高中物理一轮复习课件：动量定理.pptx

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1、动量定理动量定理一一、动量、动量的变化量和冲量、动量、动量的变化量和冲量1动量动量(1)定义：物体定义：物体的的_与与_的的乘积。乘积。(2)表达式：表达式：p_。(3)方向：动量的方向方向：动量的方向与与_的的方向相同方向相同。2动量的变化量动量的变化量(1)因为动量是矢量，动量的变化量因为动量是矢量，动量的变化量p也也是是_，其方向与速度的改变量其方向与速度的改变量v的方的方向向_。质量质量速度速度mv速度速度矢量矢量相同相同(2)动量的变化量动量的变化量p的大小，一般用末动量的大小，一般用末动量p减去初动量减去初动量p进行计算，也称为动量进行计算，也称为动量的增量，即的增量，即p_。3冲

2、量冲量(1)定义：定义：_与与_的乘积叫作力的冲量。的乘积叫作力的冲量。(2)表达式：表达式：I_，单位为单位为Ns，冲量为矢量，方向，冲量为矢量，方向与与_相相同。同。二、动量定理二、动量定理1内容：内容：物体在一个过程中所物体在一个过程中所受受_的的冲量等于它在这个过程始末冲量等于它在这个过程始末的的_。2公式公式：_或或_。pp力力力的作用时间力的作用时间Ft力的方向力的方向力力动量变化量动量变化量F(tt)mvmvIpp情情境创设境创设一个质量为一个质量为m的物体，在粗糙的水平面上运动，物体与水平面间的动摩擦因数的物体，在粗糙的水平面上运动，物体与水平面间的动摩擦因数为为。微点判断微点

3、判断(1)动量越大的物体，其速度越大动量越大的物体，其速度越大。( )(2)物体的动量越大，其惯性也越大物体的动量越大，其惯性也越大。( )(3)物体所受合力不变，则动量也不改变物体所受合力不变，则动量也不改变。( )(4)物体沿水平面运动时，重力不做功，其冲量为零物体沿水平面运动时，重力不做功，其冲量为零。( )(5)物体所受合外力的冲量的方向与物体末动量的方向相同物体所受合外力的冲量的方向与物体末动量的方向相同。( )(6)物体所受合外力的冲量的方向与物体动量变化量的方向是一致的物体所受合外力的冲量的方向与物体动量变化量的方向是一致的。 ( )(一一) 动量、动量变化量和冲量动量、动量变化

4、量和冲量(固基点固基点) 题点全练通题点全练通1动量的分析与计算动量的分析与计算(2021湖南高考湖南高考)物体的运动状态可用位置物体的运动状态可用位置x和动量和动量p描述，称为相，对应描述，称为相，对应p-x图像图像中的一个点。物体运动状态的变化可用中的一个点。物体运动状态的变化可用p-x图像中的一条曲线来描述，称为相轨图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。假如一质点沿迹。假如一质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则对应的相轨迹轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则对应的相轨迹可能可能是是 ( )答案：答案：D答案：答案：BCD3冲量的计算冲量的计算 如图所示，车载玩具如图所示，车

5、载玩具弹簧人公仔固定在车弹簧人公仔固定在车的水平的水平台台面上，公仔头部的质量为面上，公仔头部的质量为m，静止在图示位置。现用手竖直向，静止在图示位置。现用手竖直向下下压压公仔的头部，使之缓慢下降至某一位置，之后迅速放手。公仔公仔的头部，使之缓慢下降至某一位置，之后迅速放手。公仔的的头头部经过时间部经过时间t，沿竖直方向上升到另一位置时速度为零。此过程弹簧始终处于，沿竖直方向上升到另一位置时速度为零。此过程弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力及弹簧质量。在公仔头部上升的过程弹性限度内，不计空气阻力及弹簧质量。在公仔头部上升的过程中中 ( )A公仔头部的机械能守恒公仔头部的机械能守恒B公仔头部的

6、加速度先增大后减小公仔头部的加速度先增大后减小C弹簧弹力冲量的大小为弹簧弹力冲量的大小为mgtD弹簧弹力对头部所做的功为零弹簧弹力对头部所做的功为零答案：答案：C要点自悟明要点自悟明1动能、动量和动量变化量的比较动能、动量和动量变化量的比较2冲量的三种计算方法冲量的三种计算方法公式法公式法利用定义式利用定义式IFt计算冲量，此方法仅适用于恒力的冲量，无需考计算冲量，此方法仅适用于恒力的冲量，无需考虑物体的运动状态虑物体的运动状态图像法图像法利用利用F-t图像计算，图像计算，F-t图像与横轴围成的面积表示冲量，此法既可以图像与横轴围成的面积表示冲量，此法既可以计算恒力的冲量，也可以计算变力的冲量

7、计算恒力的冲量，也可以计算变力的冲量动量定动量定理法理法如果物体受到大小或方向变化的力的作用，则不能直接用如果物体受到大小或方向变化的力的作用，则不能直接用IFt求求变力的冲量，可以求出该力作用下物体动量的变化量，由变力的冲量，可以求出该力作用下物体动量的变化量，由Ipp求变力的冲量求变力的冲量(二二) 动量定理动量定理(精研点精研点)研清微点研清微点1应用动量定理解释生活现象应用动量定理解释生活现象1(2020全国卷全国卷)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气

8、并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是囊在此过程中的作用，下列说法正确的是 ( )A增加了司机单位面积的受力大小增加了司机单位面积的受力大小B减少了碰撞前后司机动量的变化量减少了碰撞前后司机动量的变化量C将司机的动能全部转换成汽车的动能将司机的动能全部转换成汽车的动能D延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积答案：答案：D一点一过一点一过对动量定理的理解对动量定理的理解(1)当物体的动量变化量一定时，力的作用时间当物体的动量变化量一定时，力的作用时间t越短，力越短，力F就越大，力的作用时

9、就越大，力的作用时间间t越长，力越长，力F就越小。就越小。(2)当作用力当作用力F一定时，力的作用时间一定时，力的作用时间t越长，动量变化量越长，动量变化量p越大，力的作用时间越大，力的作用时间t越短，动量变化量越短，动量变化量p越小。如在恒力作用下运动的小车，时间越长，小车的越小。如在恒力作用下运动的小车，时间越长，小车的速度越大，动量变化量越大。速度越大，动量变化量越大。研清微点研清微点2动量定理的应用动量定理的应用2(2022山东枣庄模拟山东枣庄模拟)人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为躺着看手机

10、，经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为160 g，从离人眼约从离人眼约20 cm的高度无初速度掉落，砸到眼睛后手机未反弹，的高度无初速度掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为眼睛受到手机的冲击时间约为0.2 s，g取取10 m/s2。下列说法正确的是。下列说法正确的是 ( )A手机与眼睛作用过程中手机的动量变化约为手机与眼睛作用过程中手机的动量变化约为0.48 kgm/sB手机对眼睛的冲量方向竖直向上手机对眼睛的冲量方向竖直向上C手机对眼睛的冲量大小约为手机对眼睛的冲量大小约为0.32 NsD手机对眼睛的平均作用力大小约为手机对眼睛的平均作用力大小约为3.2 N答案：答案：

11、D一点一过一点一过1应用动量定理解题的一般步骤应用动量定理解题的一般步骤(1)确定研究对象。中学阶段的动量定理问题，其研究对象一般仅限于单个物体。确定研究对象。中学阶段的动量定理问题，其研究对象一般仅限于单个物体。(2)对物体进行受力分析。可以先求每个力的冲量，再求各力冲量的矢量和；或先对物体进行受力分析。可以先求每个力的冲量，再求各力冲量的矢量和；或先求合力，再求其冲量。求合力，再求其冲量。(3)抓住过程的初、末状态，选好正方向，确定各动量和冲量的正、负号。抓住过程的初、末状态，选好正方向，确定各动量和冲量的正、负号。(4)根据动量定理列方程，如有必要还需要其他补充方程，最后代入数据求解根据

12、动量定理列方程，如有必要还需要其他补充方程，最后代入数据求解。2应用动量定理解题的三点说明应用动量定理解题的三点说明(1)动量定理反映了力的冲量与动量变化量之间的因果关系，即外力的冲量是原因，动量定理反映了力的冲量与动量变化量之间的因果关系，即外力的冲量是原因，物体的动量变化量是结果。物体的动量变化量是结果。(2)动量定理中的冲量是合力的冲量，而不是某一个力的冲量，它可以是合力的冲动量定理中的冲量是合力的冲量，而不是某一个力的冲量，它可以是合力的冲量，可以是各力冲量的矢量和，也可以是外力在不同阶段冲量的矢量和。量，可以是各力冲量的矢量和，也可以是外力在不同阶段冲量的矢量和。(3)动量定理表达式

13、是矢量式，等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义。动量定理表达式是矢量式，等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义。研清微点研清微点3动量定理用于求解多过程问题动量定理用于求解多过程问题3在在2021年东京奥运会蹦床比赛中，一个质量为年东京奥运会蹦床比赛中，一个质量为60 kg的运动员，从离水平网面的运动员，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到离水平网面高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0 m高处。已知运高处。已知运动员与网接触的时间为动员与网接触的时间为1.2 s，若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒，若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理

14、，求此力的大小。力处理，求此力的大小。(g10 m/s2)答案：答案：1 500 N一点一过一点一过用动量定理解多过程问题的两点提醒用动量定理解多过程问题的两点提醒(1)对于过程较复杂的运动，可分段应用动量定理，也可整个过程应用动量定理。对于过程较复杂的运动，可分段应用动量定理，也可整个过程应用动量定理。(2)物体受多个力作用，力的方向和作用时间往往不同，列动量定理时应引起关注。物体受多个力作用，力的方向和作用时间往往不同，列动量定理时应引起关注。(三三) “柱状柱状”模型模型(融通点融通点)模型模型(一一)流体类流体类“柱状模型柱状模型”流体及流体及其特点其特点通常液体流、气体流等被广义地视

15、为通常液体流、气体流等被广义地视为“流体流体”，质量具有连续性，质量具有连续性，通常已知密度通常已知密度分分析析步步骤骤1建立建立“柱状模型柱状模型”，沿流速，沿流速v的方向选取一段柱形流体，其横截面的方向选取一段柱形流体，其横截面积为积为S2微元研究，作用时间微元研究，作用时间t内的一段柱形流体的长度为内的一段柱形流体的长度为l，对应的质量，对应的质量为为mSvt3建立方程，应用动量定理研究这段柱状流体建立方程，应用动量定理研究这段柱状流体例例1 运动员在水上做飞行运动表演，他操控喷射式悬浮运动员在水上做飞行运动表演，他操控喷射式悬浮飞飞行行器将水带竖直送上来的水反转器将水带竖直送上来的水反

16、转180后向下喷出，令自己悬停后向下喷出，令自己悬停在在空空中，如图所示。已知运动员与装备的总质量为中，如图所示。已知运动员与装备的总质量为90 kg，两个喷，两个喷嘴嘴的的直径均为直径均为10 cm，已知重力加速度大小，已知重力加速度大小g取取10 m/s2，水的密，水的密度度1.0103 kg/m3，则喷嘴处喷水的速度大约，则喷嘴处喷水的速度大约为为( )A2.7 m/s B5.4 m/sC7.6 m/s D10.8 m/s答案答案B例例2 南昌市秋水广场拥有亚洲最大的音乐喷泉群。一同学在远处观看秋南昌市秋水广场拥有亚洲最大的音乐喷泉群。一同学在远处观看秋水广场喷泉表演时，估测喷泉中心主喷

17、水口的水柱约有水广场喷泉表演时，估测喷泉中心主喷水口的水柱约有40层楼高，表演结束时，层楼高，表演结束时，靠近观察到该主喷水管口的圆形内径约有靠近观察到该主喷水管口的圆形内径约有10 cm，由此估算驱动主喷水的水泵功，由此估算驱动主喷水的水泵功率最接近的数值率最接近的数值是是 ( )A5102 W B5103 WC5104 W D5105 W答案答案D模模型型(二二)微粒类微粒类“柱状模型柱状模型” 微粒及其微粒及其特点特点通常电子流、光子流、尘埃等被广义地视为通常电子流、光子流、尘埃等被广义地视为“微粒微粒”，质量具有独，质量具有独立性，通常给出单位体积内粒子数立性，通常给出单位体积内粒子数

18、n分析分析步骤步骤1建立建立“柱状模型柱状模型”，沿运动的方向选取一段微元，柱体的横截面积，沿运动的方向选取一段微元，柱体的横截面积为为S2微元研究，作用时间微元研究，作用时间t内一段柱形流体的长度为内一段柱形流体的长度为l，对应的体积为，对应的体积为VSv0t，则微元内的粒子数，则微元内的粒子数Nnv0St3先应用动量定理研究单个粒子，建立方程，再乘以先应用动量定理研究单个粒子，建立方程，再乘以N计算计算例例3根据量子理论，光子的能量根据量子理论，光子的能量E与动量与动量p之间的关系式为之间的关系式为Epc，其中，其中c表表示光速，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

19、体产示光速，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，这就是生压强，这就是“光压光压”，用，用I表示。表示。(1)一台二氧化碳气体激光器发出的激光，功率为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，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，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，其中p表示光子的动量，表示光子的动量，N表示单位时间内激光器射出的光子数，试用表示单位时间内激光器射出的光子数，试用P0和和S表示该束激光对物体产生的光压；表示该束激光对物体

20、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的辐射功率为1 350 W，探测器和薄膜的总质量为，探测器和薄膜的总质量为m100 kg，薄膜面积为，薄膜面积为4104 m2，c3108 m/s，求此时探测器的加速度大小。，求此时探测器的加速度大小。1激励爱国情怀激励爱国情怀(2021湖北高考湖北高考)抗日战争时期，我军缴获不少敌军武器武装

21、自抗日战争时期，我军缴获不少敌军武器武装自己，其中某轻机枪子弹弹头质量约己，其中某轻机枪子弹弹头质量约8 g，出膛速度大小约，出膛速度大小约750 m/s。某战士在使。某战士在使用该机枪连续射击用该机枪连续射击1分钟的过程中，机枪所受子弹的平均反冲力大小约分钟的过程中，机枪所受子弹的平均反冲力大小约12 N，则机枪在这则机枪在这1分钟内射出子弹的数量约分钟内射出子弹的数量约为为 ( )A40 B80 C120 D160答答案：案：C2 渗透五育教育渗透五育教育(体育体育)拍皮球是大家都喜欢的体育活动，既能强拍皮球是大家都喜欢的体育活动，既能强身身又又能健体。已知皮球质量为能健体。已知皮球质量为

22、0.4 kg，为保证皮球与地面碰撞后自，为保证皮球与地面碰撞后自然跳然跳起的起的最大高度均为最大高度均为1.25 m，小明需每次在球到达最高点时拍球，每，小明需每次在球到达最高点时拍球，每次次拍拍球作用距离为球作用距离为0.25 m，使球在离手时获得一个竖直向下，使球在离手时获得一个竖直向下4 m/s的的初初速速 度 。 若 不 计 空 气 阻 力 及 球 的 形 变 ，度 。 若 不 计 空 气 阻 力 及 球 的 形 变 ，g取取 1 0 m / s2， 则 每 次 拍， 则 每 次 拍 球球 ( )A手给球的冲量为手给球的冲量为1.6 kgm/sB手给球的冲量为手给球的冲量为2.0 kg

23、m/sC人对球做的功为人对球做的功为3.2 JD人对球做的功为人对球做的功为2.2 J答案：答案：D3联系生活实际联系生活实际(2021福建高考福建高考)福建属于台风频发地区，各类户外设施建设都福建属于台风频发地区，各类户外设施建设都要考虑台风影响。已知要考虑台风影响。已知10级台风的风速范围为级台风的风速范围为24.5 m/s28.4 m/s，16级台风级台风的风速范围为的风速范围为51.0 m/s56.0 m/s。若台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌，。若台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌，则则16级台风对该交通标志牌的作用力大小约为级台风对该交通标志牌的作用力大小约为10级台风级台风的的

24、 ( )A2倍倍 B B4倍倍 C8倍倍 D D16倍倍答案：答案：B4聚焦科技前沿聚焦科技前沿(2021天津等级考天津等级考)(多选多选)一冲九霄，问鼎苍穹。一冲九霄，问鼎苍穹。2021年年4月月29日，日，长征五号长征五号B遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱发射升空，标志着我国空间站遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱发射升空，标志着我国空间站建造进入全面实施阶段。下列关于火箭的描述正确的建造进入全面实施阶段。下列关于火箭的描述正确的是是 ( )A增加单位时间的燃气喷射量可以增大火箭的推力增加单位时间的燃气喷射量可以增大火箭的推力B增大燃气相对于火箭的喷射速度可以增大火箭的推力增大燃气相对于火箭的喷射速度可以增大火箭的推力C当燃气喷出火箭喷口的速度相对于地面为零时火箭就不再加速当燃气喷出火箭喷口的速度相对于地面为零时火箭就不再加速D火箭发射时获得的推力来自于喷出的燃气与发射台之间的相互作用火箭发射时获得的推力来自于喷出的燃气与发射台之间的相互作用答案：答案：AB