专题一动量和动量定理的理解和应用

1、模块专题复习专题一动量和动理定理的理解和应用一、动量和动量变化量的理解1 .物体质量和速度的乘积叫动量,动量是矢量,方向与速度的方向相同.22 .动量与动能的关系：£卜=赤或p=V2mEk.3 .动量的变化量Ap=p'p,却也是矢量,其方向与速度变化量的方向相同.假设初、末动量在一条直线上,计算时可把矢量运算化为代数运算；假设初、末动量不在一条直线上,运用平行四边形定那么求解.复习过关1.多项选择以下关于动量的说法正确的选项是A.动量相同的两个物体,质量大的动能小B.一个物体动量改变了,那么速率一定改变C.一个物体的速率改变,它的动量一定改变D.一个物体的运动状态变化,它的动

2、量一定改变解析由动能公式Ek=2m可知A正确；动量为矢量,动量发生变化有可能是速度方向发生变化,B错误；同理C、D正确.答案ACD2.一个质量为0.18kg的垒球,以25m/s的水平速度向左飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45m/s,那么这一过程中动量的变化量为A.大小为3.6kgm/s,方向向左B.大小为3.6kgm/s,方向向右C.大小为12.6kgmr/s,方向向左D.大小为12.6kgm/s,方向向右解析选向左为正方向,那么动量的变化量为牛=mv1mv0=0.18X450.18X25kgm/s=12.6kgm/s,大小为12.6kgm/s,负号表示其方向向右,故D正确.

3、答案D3.一质量为m的小球以速度v在水平面内做匀速圆周运动,从如图1中的A点转过90°到达B点,小球动量的变化量是多少？由平行图1解析如下图.由于初、末动量不在一条直线上,四边形定那么可知即=mAv=勺(mv)2+(mv)2=2mv.一mv,一tana="mv=1,a=45,件与A点速度方向的夹角为135°.答案V2mv,与A点速度方向的夹角为135°二、冲量的理解和计算1 .冲量的公式I=Ft,矢量,方向与力的方向相同,反映了力的作用对时间的积累2 .冲量的计算：直接由定义式I=Ft计算.(2)Ft图像中可用图像与坐标轴围成的面积表示.复习过关4.关于

4、冲量,以下说法正确的选项是()A.冲量是物体动量变化的原因B.作用在静止的物体上的力的冲量一定为零C.动量越大的物体受到的冲量越大D.冲量的方向就是物体受力的方向解析力作用一段时间便有了冲量,而力作用一段时间后,物体的运动状态发生了变化,物体的动量也发生了变化,因此说冲量使物体的动量发生了变化,选项A正确；只要有力作用在物体上,经历一段时间,这个力便有了冲量I=Ft,与物体处于什么运动状态无关,物体运动状态的变化情况,是所有作用在物体上的力共同产生的效果,所以选项B错误；物体所受冲量I=Ft与物体动量的大小p=mv无关,选项C错误；冲量是一个过程量,只有在某一过程中力的方向不变时,冲量的方向才

5、与力的方向相同,应选项D错误答案A5.2021湖南株洲检测如图2所示,质量为m的小滑块可视为质点,从高为h的A点处由静止开始沿斜面下滑,停在水平地面上的B点斜面和水平面之间由小圆弧平滑连接.要使滑块能原路返回,在B点需给小滑块的瞬时冲量最小应是图2A.2mghB.m,ghD.4mgh解析小滑块从A点到B点的过程,根据动能定理有mghWf=0,小滑块从B点返回A点过程,根据动能定理有mghWf=01mv2,联立解得v=2/gh;在B点需给小滑块的瞬时冲量等于它动量的增加量,故I=mv=2mVgh,应选项A正确,B、C、D错误.答案A6.多项选择静止在光滑水平面上的物体,受到水平拉力F的作用,拉力

6、F随时问t变化的图像如图3所示,那么以下说法中正确的选项是1TII4dri*-1,-A.04s内物体的位移为零B.04s内拉力对物体做功为零C.4s末物体的动量为零D.04s内拉力对物体冲量为零解析由图知物体02s做匀加速直线运动,24s做匀减速直线运动,且加速度大小相等,4s末速度为零,应选项A错误,C正确；由动能定理,W=Ek2Eki=0,选项B正确；由动量定理,Ft=mv'mv,Ft=0,选项D正确.答案BCD三、动量定理的理解与计算1 .动量定理的应用(1)定性解释一些物理现象：在动量变化一定的情况下,如果需要增大作用力,必须缩短作用时间.如果需要减小作用力,必须延长作用时间,

7、这就是缓冲作用.(2)定量计算：在用动量定理计算有关问题时,要注意力必须是物体所受的合外力以及动量定理的矢量性,求解前先规定正方向,再简化为代数运算(一维碰撞时).(3)动量定理是解决动力学问题的一种重要方法.对于只涉及物体运动时间而不涉及加速度的问题,用动量定理要比用牛顿运动定律解题方便得多.2 .用动量定理解题的一般步骤(1)明确研究对象和物理过程.(2)分析研究对象在运动过程中的受力情况.(3)选取正方向,确定物体在运动过程中初、末状态的动量.(4)依据动量定理列方程、求解.复习过关7 .(多项选择)对以下物理现象的解释,正确的选项是()A.击钉时,不用橡皮锤仅仅是由于橡皮锤太轻8 .跳

8、远时,在沙坑里填沙,是为了增大作用力C.易碎品运输时,要用柔软材料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间,减小作用力D.在车内推车推不动,是由于合外力冲量为零解析用橡皮锤击钉子,橡皮锤与钉子接触时形变量比拟大,延长了作用时间,使作用力减小,所以不用橡皮锤钉钉子,故A错误；跳远时,在沙坑里填沙,是为了增加运发动与沙子的作用时间,从而减小作用力,防止运发动受到伤害,故B错误；易碎品运输时,要用柔软材料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间,减小作用力,故C正确；在车内推车推不动,是由于合外力冲量为零,故D正确.答案CD8.多项选择如图4所示,把重物G压在纸带上,用一水平力缓慢拉动纸

9、带,重物跟着纸带一起运动,假设迅速拉动纸带,纸带将会从重物下抽出,解释这些现象的正确说法是图4A.在缓慢拉动纸带时,重物和纸带间摩擦力小8 .在迅速拉动纸带时,纸带给重物的摩擦力大C.在缓慢拉动纸带时,纸带给重物的冲量大D.在迅速拉动纸带时,纸带给重物的冲量小解析在缓慢拉动纸带时,重物与纸带之间是静摩擦力,在迅速拉动纸带时,它们之间是滑动摩擦力,静摩擦力与滑动摩擦力可认为相同.缓慢拉动纸带时,作用时间长,摩擦力的冲量大,重物的动量变化大,所以重物跟着纸带一起运动；迅速拉动纸带时,作用时间短,滑动摩擦力的冲量小,重物的动量变化小,所以重物几乎不动.答案CD9 .多项选择在离水平面高度为h处将一质

10、量为m的小球水平抛出,不计空气阻力,重力加速度为g,那么A.小球运动过程中在水平方向上动量守恒B.小球运动过程中在水平方向上动量不守恒C.小球从抛出到落地过程中其动量变化率等于mgD.小球从抛出到落地过程中其动量变化量为m/gh解析小球运动过程中在水平方向上不受力,动量守恒,选项A正确,B错误;根据动量定理,物体所受的合外力等于动量变化率,所以小球从抛出到落地过程12中其动重变化率等于mg,选项C正确；由动事止理,可得mgt=中,h=2gt2,联立解得动量变化量为Ap=m/2gh,选项D错误.答案AC10.2021安徽马鞍山二中期中甲、乙两物体分别在恒力Fi、F2的作用下,沿同一直线运动.它们

11、的动量随时间变化如图5所示.设甲在ti时间内所受的冲量为Ii,乙在t2时间内所受的冲量为|2,那么F、I的大小关系是A.F1>F2,|1=|2B.Fi<F2,|1<|2C.F1>F2,|1>|2D.Fi=F2,|1=|2解析冲量I=Ap,从题图上看,甲、乙两物体动量变化的大小Ap1=Ap2,即|1=|2,又由于I1=F1t1,I2=F2t2,t2>t1,所以Fi>F2,应选项A正确.答案A11.2021江苏单科如图6所示,悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m,运动速度的大小为v,方向向下.经过时间t,小球的速度大小为v,方向变为向上.忽略空气阻力,重力加速

12、度为g,该运动过程中,小球所受弹簧弹力冲量的大小.图6解析取竖直向上为正方向,那么小球重力的冲量为一mgt,设弹簧弹力对小球冲量的大小为I,由动量定理有mv-(-mv)=I-mgt,得出I=2mv+mgt.答案2mv+mgt12.某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便起见,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度V0竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于S)；水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.水的密度为p,重力加速度大小为g.求：(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量；(2)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度.解析(1)设及时间内,从喷口喷出的水的体积为2W,质量为Am,那么Am=p/V,W=voSN联立两式得,单位时间内从喷口喷出的水的质量为m7T=w0s(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h,水从喷