高考物理總復(fù)習(xí)第6單元動量第17講動量動量定理

第六單元動量課程標(biāo)準(zhǔn)核心考點

1.理解沖量和動量.通過理論推導(dǎo)和實驗,理解動量定理和動量守恒定律,能用其解釋生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象.知道動量守恒定律的普適性

2.通過實驗,了解彈性碰撞和非彈性碰撞的特點.定量分析一維碰撞問題并能解釋生產(chǎn)生活中的彈性碰撞和非彈性碰撞現(xiàn)象

3.體會用守恒定律分析物理問題的方法,體會自然界的和諧與統(tǒng)一沖量、動量、動量定理動量守恒定律及其應(yīng)用彈性碰撞和非彈性碰撞實驗:驗證動量守恒定律第17講動量動量定理知識自查必備

考點互動探究

教師備用習(xí)題知識自查必備【知識總覽】力的作用時間N·sp=mvkg·m/sp'-p動量變化量mv'-mv=F(t'-t)或p'-p=I速度的變化量合力【辨別明理】(1)一個物體的運(yùn)動狀態(tài)變化時,它的動量一定改變.(

)(2)合力的沖量是物體動量發(fā)生變化的原因.(

)(3)動量具有瞬時性.(

)(4)物體動量的變化等于某個力的沖量.(

)(5)作用力和反作用力的沖量一定等大、反向.(

)(6)物體的動量發(fā)生改變,則合力一定對物體做了功.(

)××√√知識自查必備√√考點一對動量、沖量的理解例1

(動量、沖量和動能)[2021·杭州模擬]關(guān)于動量、沖量、動能,下列說法正確的是(

)

A.物體的動量越大,表明它受到的沖量越大B.物體的動量變化,其動能有可能不變C.物體受到合外力的沖量作用,則其動能一定變化D.運(yùn)動的物體在任一時刻的動量方向不一定是該時刻的速度方向考點互動探究B[解析]

根據(jù)動量定理可知,動量的改變量越大,沖量越大,動量和沖量無直接聯(lián)系,故A錯誤;例1

(動量、沖量和動能)[2021·杭州模擬]關(guān)于動量、沖量、動能,下列說法正確的是(

)

A.物體的動量越大,表明它受到的沖量越大B.物體的動量變化,其動能有可能不變C.物體受到合外力的沖量作用,則其動能一定變化D.運(yùn)動的物體在任一時刻的動量方向不一定是該時刻的速度方向考點互動探究B勻速圓周運(yùn)動的速度方向時刻變化,所以動量變化,但動能不變,故B正確;勻速圓周運(yùn)動的合外力的沖量不為零,但動能不變,故C錯誤;動量是矢量,其方向與物體的速度方向相同,故D錯誤.考點互動探究例2

(動量變化量和功)質(zhì)量為0.2kg的小球以6m/s的速度豎直向下落至水平地面上,再以4m/s的速度反向彈回.取豎直向上為正方向,在小球與地面接觸的時間內(nèi),關(guān)于小球動量的變化量Δp和合外力對小球做的功W,下列說法正確的是(

)A.Δp=2kg·m/s,W=-2JB.Δp=-2kg·m/s,W=2JC.Δp=0.4kg·m/s,W=-2JD.Δp=-0.4kg·m/s,W=2JA

考點互動探究要點總結(jié)

沖量功矢標(biāo)性矢量標(biāo)量意義

(1)表示力對時間的累積

(2)是動量變化的量度

(1)表示力對空間的累積

(2)是能量轉(zhuǎn)化的量度考點二動量定理及其應(yīng)用考點互動探究例3

[2021·衡水模擬]人們對手機(jī)的依賴性越來越強(qiáng),有些人喜歡躺著看手機(jī),經(jīng)常出現(xiàn)手機(jī)砸傷眼睛的情況.若手機(jī)質(zhì)量約為200g,從離人眼約20cm的高度無初速度掉落,砸到眼睛后手機(jī)未反彈,眼睛受到手機(jī)的沖擊時間約為0.1s,g取10m/s2.下列說法正確的是(

)A.手機(jī)落到眼睛處的速度大小約為1m/sB.手機(jī)對眼睛的沖量方向豎直向上C.手機(jī)對眼睛的沖量大小約為0.6N·sD.眼睛對手機(jī)的平均作用力大小約為4NC考點互動探究[解析]

手機(jī)下落度h=0.20m,質(zhì)量m=200g,由自由落體公式v2=2gh可得v=2m/s,故A錯誤;手機(jī)對眼睛的作用力方向向下,故沖量方向豎直向下,故B錯誤;Δp=0-(-mv)=0.40kg·m/s,Iy-mgt=Δp,可得Iy=0.6N·s,眼睛對手機(jī)的沖量與手機(jī)對眼睛的沖量大小相等,故C正確;Iy=Ft,代入數(shù)據(jù)可得F=6N,故D錯誤.考點互動探究變式

(多選)[2021·蘇州中學(xué)模擬]一質(zhì)量m=2kg的物塊靜止在光滑的水平面上,從t=0時刻開始,物塊受到水平向右的外力F作用,外力F隨時間t變化的關(guān)系如圖所示,則下列說法正確的是(

)A.第2s末物塊的速度大小為3m/sB.第3s末物塊的動量大小為12kg·m/sC.第4s末外力的瞬時功率為18WD.第3s內(nèi)與第4s內(nèi)物塊的動能增加量相等AB[解析]

在F-t圖像中,圖像與時間軸圍成的面積表示力的沖量,所以在0~2s的時間內(nèi),由動量定理,可知Ft=mv2-0,解得第2s末的速度v2=3m/s,故A正確;考點互動探究

考點互動探究方法技巧求合力的沖量的方法有兩種:(1)若各力的作用時間相同,且各力均為恒力,可以先求出合力,再將合力乘時間求沖量,即I合=F合t.(2)若各力的作用時間不同,可以先求出每個力在相應(yīng)時間內(nèi)的沖量,然后求各力沖量的矢量和.考點三動量定理與微元法的綜合應(yīng)用考點互動探究考向一

流體類問題流體及其特點

通常液體、氣體等被廣義地視為“流體”,特點是質(zhì)量具有連續(xù)性,題目中通常給出密度ρ作為已知條件分析步驟1

建立“柱體”模型,沿流速v的方向選取一段柱形流體,其橫截面積為S2

用微元法研究,作用時間Δt內(nèi)的一段柱形流體的長度Δl=vΔt,對應(yīng)的質(zhì)量為Δm=ρV=ρSΔl=ρSvΔt3

建立方程,應(yīng)用動量定理研究這段柱形流體考點互動探究例4

[2021·宜昌一中模擬]“水刀”應(yīng)用高壓水流切割技術(shù),某型號“水刀”工作過程中,將水從面積S=0.1mm2的細(xì)噴嘴高速噴出,直接打在被切割材料表面,從而產(chǎn)生極大壓強(qiáng),實現(xiàn)切割,已知該“水刀”每分鐘用水600g,水的密度為ρ=1.0×103kg/m3.假設(shè)高速水流垂直打在材料表面上后,立刻沿材料表面散開沒有反彈,試估算水對材料垂直于表面方向的壓強(qiáng)p為(

)A.1.0×103Pa B.1.0×106PaC.1.0×107Pa D.1.0×108PaC

變式

[2021·山東青島模擬]雨打芭蕉是我國古代文學(xué)中重要的抒情意象.為估算雨天院中芭蕉葉面上單位面積所承受的力,小玲同學(xué)將一圓柱形水杯置于院中,測得10分鐘內(nèi)杯中雨水上升了15mm.查詢得知,當(dāng)時雨滴落地速度約為10m/s,設(shè)雨滴撞擊芭蕉葉面后無反彈,不計雨滴重力,雨水的密度為1×103kg/m3,據(jù)此估算芭蕉葉面單位面積上的平均受力大小約為(

)A.0.25N B.0.5NC.1.5N D.2.5N考點互動探究A

考點互動探究考點互動探究

C考點互動探究

考點互動探究CD

考點互動探究

考點互動探究1.若物體在運(yùn)動過程中,受到的合外力不為零,那么以下說法正確的是(

)

A.物體的速度大小和方向一定都變化B.物體的加速度一定變化C.物體的動能一定變化D.物體的動量一定變化D教師備用習(xí)題[解析]當(dāng)合力與速度同向時,物體的速度方向不變,比如自由落體運(yùn)動,選項A錯誤;根據(jù)牛頓第二定律,加速度與合力成正比,如果合力恒定,則加速度不變,選項B錯誤;做勻速圓周運(yùn)動的物體的合力不為零,但動能不變,選項C錯誤;根據(jù)動量定理,動量的變化等于合力的沖量,沖量不為零,故物體的動量一定變化,選項D正確.2.一個質(zhì)量為3kg的物體所受的合外力隨時間變化的情況如圖所示,那么該物體在0~6s內(nèi)速度的改變量是(

)A.7m/s B.6.7m/sC.6m/s D.5m/sD教師備用習(xí)題

3.如圖所示,豎直平面內(nèi)有一半圓槽,A、C等高,B為半圓槽最低點,小球從A點正上方O點由靜止釋放,從A點沿切線進(jìn)入半圓槽,剛好能運(yùn)動至C點.設(shè)球在AB段和BC段運(yùn)動的時間分別為t1、t2,合外力的沖量大小為I1、I2,則(

)A.t1>t2 B.t1=t2 C.I1>I2 D.I1=I2教師備用習(xí)題C[解析]小球從O到達(dá)C點后速度為零,由功能關(guān)系可得,小球在半圓槽內(nèi)受到摩擦力作用,由于在AB段某點的速率大于在BC段同一高度對應(yīng)的速率,則小球在AB段平均速率大于在BC段的平均速率,兩段弧長相等,所以t1<t2,選項A、B錯誤;根據(jù)動量定理知,合外力的沖量等于動量的變化,所以I1>I2,選項C正確,D錯誤.4.如圖所示,小球從A點以初速度v0沿粗糙斜面向上運(yùn)動,到達(dá)最高點B后返回A,C為AB的中點.下列說法中正確的是 (

)A.小球從A出發(fā)到返回A的過程中,位移為零,外力做功為零B.小球從A到C過程與從C到B過程,合外力的沖量相同C.小球從A到C過程與從C到B過程,速度的變化量相等D.小球從A到C過程與從C到B過程,損失的機(jī)械能相同教師備用習(xí)題D[解析]小球從A出發(fā)到返回A,位移為0,但整個過程中摩擦力對小球做負(fù)功,即外力做功不為零,選項A錯誤.C為AB的中點,小球沿斜面向上做勻減速運(yùn)動,AC過程用時較少,根據(jù)Δv=aΔt,可知AC過程的速度變化量較小,根據(jù)動量定理得I=Δp=mΔv,可知AC過程的合力沖量較小;根據(jù)-μmgxcosθ=ΔE,小球從A到C