高考物理一輪復(fù)習(xí)-第六章-第1講-動(dòng)量-動(dòng)量定理

目標(biāo)要求三年命題統(tǒng)計(jì)動(dòng)量、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用Ⅱ彈性碰撞和非彈性碰撞Ⅰ實(shí)驗(yàn)七：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律備考策略分析近三年命題點(diǎn)和對(duì)核心素養(yǎng)的要求，2022年備考要關(guān)注以下幾點(diǎn)(1)掌握基本概念及公式，并理解其意義，并注意碰撞、反沖等常見現(xiàn)象。(2)掌握動(dòng)量守恒的條件，并結(jié)合動(dòng)力學(xué)和能量守恒定律靈活處理力學(xué)綜合問題。(3)加強(qiáng)常規(guī)力學(xué)模型的訓(xùn)練，注重將實(shí)際問題模型化。第1講動(dòng)量動(dòng)量定理一、動(dòng)量1．定義：運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和

的乘積叫作物體的動(dòng)量，通常用p來表示。2．表達(dá)式：p＝

。3．單位：kg·m/s。4．標(biāo)矢性：動(dòng)量是矢量，其方向和

方向相同。速度mv速度5．動(dòng)量、動(dòng)能、動(dòng)量變化量的比較速度運(yùn)動(dòng)矢量差mvp′－p矢量二、動(dòng)量定理1．沖量(1)定義：力和力的

的乘積叫作這個(gè)力的沖量。公式：I＝

。(2)單位：沖量的單位是

，符號(hào)是

。(3)方向：沖量是矢量，恒力沖量的方向與力的方向

。2．動(dòng)量定理(1)內(nèi)容：物體所受

的沖量等于物體

的變化。(2)表達(dá)式：Ft＝Δp＝p′－p。(3)矢量性：動(dòng)量變化量的方向與

的方向相同，可以在某一方向上用動(dòng)量定理。

作用時(shí)間Ft牛·秒N·s相同合外力動(dòng)量合外力的沖量1．動(dòng)量的兩性(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)某一時(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。命題點(diǎn)一對(duì)動(dòng)量、沖量的理解及計(jì)算

自主探究2．沖量和動(dòng)量的比較沖量I動(dòng)量p定義力與力的作用時(shí)間的乘積叫作力的沖量質(zhì)量和速度的乘積叫作動(dòng)量公式I＝Ftp＝mv單位N·skg·m/s矢標(biāo)性矢量，方向與恒力的方向相同矢量，方向與速度的方向相同特點(diǎn)過程量狀態(tài)量3.沖量的四種計(jì)算方法公式法利用定義式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4.沖量和功的區(qū)別(1)沖量和功都是過程量。沖量是表示力對(duì)時(shí)間的積累作用，功表示力對(duì)位移的積累作用。(2)沖量是矢量，功是標(biāo)量。(3)力作用的沖量不為零時(shí)，力做的功可能為零；力做的功不為零時(shí)，力作用的沖量一定不為零。1．(多選)(2021·廣東七校聯(lián)合體高三聯(lián)考)關(guān)于動(dòng)量、沖量和動(dòng)能，下列說法正確的是(

)A．物體的動(dòng)量越大，表明它受到的沖量越大B．物體的動(dòng)量變化，其動(dòng)能有可能不變C．物體受到合外力的沖量作用，則其動(dòng)能一定變化D．物體動(dòng)量變化的方向可能與初動(dòng)量的方向不在同一直線上BD解析：根據(jù)動(dòng)量定理可知，動(dòng)量的改變量越大，沖量越大，動(dòng)量和沖量無直接聯(lián)系，故A錯(cuò)誤；勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻變化，但速度大小不變，所以動(dòng)量變化，但動(dòng)能不變，故B正確；勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力的沖量不為零，但動(dòng)能不變，故C錯(cuò)誤；由公式Δp＝p′－p可知，由于動(dòng)量和動(dòng)量變化量為矢量，遵循平行邊形定則，則物體動(dòng)量變化的方向可能與初動(dòng)量的方向不在同一直線上，故D正確。2.(2021·四川省成都七中高三一診)拍皮球是大家都喜歡的體育活動(dòng)，既能強(qiáng)身又能健體。已知皮球質(zhì)量為0.4kg，為保證皮球與地面碰撞后自然跳起的最大高度均為1.25m，小明需每次在球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)拍球，每次拍球作用距離為0.25m，使球在離手時(shí)獲得一個(gè)豎直向下的4m/s的初速度。若不計(jì)空氣阻力及球的形變，g取10m/s2，則每次拍球(

)A．手給球的沖量為1.6kg·m/sB．手給球的沖量為2.0kg·m/sC．人對(duì)球做的功為3.2JD．人對(duì)球做的功為2.2JDD解析：由于小球運(yùn)動(dòng)的速度一直與擺線的拉力方向垂直，故擺線的拉力不做功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在最低點(diǎn)時(shí)，小球的速度雖然是v，但是該速度是沿水平方向的，與重力的方向垂直，故重力的瞬時(shí)功率為0，而小球重力的最大瞬時(shí)功率顯然在A到B之間，而A到B的過程中，小球的速度會(huì)小于v，它沿豎直方向的分速度更小于v，所以重力的最大瞬時(shí)功率一定小于mgv，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在A到B的過程中，重力的沖量I＝Gt，而重力G與時(shí)間t都不為零，故沖量也不為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)量定理可得，在A到B的過程中，合外力的沖量等于動(dòng)量的變化量，即合力沖量的大小為mv，選項(xiàng)D正確。4.(多選)如圖所示，物體從t＝0時(shí)刻開始由靜止做直線運(yùn)動(dòng)，0～4s內(nèi)其合外力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線為某一正弦函數(shù)。下列表述正確的是

(

)A．0～2s內(nèi)合外力的沖量一直增大B．0～4s內(nèi)合外力的沖量為零C．2s末物體的動(dòng)量方向發(fā)生變化D．0～4s內(nèi)物體動(dòng)量的方向一直不變ABD解析：根據(jù)F-t圖像中圖線所圍面積表示沖量可知，在0～2s內(nèi)合外力的沖量一直增大，A正確；0～4s內(nèi)合外力的沖量為零，B正確；2s末沖量方向發(fā)生變化，物體的動(dòng)量開始減小，但方向不發(fā)生變化，0～4s內(nèi)物體動(dòng)量的方向一直不變，C錯(cuò)誤，D正確。1．理解動(dòng)量定理的三個(gè)要點(diǎn)(1)應(yīng)用動(dòng)量定理時(shí)研究對(duì)象既可以是單一物體，也可以是系統(tǒng)，當(dāng)為系統(tǒng)時(shí)不考慮內(nèi)力的沖量。(2)求合力的沖量的方法有兩種：一是先求合力，再求合力的沖量；二是求出每個(gè)力的沖量，再對(duì)沖量求和。(3)動(dòng)量定理是矢量式，列方程之前先規(guī)定正方向。命題點(diǎn)二對(duì)動(dòng)量定理的理解及應(yīng)用

師生互動(dòng)2．用動(dòng)量定理解釋兩種現(xiàn)象(1)Δp一定時(shí)，F(xiàn)的作用時(shí)間越短，力就越大；時(shí)間越長，力就越小。(2)F一定，此時(shí)力的作用時(shí)間越長，Δp就越大；力的作用時(shí)間越短，Δp就越小。分析問題時(shí)，要把哪個(gè)量一定，哪個(gè)量變化搞清楚。3．理解動(dòng)量定理的兩個(gè)重要應(yīng)用(1)應(yīng)用I＝Δp求變力的沖量如果物體受到大小或方向改變的力的作用，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Δp，等效代換為力的沖量I。(2)應(yīng)用Δp＝FΔt求動(dòng)量的變化量例如，在曲線運(yùn)動(dòng)中，速度方向時(shí)刻在變化，求動(dòng)量變化(Δp＝p2－p1)需要應(yīng)用矢量運(yùn)算方法，計(jì)算比較復(fù)雜，如果作用力是恒力，可以求恒力的沖量，等效代換為動(dòng)量的變化量。

動(dòng)量定理的定性應(yīng)用[典例1]

(2021·廣東廣州模擬)如圖為跳水運(yùn)動(dòng)員從起跳到落水過程的示意圖，運(yùn)動(dòng)員從最高點(diǎn)到入水前的運(yùn)動(dòng)過程記為Ⅰ，運(yùn)動(dòng)員入水后到最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程記為Ⅱ，忽略空氣阻力，則運(yùn)動(dòng)員(

)A.過程Ⅰ的動(dòng)量改變量等于零B．過程Ⅱ的動(dòng)量改變量等于零C．過程Ⅰ的動(dòng)量改變量等于重力的沖量D．過程Ⅱ的動(dòng)量改變量等于重力的沖量C[解析]

過程Ⅰ中動(dòng)量改變量等于重力的沖量，即為mgt，不為零，故A錯(cuò)誤，C正確；運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水前的速度不為零，末速度為零，過程Ⅱ的動(dòng)量改變量不等于零，故B錯(cuò)誤；過程Ⅱ的動(dòng)量改變量等于合外力的沖量，不等于重力的沖量，故D錯(cuò)誤。動(dòng)量定理的定量應(yīng)用[典例2]

在水平力F＝30N的作用下，質(zhì)量m＝5kg的物體由靜止開始沿水平面運(yùn)動(dòng)。已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，若F作用6s后撤去，撤去F后物體向前運(yùn)動(dòng)多長時(shí)間才停止？(g取10m/s2)[答案]

12s規(guī)律總結(jié)用動(dòng)量定理解題的基本思路5．(2019·高考全國卷Ⅰ)最近，我國為“長征”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4.8×106N，則它在1s時(shí)間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為(

)A．1.6×102kg

B．1.6×103kgC．1.6×105kg D．1.6×106kgB6．(2020·北京西城區(qū)高三下學(xué)期診斷測(cè)試)城市進(jìn)入高樓時(shí)代后，高空墜物已成為危害極大的社會(huì)安全問題，由物理學(xué)知識(shí)可知，即使是很小的物體從高處墜落也可能對(duì)人造成嚴(yán)重的傷害。設(shè)一個(gè)50g的雞蛋從16樓的窗戶自由落下，相鄰樓層的高度差約為3m，雞蛋下落起點(diǎn)距地面的高度約