1、专题十一,动量、波泣二象性和近代物理初步,(续表),第1讲 动量定理,动量守恒定律及其应用,一、动量1.定义：运动物体的质量和_的乘积叫做物体的动,量，用 p 表示.,速度,mv,kgm/s,速度,2.表达式：p_.,.,3.单位：由速度单位和质量单位共同确定，即_4.动量是矢量，其方向和_方向相同.,【基础检测】1.(多选，2017 年广东广州调研)两个质量不同的物体，如,果它们的(,),A.动能相等，则质量大的动量大B.动能相等，则动量大小也相等C.动量大小相等，则质量大的动能小D.动量大小相等，则动能也相等,二、冲量1.定义：力和_的乘积叫做力的冲量.2.表达式：I_.单位：Ns.3.标
2、矢性：冲量是矢量，它的方向由_的方向决定.,力的作用时间,Ft,力,【基础检测】2.放在水平桌面上的物体质量为 m，用一个水平推力 F 推它，作用时间为 t，物体始终不动，那么在时间 t 内，推力对物,),体的冲量应为(A.0C.mgt,B.FtD.无法计算,解析：在 t 时间内，推力对物体的冲量 IFt，因为物体静止不动，合力为零，合力的冲量为零.故 B 正确，A、C、D 错误.答案：B,三、动量定理,1.内容：物体在一个过程始末的个过程中所受力的冲量.2.表达式：pp_或,等于它在这(矢量式，注意,选取正方向).(1)动量的变化量是矢量，只有当初、末动量在一条直线上时，可以直接进行代数运算
3、.,动量变化量,F合 t,mvmv,(2)p 计算方法：直线运动：选择一个正方向，与正方向相同的动量取正值，与正方向相反的动量取负值，可以表达为：pptp0，p0、pt 分别是初、末动量.,曲线运动：要用矢量运算方法，利用平行四边形定则，,画图求解.,3.意义：合外力的冲量是引起物体_的原因.,注意：动量的变化量等于“合外力的冲量”，而不是“某个力的冲量”，这是在应用动量定理解题时经常出错的地方.,动量变化,【基础检测】3.(2017 年山西运城二模)下列对几种现象的解释中，正确,的是(,),A.击钉时不用橡皮锤，是因为橡皮锤太轻B.跳高时，在沙坑里填沙，是为了减小冲量C.在推车时推不动，是因
4、为外力冲量为零D.动量相同的两个物体受相同的制动力的作用时，质量小的先停下来答案：C,四、动量守恒定律,内力,外力,1.系统：相互作用的几个物体构成系统.系统中各物体之间的相互作用力称为_，外部其他物体对系统的作用力叫,做_.,不受外力,零,m1v1m2v2,2.内容：相互作用的物体组成的系统_或所受合外力为_时，这个系统的总动量将保持不变.3.公式：m1v1m2v2_.,4.动量守恒定律成立的条件,(1)系统不受外力或者所受外力之和为零.,(2)系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计.,(3)系统在某一个方向上所受的合外力为零，则在该方向上,动量守恒.,(4)全过程的某一阶段系统所受的合
5、外力为零，则该阶段系,统动量守恒四、动量守恒定律,【基础检测】4.(多选，2017 年河南开封质检)如图 11-1-1 所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中正确的是,(,),图 11-1-1,A.两手同时放开后，系统总动量始终为零 B.先放开左手，后放开右手，动量不守恒 C.先放开左手，后放开右手，总动量向左,D.无论何时放手，两手放开后在弹簧恢复原长的过程中， 系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零解析：当两手同时放开时，系统所受的合外力为零，所以系统的动量守恒，又因开始时总动量为零，故系统总动量始终为零，选
6、项 A 正确；先放开左手，左边的小车就向左运动，当 再放开右手后，系统所受合外力为零，故系统的动量守恒，且开始时总动量方向向左，放开右手后总动量方向也向左，故选项 B 错，而 C、D 正确.,答案：ACD,考点 1 对动量和动量定理的理解 重点归纳,1.动量、动能、动量的变化量的比较,2.动量定理的三个重要应用,(1)用动量定理解释现象,物体的动量变化一定，此时力的作用时间越短，力就越,大；时间越长，力就越小.,作用力一定，此时力的作用时间越长，动量变化越大；,力的作用时间越短，动量变化越小.,(2)应用 Ip 求变力的冲量,如果物体受到大小或方向改变的力的作用，则不能直接用IFt 求变力的冲
7、量，可以求出该力作用下物体动量的变化p，等效代换变力的冲量 I.,(3)应用pFt 求动量的变化,例如，在曲线运动中，速度方向时刻在变化，求动量变化(p p2p1)需要应用矢量运算方法，计算比较复杂，如果作用力是恒力，可以求恒力的冲量，等效代换动量的变化.,【考题题组】1.高空作业须系安全带，如果质量为 m 的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为 h(可视为自由落体运动)，此后经历时间 t 安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全,带对人的平均作用力大小为(,),答案：A,2.(2017 年甘肃兰州一中模拟)如图 11-1-2 所
8、示，一质量为M2 kg 的铁锤从距地面 h3.2 m 高处自由下落，恰好落在地面上的一个质量为 m6 kg 的木桩上，随即与木桩一起向下运动，经时间 t0.1 s 停止运动.求木桩向下运动时受到地面的平均阻力大小.(铁锤的横截面小于木桩的横截面，木桩露出地面部分的长度忽略不计，重力加速度 g 取 10 m/s2),图 11-1-2,考点 2 对动量守恒定律的理解和应用 重点归纳,1.动量守恒定律的不同表达形式 (1)具体又有以下三种常见的形式：,（续表）,2.应用动量守恒定律的步骤,【考题题组】3.(多选)如图 11-1-3 所示，A、B 两物体的质量 mAmB，中间用一段细绳相连并有一被压缩
9、的弹簧，放在平板小车 C 上后，A、B、C 均处于静止状态.若地面光滑，则在细绳被剪断后，A、,),B 从 C 上滑离之前，A、B 在 C 上向相反方向滑动过程中(,图 11-1-3,A.若 A、B 与 C 之间的摩擦力大小相同，则 A、B 组成的系,统动量守恒，A、B、C 组成的系统动量也守恒,B.若 A、B 与 C 之间的摩擦力大小不相同，则 A、B 组成的,系统动量不守恒，A、B、C 组成的系统动量也不守恒,C.若 A、B 与 C 之间的摩擦力大小不相同，则 A、B 组成的,系统动量不守恒，但 A、B、C 组成的系统动量守恒,D.以上说法均不正确,解析：当 A、B 两物体组成一个系统时，
10、弹簧的弹力为内力，而 A、B 与 C 之间的摩擦力为外力.当 A、B 与 C 之间的摩擦力等大、反向时，A、B 组成的系统所受外力之和为零，动量守恒；当 A、B 与 C 之间的摩擦力大小不相等时，A、B 组成的系统所受外力之和不为零，动量不守恒.而对于 A、B、C 组成的系统，由于弹簧的弹力及 A、B 与 C 之间的摩擦力均为内力，故不论 A、B 与 C 之间的摩擦力的大小是否相等，A、B、C 组成的系统所受外力之和均为零，故系统的动量守恒.,答案：AC,4.(2016 年广东湛江联考)如图 11-1-4 所示，质量均为 m 的小车和木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，质量为 2m 的小孩站在小
11、车上用力向右迅速推出木箱，木箱相对于冰面运动的,速度为 v，木箱运动到右侧墙壁时与竖直墙壁发生弹性碰撞，,反弹后能被小孩接住，求：,(1)小孩接住箱子后共同速度的大小.,(2)若小孩接住箱子后再次以相对于冰面的速度 v 将木箱向,右推出，木箱仍与竖直墙壁发生弹性碰撞，判断小孩能否再次接住木箱.,图 11-1-4,模型考向 1,动量定理与微元法的综合应用流体类问题,例 1：(2016 年新课标卷)某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为 M 的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便起见，假设水柱从横截面积为 S 的喷口持续以速度 v0 竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于 S)；水柱冲击到
12、玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为，重力加速度大小为 g.求：,(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量.,(2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度.,【触类旁通】1.如图 11-1-5 所示，一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上，底端与竖直墙壁接触.现打开右端阀门，气体向外喷出，设喷口的面积为 S，气体的密度为，气体向外喷出的速度为 v，则气体刚喷出时钢瓶底端对竖直墙面的作用力大,小是(,),图 11-1-5,考向 2,微粒类问题,例 2：自动称米机已在粮食工厂中广泛使用，有人认为：,米流落到容器中时有向下的冲量会增大分量而
13、不划算；也有人,认为：自动装置即刻切断米流时，尚有一些米仍在空中，这些,米是多给买者的.因而双方争执起来，究竟哪方说的对呢？请分,析说明.,【触类旁通】,2.根据量子理论，光子的能量E与动量 p之间的关系式为 Epc，其中 c 表示光速，由于光子有动量，照到物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强，这就是“光压”，用 I 表示.,(1)一台二氧化碳气体激光器发出的激光，功率为 P0，射出的光束的横截面积为 S，当它垂直照射到一物体表面并被物体全部反射时，激光对物体表面的压力 F2pN，其中 p 表示光子的动量，N 表示单位时间内激光器射出的光子数，试用 P0 和 S表示该束激光对物体产生的光压.,(2)有人设想在宇宙探测中用光为动力推动探测器加速，探测器上安装有面积极大、反射率极高的薄膜，并让它正对太阳，已知太阳光照射薄膜时每平方米面积上的辐射功率为 1350 W，探测器和薄膜的总质量为 m100 kg，薄膜面积为 4104 m2，求此时探测器的加速度大小.,
