高考物理一轮复习第6章第1节动量和动量定理课件

这是一份高考物理一轮复习第6章第1节动量和动量定理课件，共44页。PPT课件主要包含了链接教材·夯基固本，梳理·必备知识，激活·基本技能，kg·ms，p′－p，F·Δt，牛·秒，N·s，细研考点·突破题型，考点1等内容，欢迎下载使用。
[教师备选资源]
第1节　动量和动量定理
一、动量、动量的变化量、冲量 1．动量 (1)定义：运动物体的质量和____的乘积叫作物体的动量，通常用p来表示。 (2)表达式：p＝___。 (3)单位：________。 (4)标矢性：动量是矢量，其方向和____方向相同。
2．动量的变化量 (1)因为动量是矢量，动量的变化量Δp也是____，其方向与速度的改变量Δv的方向____。 (2)动量的变化量Δp，一般用末动量p′减去初动量p进行计算，也称为动量的增量，即Δp＝______。
3．冲量 (1)定义：力与力的________的乘积叫作力的冲量。 公式：I＝_______。 (2)单位：冲量的单位是______，符号是_____。 (3)方向：冲量是矢量，恒力冲量的方向与力的方向____。
二、动量定理 1．内容：物体在一个过程始末的____变化量等于它在这个过程中所受__的冲量。 2．表达式：Ft＝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。
一、易错易混辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)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。(　　) (3)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。(　　) (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。(　　) (6)物体所受合外力的冲量方向与物体动量变化的方向是一致的。(　　)
二、教材习题衍生 1．(人教版选择性必修第一册改编)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，则这段时间内动量的变化量大小及方向分别为(　　) A．5 kg·m/s，方向与原运动方向相反 B．5 kg·m/s，方向与原运动方向相同 C．2 kg·m/s，方向与原运动方向相反 D．2 kg·m/s，方向与原运动方向相同
A　[以原来运动的方向为正方向，由定义式Δp＝mv′－mv得Δp＝(－7×0.5－3×0.5) kg·m/s＝－5 kg·m/s，负号表示Δp的方向与原运动方向相反。]
2．(人教版选择性必修第一册改编)(多选)如图所示，一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下匀速前进了时间t，则(　　) A．拉力对物体的冲量大小为Ft B．拉力对物体的冲量大小为Ftsin θ C．摩擦力对物体的冲量大小为Ftsin θ D．合力对物体的冲量大小为零
AD　[拉力F对物体的冲量大小为Ft，故A项正确，B项错误；物体受到的摩擦力大小Ff＝Fcs θ，所以摩擦力对物体的冲量大小为Fft＝Ftcs θ，故C项错误；物体匀速运动，合力为零，所以合力对物体的冲量大小为零，故D项正确。]
3．(人教版选择性必修第一册改编)(多选)一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则(　　) A．t＝1 s时物块的速率为1 m/s B．t＝2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s C．t＝3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s D．t＝4 s时物块的速度为零
1．动量与动能的联系 (1)都是相对量，与参考系的选取有关，通常选取地面为参考系； (2)若物体的动能发生变化，则动量一定也发生变化；但动量发生变化时动能不一定发生变化。
考点1　动量　冲量的理解　题组通关
海南卷 2022·T1
2．冲量的计算方法 (1)恒力的冲量：直接用定义式I＝Ft计算。 (2)变力的冲量 ①作出F-t图线，图线与t轴所围的面积即为变力的冲量，如图所示。 ②对于易确定始、末时刻动量的情况，可用动量定理求解。
3．冲量和功的区别 (1)冲量和功都是过程量。冲量是表示力对时间的积累作用，功表示力对位移的积累作用。 (2)冲量是矢量，功是标量。 (3)力作用的冲量不为零时，力做的功可能为零；力做的功不为零时，力作用的冲量一定不为零。
[题组突破] 1．(动量、冲量和动能的理解)(多选)关于动量、冲量和动能，下列说法正确的是(　　) A．物体的动量越大，表明它受到的冲量越大 B．物体的动量变化，其动能有可能不变 C．物体受到合外力的冲量作用，则其动能一定变化 D．物体动量变化的方向可能与初动量的方向不在同一直线上
BD　[根据动量定理可知，动量的改变量越大，冲量越大，动量和冲量无直接联系，故A错误；匀速圆周运动的速度方向时刻变化，所以动量变化，但速度大小不变，所以动能不变，故B正确，C错误；由公式Δp＝p′－p可知，由于动量和动量变化量为矢量，遵循平行四边形定则，则物体动量变化的方向可能与初动量的方向不在同一直线上，故D正确。]
3．(F-t图像分析冲量和功)(2022·山东济南模拟)粗糙水平地面上的物体，在一个水平恒力作用下做直线运动，其v-t图像如图所示。下列物理量中第1 s内与第2 s内相同的是(　　) A．摩擦力做的功 B．摩擦力的冲量 C．水平恒力做的功 D．水平恒力的冲量
D　[由题图可知，物体在摩擦力和恒力F作用下先向正方向做匀减速运动，然后反向加速，由题图可知，第1 s内与第2 s内的位移不同，则摩擦力做的功不同，水平恒力做的功也不同，选项A、C错误；第1 s内与第2 s内摩擦力的方向不同，则摩擦力的冲量不同，选项B错误；水平恒力的冲量I＝Ft，则水平恒力的冲量相同，选项D正确。]
1．理解动量定理的三个要点 (1)应用动量定理时研究对象一般是单一物体。 (2)求合力的冲量的方法有两种：一是先求合力，再求合力的冲量；二是求出每个力的冲量，再对冲量求和。 (3)动量定理是矢量式，列方程之前先规定正方向。
考点2　动量定理的理解及应用　多维探究
重庆卷 2022·T4
北京卷 2022·T12
2．用动量定理解释两种现象 (1)Δp一定时，F的作用时间越短，力就越大；时间越长，力就越小。 (2)F一定，此时力的作用时间越长，Δp就越大；力的作用时间越短，Δp就越小。
3．理解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变化的力的作用，则不能直接用I＝Ft求变力的冲量，可以求出该力作用下物体动量的变化量Δp，等效代换为力的冲量I。 (2)应用Δp＝FΔt求动量的变化量 例如，在曲线运动中，速度方向时刻在变化，求动量变化(Δp＝p2－p1)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，等效代换为动量的变化量。
4．用动量定理研究“流体类”模型
角度1　动量定理的定性应用 [典例1]　(2020·全国卷Ⅰ)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 B．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 D．延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
D　[行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内安全气囊被弹出并瞬间充满气体，增大了司机的受力面积，减少了司机单位面积的受力大小，可以延长司机的受力时间，从而减小了司机受到的作用力，A项错误，D项正确；碰撞前司机动量等于其质量与速度的乘积，碰撞后司机动量为零，所以安全气囊不能减少碰撞前后司机动量的变化量，B项错误；碰撞过程中通过安全气囊将司机的动能转化为气体的内能，C项错误。]
角度2　动量定理的定量计算 [典例2]　(2022·江苏扬州市调研)一瓶500 mL的矿泉水从教学楼5楼窗户坠下，与地面的撞击时间约为7×10－3 s，未反弹，则矿泉水瓶对地面的冲击力约为(g取10 m/s2)(　　) A．10 N B．102 N C．103 N D．104 N
新高考乙卷 2022·T20
山东卷 2022·T2
角度3　应用动量定理处理“流体类”模型 [典例3]　清洗汽车用的高压水枪喷出的水柱直径为D，水流速度为v，水柱垂直汽车表面，水柱冲击汽车后水的速度为零。手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为ρ。下列说法正确的是(　　) A．高压水枪单位时间喷出的水的质量为ρπvD2
D．当高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍时，喷出的水对汽车的压强变为原来的4倍
[跟进训练] 1．(动量定理的定性应用)(2023·北京市房山区高三模拟)在撑竿跳高比赛中，运动员不是落在地面上而是落到海绵垫上。假设运动员落到地面和海绵垫上之前在空中下落的高度相同，则(　　) A．运动员落在地面上比落到海绵垫上的动量大 B．运动员落在地面上的动量变化快，落到海绵垫上的动量变化慢 C．运动员落在地面上的动量变化量大，落到海绵垫上的动量变化量小 D．运动员落在地面上与落到海绵垫上受到的冲击力一样大
B　[因在空中下落高度相同，由v＝ 可知右运动员落到地面和海绵垫上时速度大小相同，则动量大小也相同，A错误；运动员无论落到地面还是海绵垫上，碰撞后的速度最后都为0，动量变化量相同，但由于地面硬，则运动员与地面碰撞作用的时间短，与海绵垫碰撞作用时间长，所以运动员落到地面上动量改变快，落到海绵垫上动量改变慢，B正确，C错误；根据动量定理FΔt＝Δp可知落到地面上的运动员作用时间Δt短，受到冲击力F大，落在海绵垫上的运动员作用时间Δt长，受到冲击力F小，D错误。]
2．(动量定理的定量计算)(2022·湖北省部分市州高三上学期期末)假设花样滑冰表演中，男女运动员沿同一直线相向运动，速度大小均为1 m/s，两人相遇时用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动。已知女运动员质量为50 kg，彼此的平均推力约为150 N，作用时间约1 s，则女运动员刚反向运动时的速度大小约为(　　) A．1 m/s B．2 m/s C．3 m/s D．4 m/s
B　[由动量定理(F－f)t＝mv2－mv1，在推对方的极短时间内阻力f≪F，可忽略。以女运动员反向运动方向为正方向，将F＝150 N，t＝1 s，v1＝－1 m/s带入得v2＝2 m/s，女运动员刚反向运动时的速度大小约为2 m/s，故A、C、D错误，B正确。]
3．(应用动量定理处理“流体类”模型)一宇宙飞船的横截面积S，以v0的恒定速率航行，当进入有宇宙尘埃的区域时，设在该区域，单位体积内有n颗尘埃，每颗尘埃的质量为m，若尘埃碰到飞船前是静止的，且碰到飞船后就粘在飞船上，不计其他阻力，为保持飞船匀速航行，飞船发动机的牵引力功率为(　　) A．nmv02S B．2nmv02S C．nmv03S D．2nmv03S