人教版高考物理一轮复习专题6动量第1讲动量冲量动量定理课件

这是一份人教版高考物理一轮复习专题6动量第1讲动量冲量动量定理课件，共46页。PPT课件主要包含了千克·米秒，运动状态，作用时间，力F的方向，动量变化量，答案BD，类型1流体类问题，类型2微粒类问题，答案A等内容，欢迎下载使用。

必 备 知 识·深 悟 固 基
一、动量　冲量1．动量(1)定义：物体的________与________的乘积．(2)公式：p＝________．(3)单位：______________．符号： kg·m/s．(4)意义：动量是描述物体____________的物理量，是矢量，其方向与______的方向相同．
2．冲量(1)定义：力和力的____________的乘积．(2)公式：I＝______，适用于求恒力的冲量．(3)方向：与____________相同．
二、动量定理1．内容：物体所受_____的冲量等于物体的______________．2．表达式：FΔt＝Δp＝p′－p．3．矢量性：动量变化量的方向与________的方向相同，可以在某一方向上应用动量定理．4．动量和动能的关系：Ek＝________．
(1)力与物体运动方向垂直时，该力不做功，但该力的冲量不为零．(2)某个力的冲量与物体的运动状态及其是否受其他力无关．(3)动量定理是矢量方程，列方程时应选取正方向，且力和速度必须选同一正方向．
1．[动量](多选)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作用时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与地面作用时间长【答案】CD
2．[冲量](多选)为了进一步探究课本中的迷你小实验，某同学从圆珠笔中取出轻弹簧，将弹簧一端竖直固定在水平桌面上，另一端套上笔帽，用力把笔帽往下压后迅速放开，他观察到笔帽被弹起并离开弹簧向上运动一段距离．不计空气阻力，忽略笔帽与弹簧间的摩擦，在弹簧恢复原长的过程中(　　)
A．笔帽一直做加速运动B．弹簧对笔帽做的功和对桌面做的功相等C．弹簧对笔帽的冲量大小和对桌面的冲量大小相等D．弹簧对笔帽的弹力做功的平均功率大于笔帽克服重力做功的平均功率【答案】CD　
【解析】弹簧恢复原长的过程中，笔帽向上加速运动，弹簧压缩量减小，弹力减小．当弹力等于重力时，加速度为零，速度最大，此后弹力小于重力，合力向下，加速度反向，笔帽做减速运动，A错误；弹簧对桌面虽然有弹力，但没有位移，所以不做功，B错误；由于轻弹簧质量不计，所以弹簧对桌面的弹力等于对笔帽的弹力，作用时间相同，冲量大小相等，C正确；笔帽向上运动，受到的弹力方向向上，力与位移同向，故弹力对笔帽做正功，重力方向向下，与位移反向，对笔帽做负功，由于笔帽动能增加，所以弹簧对笔帽做的功大于笔帽克服重力做的功，时间相同，根据功率的定义知，D正确．
4．[冲量]下列说法正确的是(　　)A．当力与物体的位移垂直时，该力的冲量为零B．如果物体(质量不变)的速度发生变化，则可以肯定它受到合外力的冲量不为零C．物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大D．做竖直上抛运动的物体，在Δt时间内所受重力的冲量可能为零【答案】B　
【解析】力的冲量I＝Ft，当力与物体的位移垂直时，该力的冲量不为零，A错误；如果物体(质量不变)的速度发生变化，物体的动量发生变化，由动量定理，可知物体受到的合外力的冲量不为零，B正确；由动量定理，可知物体所受合外力冲量越大，物体动量的变化量越大，它的动量不一定大，C错误；做竖直上抛运动的物体，在Δt时间内所受重力的冲量为mgΔt，不可能为零，D错误．
关 键 能 力·突 破 要 点
考点1　动量和冲量　[基础考点]
1．对动量的理解运动物体的质量和速度的乘积叫作动量．公式：p＝mv．(1)动量是矢量，方向与速度方向相同．动量的合成与分解遵循平行四边形定则、三角形法则．
(2)动量是状态量．通常说物体的动量是指运动物体某一时刻的动量(状态量)，计算物体此时的动量应取这一时刻的瞬时速度．(3)动量是相对量．物体的动量与参照物的选取有关，通常情况下，指相对地面的动量．单位是 kg·m/s．
2．对冲量的理解(1)冲量的时间性：冲量不仅由力决定，还由力的作用时间决定．恒力的冲量等于力与作用时间的乘积．(2)冲量的矢量性：对于方向恒定的力来说，冲量的方向与力的方向一致；对于作用时间内方向变化的力来说，冲量的方向与相应时间内物体动量改变量的方向一致．冲量的运算遵循平行四边形定则．
1．(2021年南昌联考)(多选)如图所示，在倾角为θ的斜面上，有一个质量为m的小滑块沿斜面向上滑动，经过时间t1，速度为零后又下滑，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是Ff，对于整个运动过程，下列说法正确的是(　　)
A．摩擦力对滑块的总冲量大小为Ff(t2－t1)，方向是沿斜面向上B．摩擦力对滑块的总冲量大小为Ff(t2＋t1)，方向是沿斜面向上C．合力对滑块的总冲量大小为mg(t1＋t2)sin θ＋Ff(t1－t2)，方向沿斜面向下D．合力对滑块的总冲量大小为mg(t1＋t2)sin θ＋Ff(t1－t2)，方向沿斜面向上【答案】AC　
【解析】摩擦力先向下后向上，因上滑过程用时短，故摩擦力的冲量大小为Ff(t2－t1)，方向与向下运动时受到的摩擦力的方向相同，故沿斜面向上．合力的冲量大小为mg(t1＋t2)sin θ＋Ff(t1－t2)，沿斜面向下．A、C正确．
2．下列说法正确的是(　　)①一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速)，这两个力在同一段时间内的冲量一定相同．②一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速)，这两个力在同一段时间内做的合功大小为零，或者大小相等、符号相反．③在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正、负号一定相反．
④在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正、负号也不一定相反．A．①②B．①③C．②③D．②④【答案】D
考点2　动量定理　[基础考点]
2．应用动量定理解题的步骤 
3．动量定理的两个重要应用(1)应用I＝Δp求变力的冲量：如果物体受到大小或方向改变的力作用，则不能直接用I＝Ft求变力的冲量，可以求出变力作用下物体动量的变化Δp，等效代换变力的冲量I．(2)应用Δp＝FΔt求动量的变化．
1．物体A和B用轻绳相连挂在轻质弹簧下静止不动，如图甲所示．A的质量为m，B的质量为M，当连接A、B的绳突然断开后，物体A上升经某一位置时的速度大小为v，这时物体B的下落速度大小为u，如图乙所示．在这段时间里，弹簧的弹力对物体A的冲量为(　　)
A．mvB．mv－MuC．mv＋MuD．mv＋mu【答案】D
2．(2021届陕西安康期末)(多选)一质量为m＝60 kg的运动员从下蹲状态竖直向上跳起，经t＝0.2 s，以v＝1 m/s的速度离开地面，g取10 m/s2，在这0.2 s内(　　)A．地面对运动员的冲量大小为180 N·sB．地面对运动员的冲量大小为60 N·sC．地面对运动员做的功为30 JD．地面对运动员做的功为零【答案】AD　
【解析】人的速度原来为零，起跳后变化为v，以向上为正方向，由动量定理，可得I－mgΔt＝mv－0，故地面对人的冲量I＝mv＋mgΔt＝60×1 N·s＋600×0.2 N·s＝180 N·s，A正确，B错误；人在跳起时，地面对人的支持力竖直向上，在跳起过程中，支持力方向上没有位移，地面对运动员的支持力不做功，C错误，D正确．
3．(2021年河南名校联考)(多选)如图甲所示，静止在水平地面上的滑块在水平拉力F作用下从t＝0时刻起，其加速度大小a随时间t的变化规律如图乙所示．已知滑块质量m＝1 kg，与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，g取10 m/s2．则下列判断正确的是(　　)
 A．t＝2 s时，滑块的速度大小为3.2 m/sB．t＝5 s时，水平拉力F为零C．0～5 s内，水平拉力F的冲量为15 N·sD．0～5 s内，水平拉力F所做的功为12.5 J【答案】AC　
动量定理与微元法的综合应用
深 度 研 练·素 养 提 升
例1　如图所示，水力采煤时，用水枪在高压下喷出强力的水柱冲击煤层，设水柱直径d＝30 cm，水速v＝50 m/s，假设水柱射在煤层的表面后水的速度变为零，求水柱对煤层的平均冲击力大小(水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，结果保留3位有效数字)．
解：设水柱的横截面积为S，在一小段时间Δt内，从水枪射出的水的质量为Δm，则Δm＝ρSvΔt，以Δm为研究对象，它在Δt时间内的动量变化量Δp＝Δm·(0－v)＝－ρSv2Δt，
变式1　(2019年全国卷Ⅰ)我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展．若某次试验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为4.8×106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为(　　)A．1.6×102 kgB．1.6×103 kgC．1.6×105 kgD．1.6×106 kg【答案】B　
例2　航天器离子发动机原理如图所示，首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂离子化(即电离出正离子)，正离子被正、负极栅板间的电场加速后从喷口喷出，从而使航天器获得推进或调整姿态的反冲力．已知单个正离子的质量为m，电荷量为q，正、负栅板间加速电压为U，从喷口喷出的正离子所形成的电流为I．忽略离子间的相互作用力，忽略离子喷射对航天器质量的影响．该发动机产生的平均推力F的大小为(　　)
变式2　(2020年北京名校联考)如图所示，用传送带给煤车装煤，平均每5 s内有5 000 kg的煤落于车上，由于传送带的速度很小，可认为煤粉竖直下落．要使车保持以0.5 m/s的速度匀速前进，则对车应再施以向前的水平力的大小为(　　)A．50 NB．250 NC．500 ND．750 N【答案】C