動(dòng)量定理及應(yīng)用

-高考(全國(guó)卷)四年命題情況對(duì)照分高考(全國(guó)卷)四年命題情況對(duì)照分析題號(hào)命題點(diǎn)第(2)問(wèn)計(jì)算題，考察了兩物體的瞬時(shí)碰撞，應(yīng)用動(dòng)量和能量觀點(diǎn)解決問(wèn)題第(2)問(wèn)計(jì)算題，考察了對(duì)碰撞問(wèn)題的理解，應(yīng)用動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題第(2)問(wèn)計(jì)算題，考察了三物體的瞬時(shí)碰撞，應(yīng)用動(dòng)量和能量觀點(diǎn)解決問(wèn)題第(2)問(wèn)計(jì)算題，考察了動(dòng)量定理的應(yīng)用第(2)問(wèn)計(jì)算題，考察了應(yīng)用動(dòng)量守恒定律和能量觀點(diǎn)解決三物體碰撞問(wèn)題考察動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用考察動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用考察動(dòng)量定理的應(yīng)用從前幾年命題規(guī)律來(lái)式考察動(dòng)量和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用.2.命題趨勢(shì)由于動(dòng)量守恒定律作應(yīng)用動(dòng)量和能量觀點(diǎn)解決碰撞模型問(wèn)題將既可以將動(dòng)量與力學(xué)理綜試卷壓軸計(jì)算題進(jìn)展命題.一、動(dòng)量、動(dòng)量變化、沖量(1)定義：物體的質(zhì)量與速度的乘積.(3)方向：動(dòng)量的方向與速度的方向一樣.2.動(dòng)量的變化3.沖量(1)定義：力與力的作用時(shí)間的乘積叫做力的沖量.-.方向：沖量是矢量，其方向與力的方向一樣.A.速度大的物體，它的動(dòng)量一定也大B.動(dòng)量大的物體，它的速度一定也大C.只要物體的運(yùn)動(dòng)速度大小不變，物體的動(dòng)量就保持不變D.物體的動(dòng)量變化越大，則該物體的速度變化一定越大二、動(dòng)量定理1.內(nèi)容：物體在一個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程始末的動(dòng)量變化量等于它在這個(gè)過(guò)程中所受合力的沖量.3.動(dòng)量定理的理解量變化量是結(jié)果.(2)動(dòng)量定理中的沖量是合力的沖量，而不是*一個(gè)力的沖量，它可以是合力的沖量，可以是各力沖量的矢量和，也可以是外力在不同階段沖量的矢量和.(3)動(dòng)量定理表達(dá)式是矢量式，等號(hào)包含了大小相等、方向一樣兩方面的含義.自測(cè)2(多項(xiàng)選擇)質(zhì)量為m的物體以初速度v開(kāi)場(chǎng)做平拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，下降的高度為0h，速度變?yōu)関，在這段時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量變化量的大小為()A.m(v－v)B.mgt0C.mv2－v2D.m2gh0命題點(diǎn)一對(duì)動(dòng)量和沖量的理解1.對(duì)動(dòng)量的理解①瞬時(shí)性：動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，是針對(duì)*一時(shí)刻或位置而言的.②相對(duì)性：動(dòng)量的大小與參考系的選取有關(guān)，通常情況是指相對(duì)地面的動(dòng)量.描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量外力所做的功物體所受沖量物理意義式標(biāo)矢性變化因素k2-大小關(guān)系kp2pk對(duì)于給定的物體，假設(shè)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.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2.對(duì)沖量的理解①時(shí)間性：沖量不僅由力決定，還由力的作用時(shí)間決定，恒力的沖量等于該力與該力的作用時(shí)間的乘積.②矢量性：對(duì)于方向恒定的力來(lái)說(shuō)，沖量的方向與力的方向一致；對(duì)于作用時(shí)間內(nèi)方向變化的力來(lái)說(shuō)，沖量的方向與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量改變量的方向一致.系.量作用在物體上的力和力的作用時(shí)間的乘積功作用在物體上的力和物體在力的方向上的位移的乘積J標(biāo)矢性矢量標(biāo)量①表示力對(duì)時(shí)間的累積①表示力對(duì)空間的累積②是動(dòng)量變化的量度②是能量變化多少的量度都是過(guò)程量，都與力的作用過(guò)程相互聯(lián)系〞的運(yùn)發(fā)動(dòng)乙前面，并且開(kāi)場(chǎng)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A.甲對(duì)乙的沖量一定等于乙對(duì)甲的沖量B.甲、乙的動(dòng)量變化一定大小相等、方向相反C.甲的動(dòng)能增加量一定等于乙的動(dòng)能減少量-B.動(dòng)能相等，則動(dòng)量大小也相等C.動(dòng)量大小相等，則質(zhì)量大的動(dòng)能小D.動(dòng)量大小相等，則動(dòng)能也相等MQMPQN，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A.合力對(duì)兩滑塊的沖量大小一樣D.兩滑塊的動(dòng)量變化大小一樣解析這是"等時(shí)圓〞，即兩滑塊同時(shí)到達(dá)滑軌底端.合力F＝mgsinθ(θ為滑軌傾角)，F(xiàn)>F，因abF＝mgcosθ，F(xiàn)<F，因此彈力對(duì)a滑塊的沖量較小.選C.NNaNbA小為FtD.合外力對(duì)物體的沖量大小為零f所以，摩擦力對(duì)物體的沖量大小為Ft＝Ftcosθ，C項(xiàng)錯(cuò)誤；物體勻速運(yùn)動(dòng)，合外力為零，所f體的沖量大小為零，D項(xiàng)正確.命題點(diǎn)二動(dòng)量定理的根本應(yīng)用1.動(dòng)量定理的理解(1)中學(xué)物理中，動(dòng)量定理研究的對(duì)象通常是單個(gè)物體.沖量.-(3)Ft＝p′－p除說(shuō)明兩邊大小、方向的關(guān)系外，還說(shuō)明了兩邊的因果關(guān)系，即合外力的沖量是動(dòng)量變化的原因.p′－pΔp(4)由Ft＝p′－p，得F＝t＝t，即物體所受的合外力等于物體的動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率.率2.用動(dòng)量定理解題的根本思路(1)確定研究對(duì)象.在中學(xué)階段用動(dòng)量定理討論的問(wèn)題，其研究對(duì)象一般僅限于單個(gè)物體.(2)對(duì)物體進(jìn)展受力分析.可先求每個(gè)力的沖量，再求各力沖量的矢量和——合力的沖量；或先求合力，再求其沖量.(3)抓住過(guò)程的初、末狀態(tài)，選好正方向，確定各動(dòng)量和沖量的正負(fù)號(hào).(4)根據(jù)動(dòng)量定理列方程，如有必要還需要補(bǔ)充其他方程，最后代入數(shù)據(jù)求解.從開(kāi)場(chǎng)跌落到平安帶對(duì)人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運(yùn)動(dòng)).此后經(jīng)歷時(shí)間t平安帶到達(dá)最大伸長(zhǎng)，假設(shè)在此過(guò)程中該作用力始終豎直向上，則該段時(shí)間平安帶對(duì)人的平均作用力大小為()A.t＋mgB.A.t＋mgB.t－mgmghmghC.t＋mgD.t－mghvgh，在t時(shí)間內(nèi)對(duì)人由動(dòng)量定理得(mg－F)得(mg－F)t＝0－mv，解得平安帶對(duì)人的平均作用力為F＝t＋mg，A項(xiàng)正確.A.減小球?qū)κ值臎_量B.減小球?qū)κ值臎_擊力C.減小球的動(dòng)量變化量D.減小球的動(dòng)能變化量0(2)假設(shè)碰撞時(shí)間為，求碰撞過(guò)程中墻面對(duì)物塊平均作用力的大小F；-(3)求物塊在反向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克制摩擦力所做的功W.答案(1)0.32(2)130N(3)9J1111(2)取向右為正方向，碰后物塊速度v′＝－6m/s其中"－〞表示墻面對(duì)物塊的平均作用力方向向左.(3)對(duì)物塊反向運(yùn)動(dòng)過(guò)程，應(yīng)用動(dòng)能定理得2命題點(diǎn)三動(dòng)量定理在多過(guò)程問(wèn)題中的應(yīng)用應(yīng)用動(dòng)量定理解決多過(guò)程問(wèn)題的方法與動(dòng)能定理類似，有分段列式和全程列式兩種思路.10m/s2，忽略空氣阻力的影響)設(shè)工人剛要拉緊平安帶時(shí)的速度為v，v2＝2gL，得11經(jīng)緩沖時(shí)間t＝1s后速度變?yōu)?，取向下為正方向，對(duì)工人由動(dòng)量定理知，工人受兩個(gè)力作將數(shù)值代入得F＝1200N.由牛頓第三定律，工人給平安帶的平均沖力F′為1200N，方向豎直向下.tmg(mg(g＋t)－Ft＝0mg(g＋t)解得F＝t＝1200N-由牛頓第三定律知工人給平安帶的平均沖力F′＝F＝1200N，方向豎直向下.球接觸軟墊到小球陷至最低點(diǎn)經(jīng)歷了t＝，則在這段時(shí)間內(nèi)，軟墊對(duì)小球的沖量是多少？(g＝10m/s2)解析設(shè)小球自由下落h＝的時(shí)間為t，由1211211設(shè)I為軟墊對(duì)小球的沖量，并令豎直向下的方向?yàn)檎较?，則對(duì)小球整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)量得1負(fù)號(hào)表示軟墊對(duì)小球的沖量方向和規(guī)定的正方向相反，方向豎直向上.命題點(diǎn)四應(yīng)用動(dòng)量定理處理"流體模型〞問(wèn)題常常需要選取流體為研究對(duì)象，如水、空氣等.2.研究方法局部流體作為研究對(duì)象，然后列式求解.3.根本思路t具穩(wěn)定地懸停在空中.為計(jì)算方便起見(jiàn)，假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度v豎直0向上噴出；玩具底部為平板(面積略大于S)；水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度(1)噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；0解析(1)在剛噴出一段很短的Δt時(shí)間內(nèi)，可認(rèn)為噴出的水柱保持速度v不變.00-由①②③可得：噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量為(2)設(shè)玩具底板相對(duì)于噴口的高度為h由玩具受力平衡得F＝Mg④沖其中，F(xiàn)為水柱對(duì)玩具底板的作用力沖由牛頓第三定律：F＝F⑤壓沖其中，F(xiàn)為玩具底板對(duì)水柱的作用力，設(shè)v′為水柱到達(dá)玩具底面時(shí)的速度壓00由題意可知，在豎直方向上，對(duì)該局部水柱應(yīng)用動(dòng)量定理壓FΔt＝Δmv′⑨壓00ΔhFΔh45×10－3v0、恒定的質(zhì)量增率(即單位時(shí)間噴出的質(zhì)量)Δt從地下射向空中.求垃圾桶可停留的最大高-解析設(shè)垃圾桶可停留的最大高度為h，并設(shè)水柱到達(dá)h高處的速度為v，則tt0t0A.物體的動(dòng)量在減小B.物體的動(dòng)量在增大C.物體的動(dòng)量大小也可能不變D.物體的動(dòng)量大小一定變化A.物體的動(dòng)量越大，其慣性也越大B.同一物體的動(dòng)量越大，其速度一定越大C.物體的加速度不變，其動(dòng)量一定不變D.運(yùn)動(dòng)物體在任一時(shí)刻的動(dòng)量方向一定是該時(shí)刻的速度方向3.質(zhì)量為m的鋼球自高處落下，以速度v碰地，豎直向上彈回，碰撞時(shí)間極短，離地的速率12.為v在碰撞過(guò)2.12121212以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()-5.(多項(xiàng)選擇)從同樣高度靜止落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是()A.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量大，而掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量小B.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變大，掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變小C.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變快，掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變慢D.掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時(shí)，相互作用力大，而掉在草地上的玻璃杯受地面的沖擊力小的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.v越大，摩擦力對(duì)物體的沖量越大；摩擦力做功越多B.v越大，摩擦力對(duì)物體的沖量越大；摩擦力做功與v的大小無(wú)關(guān)C.v越大，摩擦力對(duì)物體的沖量越小；摩擦力做功越少D.v越大，摩擦力對(duì)物體的沖量越小；摩擦力做功與v的大小無(wú)關(guān)ms，以下判斷正確的選項(xiàng)是()B.小球從被拋出至落回出發(fā)點(diǎn)動(dòng)量的變化量大小為零受外力的沖量分別是()-tE，在時(shí)間t內(nèi)動(dòng)能由112111112221212121212121212剛好離開(kāi)地面，速度為v.在此過(guò)程中()2C.C.地面對(duì)他的沖量為mv，地面對(duì)他做的功為mv2211.如圖3所示，一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板在光滑水平面上以速度v向右運(yùn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的小0v摩擦，為使木板能保持速度v向右勻速000.運(yùn)動(dòng)，必須對(duì)木板施加一水平力，直至鐵塊與木板到達(dá)共同速度v0.程中水平力的沖量大小.0解析考慮M、m組成的系統(tǒng)，設(shè)M運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量定理有Ft＝(M＋m)v－(Mv00000.0.案tFt1