2018屆高考物理一輪復(fù)習(xí)專題動量和動量定理導(dǎo)學(xué)案1

拉力對物體的沖量大小為零777777777777777777777拉力對物體的沖量大小為拉力對物體的沖量大小為s合力對物體的沖量大小為零解析由沖量的定義知拉力對物體的沖量=?，選項、錯誤，正確；物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，合力為零，故合力對物體的沖量大小為零，選項正確.［答案］BD考向2沖量的計算典例4一個鐵球，從靜止?fàn)顟B(tài)由10高處自由下落，然后陷入泥潭中，從進入泥潭到靜止用去0.4s,該鐵球的質(zhì)量為336g求從開始下落到進入泥潭前，重力對小球的沖量為多少？從進入泥潭到靜止，泥潭的阻力對小球的沖量為多少？（保留兩位小數(shù)，取g=102）S［解析］小球進入泥潭前做自由落體運動,求出小球下落的時間,便可以求出恒定重力在這一過程的沖量；小球進入泥潭后,泥土對小球的阻力是變力,此變力的沖量要由動量定理求得.小球自由下落10所用的時間是=\l^=\l^1s=/2s,重力的沖量=1=0.336X10X^2N?s心4.75N?s.對小球從靜止開始運動至停在泥潭中的全過程運用動量定理得（1+2）—2=0.泥潭的阻力對小球的沖量2=（1+2）=0.336X10X（q2+0.4）N?s^6.10N-s,方向豎直向上.如圖所示.0MI答案4.75N?s6.10N?s一…I正反思總結(jié)?I變力的沖量不能由=求出，可以由動量定理求出動量的變化，從而求得變力的沖理量；同理，當(dāng)物體做曲線運動時，動量的變化可以通過求合力的沖量，從而求得動量變化考點三用動量定理定性解釋物理現(xiàn)象用動量定理解釋的現(xiàn)象一般可分為兩類：(1物體的動量變化△一定，由動量定理=△可知，若力的作用時間越短，則作用力越大，因此在需要增大作用力時，可盡量縮短作用時間，如打擊、碰撞等過程；若力的作用時間越長，則作用力就越小，因此在需要減小作用力時，可設(shè)法延長力的作用時間，如利用軟墊、彈簧的緩沖作用來延長作用的時間.(2作用力一定，由動量定理=△可知，力的作用時間越長，動量的變化就越大；力的作用時間越短，動量的變化就越小.對應(yīng)訓(xùn)練考向1縮短作用時間，增大作用力典例(2017?河北邯鄲廣平一中期中從同一高度自由落下的玻璃杯，掉在水泥地上易碎，掉在軟泥地上不易碎.這是因為()掉在水泥地上，玻璃杯的動量大掉在水泥地上，玻璃杯的動量變化大掉在水泥地上，玻璃杯受到的沖量大，且與水泥地的作用時間短，因而受到水泥地的作用力大掉在水泥地上，玻璃杯受到的沖量和掉在軟泥地上一樣大，但與水泥地的作用時間短，因而受到水泥地的作用力大［解析］杯子從同一高度落下，到達地面時的速度一定相等，故著地時動量相等；與地面接觸后速度減小為零，故動量的變化相同，由動量定理=△可知，沖量也相等；但由于在軟泥地上，軟泥地的緩沖使接觸時間較大，由=可知，杯子受到的作用力較小，故杯子在水泥地上比在軟泥地上更易破碎；只有選項正確［答案］D考向2延長作用時間，減小作用力［典例6］籃球運動員通常伸出雙手迎接傳來的籃球掉接球時，兩手隨球迅速收縮至胸前掉這樣做可以()減小球?qū)κ值臎_量減小球?qū)θ说臎_擊力減小球的動量變化量

減.小球的動能變化量解析］接球過程中，球的初動量和末動量一定，所以球的動量變化量恒定不變，選項錯誤；根據(jù)動量定理，手對球的沖量等于球的動量的改變量，也恒定不變，球?qū)κ值臎_量也不變，選項錯誤；球的初動能和末動能一定，所以球的動能變化量恒定不變，選項錯誤；根據(jù)沖量=,球?qū)κ值臎_量不變，接球時兩手隨球迅速收縮至胸前，是通過延長受力時間以減小球?qū)θ说臎_擊力F所以選項正確［答案］B考點四應(yīng)用動量定理定量計算1動量定理表達式為△=△P它的左邊是物體受到的所有力的總沖量，而不是某一個力的沖量其中力可以是恒力，也可以是變力，如果是變力，則應(yīng)是在△時間內(nèi)的平均值.2動量定理說明的是合力的沖量i和動量的變化量△的關(guān)系，i與△不僅大小相合合等而且方向相同.3.動量定理的研究對象是單個物體或物體系統(tǒng).系統(tǒng)的動量變化等于在作用過程中組成系統(tǒng)的各個物體所受外力沖量的矢量和，而系統(tǒng)內(nèi)物體之間的作用力（內(nèi)力），由大小相等、方向相反和等時性可知，其總沖量為零，不會改變系統(tǒng)的總動量.在不涉及加速度和位移的情況下，研究運動和力的關(guān)系時，用動量定理求解一般較為方便，不需要考慮運動過程的細節(jié).對應(yīng)訓(xùn)練考向1計算變力的沖量典例7］（2017?河北衡水中學(xué)期中如圖所示，、經(jīng)細繩相連掛在彈簧下靜止不動，的質(zhì)量為，的質(zhì)量為，當(dāng)、間繩突然斷開，物體上升到某位置時速度為，這時下落速度為，在這段時間內(nèi)彈簧彈力對物體的沖量為解析分別對、兩物體應(yīng)用動量定理列式，聯(lián)立即可以求出彈簧的彈力對的沖量以向上為正方向，由動量定理得：對：一=——0,對：一=—0,解得：=(+).［答案］m(u＋［答案］m(u＋v)考向2計算平均作用力一質(zhì)量為的鐵錘，以速度豎直打在木樁上，經(jīng)過△時間后停止，則在鐵錘對木樁的平均沖力的大小是()一△h一對鐵錘應(yīng)用動量定理.設(shè)木樁對鐵錘的平均作用力為，則(一)?△=0典例打擊時間內(nèi).△g解析-(-)，解得=h-t+，所以鐵錘對木樁的平均沖力F==="+.［答案］C考向3動量定理的綜合應(yīng)用典例(2016?新課標(biāo)全國卷I)某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中.為計算方便起見，假設(shè)水柱從橫截面積為的噴口持續(xù)以速度。豎直向上噴出；玩具底部為平板(面積略大于)；水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱?，在水平方向朝四周均勻散開.忽略空氣阻力.已知水的密度為p,重力加速度大小為?求：(1)噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；(2)玩具在空中懸停時，其底面相對于噴口的高度.解析(1)設(shè)△時間內(nèi)，從噴口噴出的水的體積為△,質(zhì)量為△,則-=p△V①=0△②由①②式得，單位時間內(nèi)從噴口噴出的水的質(zhì)量為△—=p。.③(2)設(shè)玩具懸停時其底面相對于噴口的高度為，水從噴口噴出后到達玩具底面時的速度大小為.對于△時間內(nèi)噴出的水，由能量守恒得2h2+h=2h20④在高度處，△時間內(nèi)噴射到玩具底面的水沿豎直方向的動量變化量的大小為△=TOC\o"1-5"\h\z△⑤設(shè)水對玩具的作用力的大小為F根據(jù)動量定理有△=△⑥由于玩具在空中懸停，由力的平衡條件得=⑦

聯(lián)立③④⑤⑥⑦式得[答案聯(lián)立③④⑤⑥⑦式得[答案1p0反思總結(jié)__20_2=lg~2p22022丸一一222p2202應(yīng)用動量定理解題的注意事項1動量定理的表達式是矢量式，列式時要注意各個量與規(guī)定的正方向之間的關(guān)系即要注意各個量的正負).(2)動量定理中的沖量是合外力的沖量，而不是某一個力的沖量，它可以是合力的沖量，也可以是各力沖量的矢量和，還可以是外力在不同階段的沖量的矢量和.(3應(yīng))用動量定理可以只研究一個物體，也可以研究幾個物體組成的系統(tǒng).隨堂檢測1．“蹦極”運動中，長彈性繩的一端固定，另一端綁在人身上，人從幾十米高處跳下，將蹦極過程簡化為人沿豎直方向的運動，從繩恰好伸直，到人第一次下降至最低點的過程中，下列分析正確的是()A繩對人的沖量始終向上，人的動量先增大后減小B繩對人的拉力始終做負功，人的動能一直減小C繩恰好伸直時，繩的彈性勢能為零，人的動能最大D人在最低點時，繩對人的拉力等于人所受的重力2.高空作業(yè)須系安全帶，如果質(zhì)量為的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開始跌落到安全帶對人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為可視為自由落體運動.此后經(jīng)歷時間安全帶達到最大伸長，若在此過程中該作用力始終豎直向上，則該段時間安全帶對人的平均作用力大小為()互+丘-m—+m--.[2016?全國卷I,某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中。為計算方便起見，假設(shè)水柱從橫截面積為的噴口持續(xù)以速度。豎直向上噴出；玩具底部為平板面積略大于)水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱?，在水平方向朝四周均勻散開。忽略空氣阻力。已知水的密度為p,重力加速度大小為。求

(i)噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量;為示，(ii)為示，.(2017?濟南市聯(lián)考)在水平方向的勻強電場中，有一帶電正粒子質(zhì)量為、電荷量如圖6所，從點以初速度。豎直向上射入電場，到達最高點時的速度大小為2、電荷量如圖6所參考答案1.解析從繩子恰好伸直，到人第一次下降到最低點的過程中，拉力逐漸增大，由牛頓第二定律一=可知，人先做加速度減小的加速運動，當(dāng)=時，=,此時速度最大，動量最大，動能最大，此后人繼續(xù)向下運動，>,由牛頓第二定律一=可知，人做加速度增大的減速運動，動量一直減小直到減為零，全過程中拉力方向始終向上，所以繩對人的沖量始終向上，綜上可知正確，、錯誤；拉力對人始終做負功，動能先增大后減小，故錯誤。答案A解析由自由落體運動公式得人下降距離時的速度為=［，在時間內(nèi)對人由動量定理得（一）=,解得安全帶對人的平均作用力為=m—十,項正確。答案A解析（i）在剛噴出一段很短的△時間內(nèi)，可認為噴出的水柱保持速度不變。該時間內(nèi)，噴出水柱高度△=△①噴出水柱質(zhì)量△=p△②其中△為水柱體積，滿足△=△③由①②③可得：噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量為△△=P（ii）設(shè)玩具底面相對于噴口的高度為闖由玩具受力平衡得f=④沖其中，沖為水柱對玩具底部柱的作用力F&由牛頓第三定律：壓=沖⑤其中，壓為玩具底部對水柱的作用力，v為水柱到達玩具底部時的速度由運動學(xué)公式：v一=一⑥0在很短△時間內(nèi)，沖擊玩具水柱的質(zhì)量為△△=P△⑦由題意可知，在豎直方向上，對該部分水柱應(yīng)用動量定理（壓+△g=△‘⑧由于△很小，△也很小，可以忽略，⑧式變?yōu)椤?△m⑨壓v2M2g由④⑤⑥⑦⑨可得=2*一萬一一"v2M