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专题40 动量 冲量 动量定理
考点一 动量 冲量
考点二 动量定理的理解 用动量定理解释生活中的现象
考点三 用动量定理求解平均冲击力
考点四 应用动量定理处理多物体、多过程问题
考点五 应用动量定理处理“流体问题”“粒子流问题”
考点一 动量 冲量
1.动量(矢量):①p=mv.②单位:kg·m/s.③动量方向与速度的方向相同.
2.动量的变化(矢量):①Δp=p′-p.②单位:kg·m/s.③动量变化量的方向与速度的改变量Δv的方向相同.
3.冲量(矢量):①I=FΔt.②单位:N·s.③冲量方向与力的方向相同.
4.动能(标量)与动量的大小关系:Ek=p22m , Ek=eq \f(1,2)pv
5.冲量的计算方法
(1)利用定义式I=Ft计算冲量,此方法仅适用于恒力的冲量,无需考虑物体的运动状态.
(2)利用F-t图像计算,F-t图线与时间轴围成的面积表示冲量,此方法既可以计算恒力的冲量,也可以计算变力的冲量.
(3)利用动量定理计算.
1.关于动量和动能,以下说法中正确的是( )
A.速度大的物体动量一定大 B.质量大的物体动量一定大
C.两个物体的质量相等,动量大的其动能也一定大 D.同一个物体动量变化时动能一定发生变化
2.(多选)一个质量为0.18kg的垒球水平飞向球棒,被球棒打击后,以大小为20m/s的速度反向水平飞回,关于垒球被击打前后瞬间。下列说法正确的是( )
A.垒球的动能可能不变
B.垒球的动量大小一定变化了3.6kg·m/s
C.球对棒的作用力与棒对球的作用力大小一定相等
D.垒球受到棒的冲量方向可能与球被击打前的速度方向相同
3.恒力F作用在质量为m的物体上,如图所示,由于地面对物体的摩擦力较大,物体没有被拉动,则经时间t,下列说法正确的是( )
A.重力对物体的冲量大小为零
B.摩擦力对物体的冲量大小为零
C.拉力F对物体的冲量大小是Ftcosθ
D.合力对物体的冲量大小为零
4.竖直上抛一小球,后又落回原地。小球运动时所受空气阻力大小不变,则( )
A.从抛出到落回原地的时间内,重力的冲量为零
B.上升阶段空气阻力的冲量小于下落阶段空气阻力的冲量
C.从抛出到落回原地的时间内,空气阻力的冲量为零
D.上升阶段小球动量变化小于下落阶段小球动量变化
5.质量为m的物体,沿着倾角为θ的斜面由静止滑下,在水平面上滑行一段距离后停止。物体与斜面和水平面间的动摩擦因数均为μ,斜面和水平面平滑连接。已知物体在斜面上的运动时间为t,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.整个过程中,支持力对物体的总冲量为0
B.沿着斜面下滑的过程中,重力对物体的冲量为mgtsinθ
C.沿着斜面下滑的过程中,摩擦力对物体的冲量为μmgtcosθ
D.物体在斜面上的动量变化量与在水平面上的动量变化量相同
6.(多选)一质量为1kg的物块在合力F的作用下从静止开始沿直线运动,其F?t
A.t=1s时物块的速度大小为2m/s
C.t=3s时物块的动量大小为5kg?m/
考点二 动量定理的理解 用动量定理解释生活中的现象
1.动量定理的内容:合力的冲量等于动量的变化(合力的冲量和动量的变化对应同一个研究对象、同一个运动过程)
2.公式:Ft=mv′-mv或I=p′-p.
3.对动量定理的理解
(1)动量定理的表达式是矢量式,列式时要先选取正方向.
(1)动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力。这种情况下,动量定理中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值.
(2)动量定理中的冲量是合外力的冲量,而不是某一个力的冲量,它可以是合力的冲量,也可以是各力冲量的矢量和,还可以是外力在不同阶段的冲量的矢量和.
(3)由Ft=p′-p得F=eq \f(p′-p,t)=eq \f(Δp,t),即物体所受的合外力等于物体的动量对时间的变化率。
4.应用动量定理解释的两类物理现象
(1)当物体的动量变化量一定时,力的作用时间Δt越短,力F就越大,力的作用时间Δt越长,力F就越小,如玻璃杯掉在水泥地上易碎,而掉在沙地上不易碎。
(2)当作用力F一定时,力的作用时间Δt越长,动量变化量Δp越大,力的作用时间Δt越短,动量变化量Δp越小。
7.从相同高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上比掉在草地上容易打碎。其原因是( )
A.水泥地对玻璃杯的冲量大,草地对玻璃杯的冲量小
B.掉在水泥地上的玻璃杯动量大,掉在草地上的玻璃杯动量小
C.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快,掉在草地上的玻璃杯动量改变慢
D.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变量和掉在草地上的玻璃杯动量改变量不一样
8.篮球运动员通常要伸出两臂去迎接队友传来的篮球,当接到篮球后,两臂随球迅速收缩至胸前,这样做的目的是为了( )
A.减小球对手的冲量
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