的速度较大 平抛运动的水平位移较大 以速度2v抽出纸条的过程 铁块所受滑动摩擦力的作用时间较短 摩擦力的冲量较小 铁块获得的速度较小 平抛运动的位移较小 故b选项正确 核心考点突破 1 动量的性质 1 瞬时性 通常说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 对动量 冲量的理解 2 冲量的性质 1 过程量 冲量描述的是力的作用对时间的积累效应 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 矢量性 冲量的方向与力的方向相同 与相应时间内物体动量变化量的方向相同 3 动量和动能的比较 名师归纳 总冲量的三种求解方法 1 若各个外力是恒力 且各力的作用时间也相同 可以先求出合力再乘以时间求冲量 即i合 f合 t 2 若各个外力是恒力 但各力的作用时间不相同 可以先求出每个外力在相应时间内的冲量 然后求各外力冲量的矢量和 3 若外力是变力 可以应用动量定理求合外力的冲量 类题演练1 ac 1 对动量定理的理解 1 方程左边是物体受到所有力的总冲量 而不是某一个力的冲量 其中的f可以是恒力 也可以是变力 如果合外力是变力 则f是合外力在t时间内的平均值 2 动量定理说明的是合外力的冲量i合和动量的变化量 p的关系 不仅i合与 p大小相等 而且 p的方向与i合方向相同 对动量定理的理解及应用 3 动量定理的研究对象是单个物体或物体系统 系统的动量变化等于在作用过程中组成系统的各个物体所受外力冲量的矢量和 而物体之间的作用力不会改变系统的总动量 4 动力学问题中的应用 在不涉及加速度和位移的情况下 研究运动和力的关系时 用动量定理求解一般较为方便 因为动量定理不仅适用于恒力作用 也适用于变力作用 而且也不需要考虑运动过程的细节 2 应用动量定理时应注意的问题 1 因动量定理中的冲量为研究对象所受外力的总冲量 所以必须准确选择研究对象 并进行全面的受力分析 画出受力图 如果在过程中外力有增减 还需进行多次受力分析 2 因为动量定理是一个表示过程的物理规律 涉及到力的冲量及研究对象的初 末状态的动量 所以必须分析物理过程 在建立物理图景的基础上确定初 末状态 3 因为动量定理是矢量式 而多数情况下物体的运动是一维的 所以在应用动量定理前必须建立一维坐标系 确定正方向 并在受力图上标出 在应用动量定理列式时 已知方向的动量 冲量均需加符号 与正方向一致时为正 反之为负 未知方向的动量 冲量通常先假设为正 解出后再判断其方向 3 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 力的作用时间越长 力就越小 例如 冲床冲压工件时 缩短力的作用时间 产生很大的作用力 而在搬运玻璃等易碎物品时 包装箱内放些碎纸 刨花 塑料等 是为了延长作用时间 减小作用力 2 作用力一定时 力的作用时间越长 动量变化量越大 力的作用时间越短 动量变化量越小 解题探究 1 物体与墙碰撞前做何种运动 2 物体与墙碰撞前后速度方向是否一致 答案 1 先做匀加速 撤去f后做匀减速直线运动 2 不一致 相反 解析 解法一 分段法以物体为研究对象 在t1时间内其受力情况如图甲所示 选f的方向为正方向 设撤去f时速度为v1则根据动量定理 f mg t1 mv1 0 撤去f后受力情况如图乙所示物体开始碰墙时的速度为v2 根据动量定理 mgt2 mv2 mv1 名师归纳 应用动量定理解题的方法在应