2023版高考物理一輪總復(fù)習(xí)第六章第1節(jié)動(dòng)量動(dòng)量定理課件

第六章碰撞與動(dòng)量守恒課標(biāo)要求熱點(diǎn)考向1.探究物體彈性碰撞的一些特點(diǎn).知道彈性碰撞和非彈性碰撞2.通過實(shí)驗(yàn)，理解動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律.能用動(dòng)量守恒定律定量分析一維碰撞問題3.通過物理學(xué)中的守恒定律，體會(huì)自然界的和諧和統(tǒng)一1.動(dòng)量定理與動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用2.動(dòng)量守恒與能量守恒的綜合應(yīng)用3.動(dòng)量守恒定律與磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)、原子核物理等知識(shí)的綜合應(yīng)用第1節(jié)動(dòng)量動(dòng)量定理一、動(dòng)量動(dòng)量定理1.沖量.作用時(shí)間Ft力F(1)定義：力和力的___________的乘積.(2)公式：I＝________，適用于求恒力的沖量.(3)方向：與________的方向相同.2.動(dòng)量.速度mvkg·m/s速度

(1)定義：物體的質(zhì)量與________的乘積. (2)公式：p＝________. (3)單位：千克·米/秒，符號(hào)：________. (4)意義：動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，是矢量，其方向與________的方向相同.項(xiàng)目動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律內(nèi)容物體在一個(gè)過程始末的________變化量等于它在這個(gè)過程中所受合外力的________相互作用的物體組成的系統(tǒng)__________或所受合外力為________時(shí)，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量將保持不變表達(dá)式p′－p＝________或mv′－mv＝________m1v1＋m2v2＝________________二、動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律動(dòng)量沖量不受外力零F合

tF合

tm1v1′＋m2v2′【基礎(chǔ)自測(cè)】1.判斷下列題目的正誤.(1)動(dòng)量越大的物體，其速度越大.()(2)兩物體的動(dòng)量相等，動(dòng)能也一定相等.((3)物體所受合力不變，則動(dòng)量也不改變.())(4)物體沿水平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力不做功，其沖量為零.(

)(5)動(dòng)量變化量的大小不可能等于初、末狀態(tài)動(dòng)量大小之和.()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×2.如圖6-1-1所示，一個(gè)物體在與水平方向成θ角的拉力F的作用下勻速前進(jìn)了時(shí)間t，則()

圖6-1-1A.拉力F對(duì)物體的沖量大小為FtcosθB.拉力對(duì)物體的沖量大小為FtsinθC.摩擦力對(duì)物體的沖量大小為FtsinθD.合外力對(duì)物體的沖量大小為零

解析：求沖量時(shí)，必須明確是哪一個(gè)力在哪一段時(shí)間內(nèi)的沖量.本題中，作用的時(shí)間都是t，根據(jù)公式I＝F·t求得力F對(duì)物體的沖量就是Ft，A、B均錯(cuò)誤；物體做勻速運(yùn)動(dòng)，因此物體受到的摩擦力Ff＝Fcosθ，所以摩擦力對(duì)物體的沖量大小為Fft＝Fcosθ·t，C錯(cuò)誤；物體勻速運(yùn)動(dòng)，合外力為零，所以合外力對(duì)物體的沖量大小為零，D正確.答案：D

3.(2021年浙江臨海模擬)近年中國女子速滑隊(duì)取得的成績(jī)十分令人矚目.如圖6-1-2所示，在速滑接力賽中，“接棒”的運(yùn)動(dòng)員甲提前站在“交棒”的運(yùn)動(dòng)員乙前面，并且開始向前滑行，待乙追上甲時(shí)，乙猛推甲一把，使甲獲得更大的速度向前沖出.在乙推甲的過程中，忽略運(yùn)動(dòng)員與冰)面間的阻力，下列說法正確的是(

圖6-1-2A.甲對(duì)乙的沖量與乙對(duì)甲的沖量相同B.甲的速度增加量一定等于乙的速度減少量C.甲的動(dòng)能增加量一定等于乙的動(dòng)能減少量D.乙對(duì)甲的作用力一定做正功，甲的動(dòng)能一定增大答案：Dmv0

4.如圖6-1-3所示，質(zhì)量為M的小車A停放在光滑的水平面上，小車上表面粗糙.質(zhì)量為m的滑塊B以初速度v0滑到小車A上，車足夠長(zhǎng)，滑塊不會(huì)從車上滑落，則小車的最終速度大小為()圖6-1-3A.零B.M

mv0C.

M＋m

mv0D.

M－m答案：C對(duì)比項(xiàng)動(dòng)量動(dòng)能動(dòng)量變化量定義物體的質(zhì)量和速度的乘積物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量物體末動(dòng)量與初動(dòng)量的矢量差定義式p＝mvΔp＝p′－p矢標(biāo)性矢量標(biāo)量矢量熱點(diǎn)1動(dòng)量[熱點(diǎn)歸納]1.動(dòng)量與動(dòng)能的比較.對(duì)比項(xiàng)動(dòng)量動(dòng)能動(dòng)量變化量特點(diǎn)狀態(tài)量狀態(tài)量過程量關(guān)聯(lián)方程對(duì)于給定的物體，若動(dòng)能發(fā)生了變化，動(dòng)量一定也發(fā)生了變化；而動(dòng)量發(fā)生變化，動(dòng)能不一定發(fā)生變化(動(dòng)量發(fā)生變化，可能是方向變而大小不變，故動(dòng)能可能不變).它們都是相對(duì)量，均與參考系的選取有關(guān)，高中階段通常選取地面為參考系(續(xù)表)

2.關(guān)于動(dòng)量變化量的幾點(diǎn)說明. (1)動(dòng)量的變化量是矢量，遵循平行四邊形定則.其方向與速度的改變量方向相同. (2)如果初末動(dòng)量在同一直線上，首先規(guī)定正方向，再用正負(fù)表示初末動(dòng)量p1、p2，根據(jù)公式Δp＝p2－p1，求出動(dòng)量的變化量，如圖6-1-4甲、乙. (3)如果初末動(dòng)量不在同一直線上，需使用平行四邊形定則，求出動(dòng)量的變化量Δp.如圖丙.甲丙

乙圖6-1-4

【典題1】(2021

年遼寧朝陽聯(lián)考)北京時(shí)間2020年9月20日23時(shí)，“天問一號(hào)”探測(cè)器遠(yuǎn)離地球處于太空，在我國首次火星探測(cè)任務(wù)飛行控制團(tuán)隊(duì)控制下，“天問一號(hào)”探測(cè)器4臺(tái)推力均為120N的發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)點(diǎn)火向同方向噴氣，工作20s順利完成第二次軌道中途修正.工作期間推力視為恒力且忽略“天問一號(hào)”所受萬有引力，此過程中“天問一號(hào)”的()A.動(dòng)量變化量為9600kg·m/sB.動(dòng)能變化量為9600JC.動(dòng)量變化量為2400kg·m/sD.動(dòng)能變化量為2400J答案：A對(duì)比項(xiàng)沖量功定義作用在物體上的力和力的作用時(shí)間的乘積作用在物體上的力和物體在力的方向上的位移的乘積單位N·sJ熱點(diǎn)2沖量[熱點(diǎn)歸納]1.沖量與功的比較.對(duì)比項(xiàng)沖量功公式I＝Ft(F為恒力)W＝Flcosα(F為恒力)標(biāo)矢性矢量標(biāo)量意義①表示力對(duì)時(shí)間的累積②是動(dòng)量變化的量度①表示力對(duì)空間的累積②是能量變化的量度都是過程量，都與力的作用過程相互聯(lián)系(續(xù)表)公式法利用定義式I＝Ft計(jì)算沖量，此方法僅適用于恒力的沖量，無須考慮物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)圖像法利用F-t圖像計(jì)算，F(xiàn)-t圖像圍成的面積表示沖量，此法既可以計(jì)算恒力的沖量，也可以計(jì)算變力的沖量2.沖量的四種計(jì)算方法.平均值法若方向不變的變力大小隨時(shí)間均勻變化，即力為時(shí)間的一次函數(shù)，則力F在某段時(shí)間t內(nèi)的沖量

F1＋F2I＝t，F(xiàn)1、F2為該段時(shí)間內(nèi)初、末兩時(shí)刻

2力的大小動(dòng)量定理法如果物體受到大小或方向變化的力的作用，則不能直接用I＝Ft求變力的沖量，可以求出該力作用下物體動(dòng)量的變化量，由I＝Δp

求變力的沖量(續(xù)表)

【典題2】(2020

年河南濮陽月考)如圖6-1-5所示，墊球是排球運(yùn)動(dòng)中通過手臂的迎擊動(dòng)作，使來球從墊擊面上反彈出去的一項(xiàng)擊球技術(shù)，若某次從墊擊面上反彈出去豎直向上運(yùn)動(dòng)的排球，之后又落回到原位置，設(shè)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過)程中排球所受阻力大小不變，則(

圖6-1-5A.球從擊出到落回的時(shí)間內(nèi)，重力的沖量為零B.球從擊出到落回的時(shí)間內(nèi)，空氣阻力的沖量為零C.球上升階段阻力的沖量小于下降階段阻力的沖量D.球上升階段動(dòng)量的變化量等于下降階段動(dòng)量的變化量

解析：整個(gè)過程中，重力不為零，作用時(shí)間不為零，根據(jù)IG＝mgt可知，重力沖量不為零，故A錯(cuò)誤；由于整個(gè)過程中，阻力都做負(fù)功，所以上升階段的平均速度大于下降階段的平均速度，即上升過程所用時(shí)間比下降過程所用時(shí)間少，根據(jù)If＝Ft可知上升階段阻力沖量小于下降階段阻力沖量，整個(gè)過程中阻力沖量不為零，故B錯(cuò)誤，C正確；設(shè)初速度為v0，上升階段，初速度為v0，末速度為零，動(dòng)量變化量為Δp1＝0－mv0＝－mv0，下降階段，初速度為零，末速度小于v0，動(dòng)量變化量為Δp2<mv0－0＝mv0，兩者不相等，故D錯(cuò)誤.答案：C

【遷移拓展1】(2021年廣東深圳模擬)2020年7月26日，大型水陸兩棲飛機(jī)“鯤龍”AG600海上首飛成功，為下一步飛機(jī)進(jìn)行海上試飛科目訓(xùn)練及驗(yàn)證飛機(jī)相關(guān)性能奠定了基礎(chǔ).若飛機(jī)的質(zhì)量為m，從t＝0時(shí)刻起，飛機(jī)在某段時(shí)間t0內(nèi)由靜止開始做加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度與時(shí)間的關(guān)系圖像如圖6-1-6所示(圖中a0、t0均為已知量)，則在這段時(shí)間t0內(nèi)，飛機(jī)所受合力的沖量大小為()圖6-1-6A.ma0t0

1B.ma0t0

2

3C.ma0t0

4D.2ma0t0答案：C熱點(diǎn)3動(dòng)量定理的理解與應(yīng)用[熱點(diǎn)歸納]

1.動(dòng)量定理不僅適用于恒定的力，也適用于隨時(shí)間變化的力.變力的情況下，動(dòng)量定理中的力F應(yīng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值.

2.動(dòng)量定理的表達(dá)式FΔt＝Δp是矢量式，運(yùn)用它分析問題時(shí)要特別注意沖量、動(dòng)量及動(dòng)量變化量的方向，公式中的F是物體或系統(tǒng)所受的合力.

【典題3】(2021

年山東濱州模擬)如圖6-1-7甲是我國首艘“海上飛船”—“翔州1號(hào)”.“翔州1號(hào)”在平靜的水面由靜止開始在水平面上沿直線運(yùn)動(dòng)，若運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力不變，水平方向的動(dòng)力F隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，t＝50s后，“翔州1號(hào)”以20m/s的速度

)乙做勻速直線運(yùn)動(dòng).則下列說法正確的是(

甲

圖6-1-7A.“翔州1號(hào)”所受阻力的大小為2.0×104NB.0～50s內(nèi)，“翔州1號(hào)”所受合外力沖量的大小為1.0×106

N·sC.“翔州1號(hào)”的質(zhì)量為2.5×104

kgD.0～50s內(nèi)，動(dòng)力F的功為5.0×106

J

解析：根據(jù)圖像中勻速運(yùn)動(dòng)可知“翔州1號(hào)”所受阻力的大小為1.0×104

N，故A錯(cuò)誤；0～50s內(nèi)，“翔州1號(hào)”所受合外力沖量的大小為I＝Ft－ft，代入數(shù)據(jù)可得I＝5×105N·s，B錯(cuò)誤；由動(dòng)量定理可知Ft－ft＝mv，解得m＝2.5×104

kg，C正確；0～50s內(nèi)，動(dòng)力F是變力，無法求解功，D錯(cuò)誤.答案：C

【遷移拓展2】(2019年新課標(biāo)Ⅰ卷)最近，我國為“長(zhǎng)征九號(hào)”研制的大推力新型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)試成功，這標(biāo)志著我國重型運(yùn)載火箭的研發(fā)取得突破性進(jìn)展.若某次實(shí)驗(yàn)中該發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴射的氣體速度約為3km/s，產(chǎn)生的推力約為4.8×106

N，則它在1s時(shí)間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為()

B.1.6×103

kgD.1.6×106

kgA.1.6×102

kgC.1.6×105

kg答案：B熱點(diǎn)4用動(dòng)量定理解釋現(xiàn)象[熱點(diǎn)歸納]應(yīng)用動(dòng)量定理解釋的兩類物理現(xiàn)象：

(1)當(dāng)物體的動(dòng)量變化量一定時(shí)，力的作用時(shí)間Δt越短，力F就越大，力的作用時(shí)間Δt越長(zhǎng)，力F就越小，例如玻璃杯掉在水泥地上易碎，而掉在沙地上不易碎. (2)當(dāng)作用力F一定時(shí)，力的作用時(shí)間Δt越長(zhǎng)，動(dòng)量變化量Δp就越大，力的作用時(shí)間Δt越短，動(dòng)量變化量Δp就越小.

【典題4】(2021

年遼寧六校開學(xué)考)從同樣高度自由落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎.關(guān)于此現(xiàn)象分析正確的是()A.玻璃杯掉在草地上時(shí)動(dòng)量小B.玻璃杯掉在草地上動(dòng)量的改變量小C.草地對(duì)玻璃杯的沖量小D.玻璃杯掉在草地上動(dòng)量變化率小答案：D應(yīng)用動(dòng)量定理解決連續(xù)作用問題1.流體類“柱狀模型”問題.

對(duì)于流體運(yùn)動(dòng)，可沿流速v的方向選取一段柱形流體，設(shè)在極短的時(shí)間Δt內(nèi)通過某一橫截面S的柱形流體的長(zhǎng)度為Δl，如圖6-1-8所示.圖6-1-8

設(shè)流體的密度為ρ，則在Δt的時(shí)間內(nèi)流過該截面的流體的質(zhì)量為Δm＝ρSΔl＝ρSvΔt，根據(jù)動(dòng)量定理，流體微元所受的合外力的沖量等于該流體微元?jiǎng)恿康脑隽?，即FΔt＝ΔmΔv，分兩種情況：(1)作用后流體微元停止，有Δv＝－v，代入上式有F＝－ρSv2.(2)作用后流體微元以速率v反彈，有Δv＝－2v，代入上式有F＝－2ρSv2.微粒及其特點(diǎn)通常電子流、光子流、塵埃等被廣義地視為“微?！?，質(zhì)量具有獨(dú)立性，通常給出單位體積內(nèi)粒子數(shù)n分析步驟(1)建立“柱體”模型，沿運(yùn)動(dòng)的方向選取一段微元，柱體的橫截面積為S；(2)微元研究，作用時(shí)間Δt內(nèi)一段柱形流體的長(zhǎng)度為Δl，對(duì)應(yīng)的體積為ΔV＝Sv0Δt，則微元內(nèi)的粒子數(shù)

N＝nv0SΔt；(3)先應(yīng)用動(dòng)量定理研究單個(gè)粒子，建立方程，再乘以N計(jì)算2.微粒類“柱狀模型”問題.

【典題5】2020年10月15日消息，據(jù)芝加哥當(dāng)?shù)孛襟w報(bào)道，美國聯(lián)合航空一架從芝加哥飛往華盛頓的UA349航班擋風(fēng)玻璃破裂后，緊急返回芝加哥奧黑爾國際機(jī)場(chǎng)，假設(shè)飛機(jī)擋風(fēng)