1、第2课时 动量和动量定理,研究选考把握考情,基 础 要 点 1.定义:运动物体的_和_的乘积叫动量;公式p_;单位:_,符号:_。 2.矢量性:动量的方向与速度的方向_,运算遵循_定则。,质量,速度,mv,千克米/秒,kgm/s,相同,平行四边形,3.动量变化量(1)定义:物体在某段时间内_与_的矢量差(也是矢量),p_(矢量式)。(2)动量始终保持在一条直线上时的运算:选定一个正方向,动量、动量变化量用带有正、负号的数值表示,从而将矢量运算简化为_运算(此时的正、负号仅代表方向,不代表大小)。,末动量,初动量,pp,代数,要点解读 对动量、动量变化量和动能的理解和比较,典 例 跟 踪,【例1
2、】 (2017绍兴高二质检)关于物体的动量,下列说法中正确的是( ),A.运动物体在任一时刻的动量方向,一定是该时刻的速度方向 B.物体的加速度不变,其动量一定不变 C.动量越大的物体,其速度一定越大 D.物体的动量越大,其惯性也越大 解析 任一时刻物体动量的方向,即为该时刻的速度方向,选项A正确;加速度不变,则物体速度的变化率恒定,物体的速度均匀变化,故其动量也均匀变化,选项B错误;物体动量的大小由物体的质量及速度大小共同决定,不是由物体的速度唯一决定,故物体的动量大,其速度不一定大,选项C错误;惯性大小由物体的质量决定,物体的动量越大,其质量并不一定越大,惯性也不一定越大,选项D错误。 答
3、案 A,跟踪训练1 下列关于动量的说法中正确的是( ),A.物体的动量增大,其动能也增大 B.做匀速圆周运动的物体,其动量不变 C.一个物体的速率不变,它的动量也不改变 D.一个物体的运动状态变化,它的动量不一定变化,答案 A,【例2】 将质量为0.10 kg的小球从离地面4.0 m高处竖直向上抛出,抛出时的初速度为8.0 m/s。求:(g取10 m/s2),(1)小球落地时的动量; (2)小球从抛出至落地过程的动量变化量。,(2)以小球初速度的方向为正方向,小球的初动量为 p0mv00.108.0 kgm/s0.80 kgm/s, 小球的末动量为p1.2 kgm/s,小球的动量变化量ppp0
4、1.2 kgm/s0.80 kgm/s2.0 kgm/s,负号表示方向向下。 答案 (1)1.2 kgm/s,方向向下 (2)2.0 kgm/s,方向向下,名师点睛 ppp,即动量变化量的计算是一个矢量运算,高中阶段只研究在同一直线上的动量变化量的计算,计算时先选一个正方向,再用正、负号表示方向。,跟踪训练2 质量为0.5 kg的物体,运动速度为3 m/s,它在一个变力作用下速度大小变为7 m/s,方向和原来方向相反,则这段时间内的动量变化量为( ),A.5 kgm/s,方向与原运动方向相反 B.5 kgm/s,方向与原运动方向相同 C.2 kgm/s,方向与原运动方向相反 D.2 kgm/s
5、,方向与原运动方向相同 解析 以原来的方向为正方向,由定义式pmvmv得p(70.530.5) kgm/s5 kgm/s,负号表示p的方向与原运动方向相反。 答案 A,基 础 要 点,1.冲量(1)定义:力与_的乘积。公式:I_。单位:_,符号:_。(2)矢量性:方向与_相同。 2.动量定理(1)内容:物体在一个运动过程始末的_等于它在这个过程中所受力的_。(2)公式:_。,力的作用时间,Ft,牛顿秒,Ns,力的方向,动量变化量,冲量,mvmvF(tt)或ppI,要点解读 1.对冲量的理解 (1)冲量是过程量,它描述的是力作用在物体上的时间累积效应,求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时
6、间内的冲量。 (2)冲量是矢量,冲量的方向与力的方向相同。 (3)定义式IFt只适用于恒力冲量的计算。,2.对动量定理的理解 (1)适用对象:在中学物理中,动量定理的研究对象通常为单个物体。 (2)适用范围:动量定理不仅适用于宏观物体的低速运动,也适用于微观物体的高速运动。不论是变力还是恒力,不论物体的运动轨迹是直线还是曲线,动量定理都适用。 (3)因果关系:合外力的冲量是原因,物体动量的变化量是结果。冲量反映了力对时间的积累效应,与物体的初、末动量以及某一时刻的动量无必然联系。物体动量变化量的方向与合力的冲量的方向相同,物体在某一时刻的动量方向与合力的冲量的方向无必然联系。,典 例 跟 踪,
7、【例3】 如图1所示,质量为m的小滑块沿倾角为的斜面向上滑动。经过时间t1速度变为0,后又下滑,经过时间t2回到斜面底端。滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为Ff,重力加速度为g,在整个运动过程中,重力对滑块的总冲量为( ),图1,A.mgsin (t1t2) B.mgsin (t1t2) C.mg(t1t2) D.0,解析 在整个运动过程中,重力是恒力,作用时间是tt1t2,根据冲量的定义式IFt知,重力对滑块的总冲量IGmg(t1t2),所以正确选项为C。 答案 C,名师点睛 求冲量时必须明确是哪一个力的冲量,是否为恒力,解题时只需考虑该力和其作用时间两个因素,不需考虑物体的运动状态和其
8、他力。,跟踪训练3 如图2所示,一质量m3 kg的物体静止在光滑水平面上,受到与水平方向成60角的力作用,F的大小为9 N,经2 s时间,求:(g取10 m/s2),图2,(1)物体重力冲量大小; (2)物体受到的支持力冲量大小; (3)力F的冲量大小。 (4)合外力的冲量大小。,解析 对物体受力分析如图所示,则,答案 (1)60 Ns (2)44.4 Ns (3)18 Ns (4)9 Ns,【例4】 从同样高度落下的玻璃杯,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动量大,而掉在草地上的玻璃杯动量小 B.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大,掉在草地上的
9、玻璃杯动量改变小 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与地面接触时,相互作用时间短,而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时作用时间长,答案 CD,跟踪训练4 篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球。接球时,两手随球迅速收缩至胸前。这样做可以( ),A.减小球对手的冲量 B.减小球对手的冲击力 C.减小球的动量变化量 D.减小球的动能变化量 解析 由动量定理Ftp知,接球时两手随球迅速收缩至胸前,延长了手与球接触的时间,从而减小了球的动量变化率,减小了球对手的冲击力,选项B正确。 答案 B,【例5】 蹦床运动是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做
10、各种空中动作的运动项目。一个质量为60 kg的运动员,从离水平网面3.2 m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0 m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2 s,若把这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小和方向。(g取10 m/s2),答案 1 500 N 方向向上,名师点睛 应用动量定理定量计算的一般步骤:,跟踪训练5 质量m70 kg的撑竿跳高运动员从h5.0 m高处落到海绵垫上,经t11 s后停止,则该运动员身体受到的平均冲力约为多少?如果是落到普通沙坑中,经t20.1 s停下,则沙坑对运动员的平均冲力约为多少?(g取10 m/s2),代入数据,解得F1 40
11、0 N 下落到沙坑中时,mg(tt2)Ft20 代入数据,解得F7 700N。 答案 1 400 N 7 700 N,A.速度大的物体,它的动量一定也大 B.动量大的物体,它的速度一定也大 C.只要物体运动的速度大小不变,物体的动量也保持不变 D.质量一定的物体,动量变化越大,该物体的速度变化一定越大 解析 动量由质量和速度共同决定,只有质量和速度的乘积大,动量才大,A、B均错误;动量是矢量,只要速度方向变化,动量也发生变化,选项C错误;由pmv知D正确。 答案 D,1.关于动量,下列说法正确的是( ),2.关于冲量,下列说法正确的是( ),A.冲量是物体动量变化的原因 B.作用在静止的物体上
12、的力的冲量一定为0 C.动量越大的物体受到的冲量越大 D.冲量的方向就是物体受力的方向,解析 力作用一段时间便有了冲量,而力作用一段时间后,物体的运动状态发生了变化,物体的动量也发生了变化,因此说冲量使物体的动量发生了变化,选项A正确;只要有力作用在物体上,经历一段时间,这个力便有了冲量,IFt,与物体处于什么状态无关,物体运动状态的变化情况,是所有作用在物体上的力共同产生的效果,选项B错误;物体所受冲量IFt与物体动量的大小pmv无关,选项C错误;冲量是一个过程量,只有在某一过程中力的方向不变时,冲量的方向才与力的方向相同,选项D错误。 答案 A,3.如图3所示甲、乙两种情况中,人用相同大小的恒定拉力拉绳子,使人和船A均向右运动,经过相同的时间t,图甲中船A没有到岸,图乙中船A没有与船B相碰,则经过时间t( ),图3,