,必备知识,整合,关键能力,突破,必备知识,整合,关键能力,突破,必备知识,整合,关键能力,突破,第六章,第,1,讲动量冲量动量定理,第六章,1,必备知识,整合,一、动量冲量,1.动量,(1)定义:运动物体的质量和,速度,的乘积叫做物体的动量,通常用,p,来表示。,(2)表达式:,p,=,mv,。,(3)单位:kgm/s。,(4)标矢性:动量是矢量,其方向和,速度,方向相同。,必备知识整合一、动量冲量,2,2.冲量,(1)定义:力和力的,作用时间,的乘积叫做力的冲量。,(2)表达式:,I,=,Ft,。,(3)单位:Ns。,(4)标矢性:冲量是矢量,它的方向由,力,的方向决定。,二、动量定理,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力的冲量,表达式,p,-,p,=,F,合,t,或,mv,-,mv,=,F,合,t,意义,合外力的冲量是引起物体,动量变化,的原因,标矢性,动量定理表达式是矢量式(注意正方向的选取),2.冲量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,3,1.判断下列说法对错。,(1)动量越大的物体,其速度越大。,(),(2)物体的动量越大,其惯性也越大。,(),(3)物体所受合力不变,则动量也不变。,(),(4)物体沿水平面运动时,重力不做功,其冲量为零。,(),(5)物体所受合外力的冲量的方向与物体末动量的方向相同。,(),(6)物体所受合外力的冲量方向与物体动量变化的方向是一致的。,(),1.判断下列说法对错。,4,2.(多选)(人教版选修3-5P11T2)在光滑水平面上,原来静止的物体在水平恒,力,F,的作用下,经过时间,t,通过位移,l,后,动量变为,p,动能变为,E,k,。以下说法正确,的是,(),A.在,F,作用下,这个物体若经过位移2,l,其动量将等于2,p,B.在,F,作用下,这个物体若经过时间2,t,其动量将等于2,p,C.在,F,作用下,这个物体若经过时间2,t,其动能将等于2,E,k,D.在,F,作用下,这个物体若经过位移2,l,其动能将等于2,E,k,BD,2.(多选)(人教版选修3-5P11T2)在光滑水平面上,5,3.(人教版选修3-5P12T5改编)体操运动员在落地时总要屈腿,这样做可以,(),A.减小地面对人的冲量B.减小地面对人的冲击力,C.减小人的动量变化量D.减小人的动能变化量,B,3.(人教版选修3-5P12T5改编)体操运动员在落地时,6,考点一动量和冲量的理解和计算,关键能力,突破,1.冲量的理解(多选)如图所示,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同,的两个光滑斜面由静止开始自由下滑,不计空气阻力,在它们到达斜面底端的,过程中,(),A.重力的冲量相同B.斜面弹力的冲量不同,C.斜面弹力的冲量均为零D.合力的冲量不同,BD,考点一动量和冲量的理解和计算关键能力突破1.冲,7,2.,冲量和功的区别,粗糙水平地面上的物体,在一个水平恒力,F,作用下做直线,运动,其,v,-,t,图像如图所示。下列物理量中第1 s内与第2 s内相同的是,(),A.摩擦力做的功,B.摩擦力的冲量,C.水平恒力做的功,D.水平恒力的冲量,D,2.冲量和功的区别粗糙水平地面上的物体,在一个水平恒力F,8,3.动量及动量变化量(多选)一细绳系着小球,在光滑水平面上做圆周运动,小,球质量为,m,速度大小为,v,做圆周运动的周期为,T,则以下说法中正确的是,(),A.经过时间,t,=,小球的动量的变化量为零,B.经过时间,t,=,小球的动量的变化量大小为,mv,C.经过时间,t,=,细绳的拉力对小球的冲量大小为2,mv,D.经过时间,t,=,重力对小球的冲量大小为,BCD,3.动量及动量变化量(多选)一细绳系着小球,在光滑水平面,9,解析,经过时间,t,=,小球转过了180,速度方向正好与开始计时的时,刻的速度方向相反,若规定开始计时的时刻的速度方向为正方向,则小球的动,量的变化量,p,=-,mv,-,mv,=-2,mv,细绳的拉力对小球的冲量,I,=,p,=-2,mv,冲量大小,为2,mv,A错误,C正确;经过时间,t,=,小球转过了90,根据矢量合成法可得,小球,的动量的变化量大小为,p,=,m,v,=,mv,重力对小球的冲量大小,I,G,=,mgt,=,B、D正确。,解析经过时间t=,小球转过了180,速度方向正好与开始,10,通关锦囊,1.动能、动量、动量变化量的比较,项目,动能,动量,动量变化量,定义,物体由于运动而具有的能量,物体的质量和速度的乘积,物体末动量与初动量的矢量差,定义式,E,k,=,mv,2,p,=,mv,p,=,p,-,p,标矢性,标量,矢量,矢量,特点,状态量,状态量,过程量,关联方程,E,k,=,E,k,=,pv,p,=,p,=,联系,(1)都是相对量,与参考系的选取有关,通常选取地面为参考系,(2),若物体的动能发生变化,则动量一定发生变化;但动量发生变化时动能不一定发生变化,通关锦囊项目动能动量动量变化量定义物体由于运动而具有的能量物,11,2.对冲量的理解,(1)冲量的四种计算方法,公式法,利用定义式,I,=,Ft,计算冲量,此方法仅适用于恒力的冲量,无需考虑物体的运动状态,图像法,利用,F,-,t,图像计算,F,-,t,图像与时间轴围成的面积表示冲量,此法既可以计算恒力的冲量,也可以计算变力的冲量,动量,定理法,如果物体受到大小或方向变化的力的作用,则不能直接用,I,=,Ft,求变力的冲量,可以求出该力作用下物体动量的变化量,由,I,=,p,求变力的冲量,平均力法,如果力随时间是均匀变化的,则=,(,F,0,+,F,t,),该变力的冲量为,I,=,(,F,0,+,F,t,),t,2.对冲量的理解公式法利用定义式I=Ft计算冲量,此方法仅适,12,(2)冲量与功的比较,项目,冲量,功,定义,作用在物体上的力和力的作用,时间的乘积,作用在物体上的力和物体在力,的方向上的位移的乘积,单位,Ns,J,公式,I,=,Ft,(,F,为恒力),W,=,Fl,cos,(,F,为恒力),标矢量,矢量,标量,意义,表示力对时间的累积,是动量变化的量度,表示力对空间的累积,是能量变化的量度,联系,都是过程量,都与力的作用过程相互联系,冲量不为零时,功可能为零;功不为零时,冲量一定不为零,(2)冲量与功的比较项目冲量功定义作用在物体上的力和力的作用,13,考点二动量定理的理解和应用,1.动量定理的理解,(1)动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力。这种情况下,动量定理中的力,F,应理解为变力在作用时间内的平均值。,(2)动量定理的表达式,F,t,=,p,是矢量式,运用它分析问题时要特别注意冲,量、动量及动量变化量的方向,公式中的,F,是物体或系统所受的合力。,考点二动量定理的理解和应用1.动量定理的理解,14,2.应用动量定理解释的两类物理现象,(1)当物体的动量变化量一定时,力的作用时间,t,越短,力,F,就越大,力的作用时,间,t,越长,力,F,就越小,如玻璃杯掉在水泥地上易碎,而掉在沙地上不易碎。,(2)当作用力,F,一定时,力的作用时间,t,越长,动量变化量,p,越大,力的作用时间,t,越短,动量变化量,p,越小。,2.应用动量定理解释的两类物理现象,15,3.用动量定理解题的基本思路,(1)确定研究对象。在中学阶段用动量定理讨论的问题,其研究对象一般仅限,于单个物体。,(2)对物体进行受力分析,求合冲量。可先求每个力的冲量,再求各力冲量的,矢量和;或先求合力,再求其冲量。,(3)抓住过程的初、末状态,选好正方向,确定各动量和冲量的正负号。,(4)根据动量定理列方程,如有必要还需要补充其他方程,最后代入数据求解。,对过程较复杂的运动,可分段用动量定理,也可对整个过程用动量定理。,3.用动量定理解题的基本思路,16,例1,定量计算一高空作业的工人重为600 N,系一条长为,L,=5 m的安全带,若,工人不慎跌落时安全带的缓冲时间,t,=1 s,求安全带受到的冲力。(,g,取10 m/s,2,),例1定量计算一高空作业的工人重为600 N,系一,17,审题关键,(1)从开始到最终静止,人的动量是否发生了变化?,提示:,没有,(2)人在整个过程中受哪些力的作用?,提示:,重力和安全带对人的拉力,审题关键(1)从开始到最终静止,人的动量是否发生了变化?,18,答案,1 200 N,方向竖直向下,答案1 200 N,方向竖直向下,19,解题感悟,应用动量定理解题的注意事项,(1)动量定理的表达式是矢量式,列式时要注意各个量与规定的正方向之间的,关系(即要注意各个量的正负)。,(2)动量定理中的冲量是合外力的冲量,而不是某一个力的冲量,它可以是合,力的冲量,也可以是各力冲量的矢量和,还可以是外力在不同阶段的冲量的矢,量和。,解题感悟,20,(3)应用动量定理可以只研究一个物体,也可以研究几个物体组成的系统。,(4)初态的动量,p,是系统各部分动量之和,末态的动量,p,也是系统各部分动量,之和。,(5)对系统各部分的动量进行描述时,应该选取同一个参考系,不然求和无实,际意义。,(3)应用动量定理可以只研究一个物体,也可以研究几个物体组成,21,1.多过程应用动量定理(多选)一质量为2 kg的物块在合外力,F,的作用下从静止开始沿直线运动。,F,随时间,t,变化的图线如图所示,则,(),A.,t,=1 s时物块的速率为1 m/s,B.,t,=2 s时物块的动量大小为4 kgm/s,C.,t,=3 s时物块的动量大小为5 kgm/s,D.,t,=4 s时物块的速度为零,AB,1.多过程应用动量定理(多选)一质量为2 kg的物块在合,22,解析,前2 s,根据牛顿第二定律,a,=,=1 m/s,2,则02 s的速度规律为:,v,=,at,。,t,=1 s时,速率为1 m/s,A正确;,t,=2 s时,速率为2 m/s,则动量为,p,=,mv,=4 kgm/s,B正确;24 s,力开始反向,物块减速,根据牛顿第二定律,a,=-0.5 m/s,2,所以3 s时,的速度为1.5 m/s,动量为3 kgm/s,4 s时速度为1 m/s,C、D错误。,解析前2 s,根据牛顿第二定律,a=1 m/s2,23,2.定性分析玻璃杯从同一高度落下,掉在石头上比掉在草地上容易碎,这是,由于玻璃杯与石头的撞击过程中,(),A.玻璃杯的动量较大B.玻璃杯受到的冲量较大,C.玻璃杯的动量变化较大D.玻璃杯的动量变化较快,D,2.定性分析玻璃杯从同一高度落下,掉在石头上比掉在草地上,24,3.定性分析(2020课标,14,6分)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安,全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小,为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是,(),A.增加了司机单位面积的受力大小,B.减少了碰撞前后司机动量的变化量,C.将司机的动能全部转换成汽车的动能,D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积,D,3.定性分析(2020课标,14,6分)行驶中的汽车如,25,考点三应用动量定理处理“流体模型”的冲击力问题,对“连续”质点系发生持续作用时,物体动量,(,或其他量,),连续发生变化。这类问题的处理思路是,:,正确选取研究对象,即选取很短时间,t,内动量,(,或其他量,),发生变化的那部分物体作为研究对象,建立如下的“柱状”模型:在时间,t,内所选取的研究对象均分布在以,S,为截面积、长为,v,t,的柱体内,这部分质点的质量为,m,=,Sv,t,以这部分质点为研究对象,研究它在,t,时间内动量(或其他量)的变化情况,再根据动量定理(或其他规律)求出有关的物理量。,考点三应用动量定理处理“流体模型”的冲击力问题对“连续”质,26,考向一流体类问题,通常液体流、气体流等被广义地视为“流体”,质量具有连续性,通常已知密,度,。,考向一流体类问题,27,例2,某游乐园入口旁有一鲸鱼喷泉,在水泵作用下会从鲸鱼模型背部喷出,竖直向上的水柱,将