高考物理一轮复习必修第二册第六章动量动量守恒定律第一讲动量定理课件

这是一份高考物理一轮复习必修第二册第六章动量动量守恒定律第一讲动量定理课件，共28页。PPT课件主要包含了p′－p，力的作用时间，FΔt，力的方向，合外力，动量变化量，I＝p′－p，答案D，答案BCD，答案1500N等内容，欢迎下载使用。

第1讲　动量定理一、动量、动量的变化量和冲量1．动量(1)定义：物体的______与______的乘积。(2)表达式：p＝______。(3)方向：动量的方向与_______的方向相同。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的大小，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：___与______________的乘积叫作力的冲量。(2)表达式：I＝_____，单位为N·s，冲量为矢量，方向与_________相同。二、动量定理1．内容：物体在一个过程中所受______的冲量等于它在这个过程始末的___________。2．公式：______________________或____________。
F(t′－t)＝mv′－mv
情境创设　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为μ。微点判断　(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的方向与物体动量变化量的方向是一致的。 ( )
(一) 动量、动量变化量和冲量(固基点) [题点全练通]1．[动量的分析与计算]物体的运动状态可用位置x和动量p描述，称为相，对应p-x图像中的一个点。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，则对应的相轨迹可能是 (　 )
3．[冲量的计算] 如图所示，车载玩具——弹簧人公仔固定在车的水平台面上，公仔头部的质量为m，静止在图示位置。现用手竖直向下压公仔的头部，使之缓慢下降至某一位置，之后迅速放手。公仔的头部经过时间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 (　 )A．公仔头部的机械能守恒B．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mgtD．弹簧弹力对头部所做的功为零
解析：弹簧弹力对公仔头部做功，故公仔头部的机械能不守恒，故A错误；公仔头部上升过程中，弹簧弹力先减小后反向增大，加速度先减小后反向增大，故B错误；公仔头部上升过程中，取向上为正方向，根据动量定理有I弹－mgt＝0，则弹簧弹力冲量的大小为I弹＝mgt，故C正确；公仔头部上升过程中，根据动能定理有W弹－mgh＝0，则弹簧弹力对头部所做的功为W弹＝mgh≠0，故D错误。答案：C　
[要点自悟明]1．动能、动量和动量变化量的比较
2．冲量的三种计算方法
(二) 动量定理(精研点)研清微点1　应用动量定理解释体育活动　 1．(2022·北京高考)“雪如意”是我国首座国际标准跳台滑雪场地。跳台滑雪运动中，裁判员主要根据运动员在空中的飞行距离和动作姿态评分。运动员在进行跳台滑雪时大致经过四个阶段：①助滑阶段，运动员两腿尽量深蹲，顺着助滑道的倾斜面下滑；②起跳阶段，当进入起跳区时，运动员两腿猛蹬滑道快速伸直，同时上体向前伸展；③飞行阶段，在空中运动员保持身体与雪板基本平行、两臂伸直贴放于身体两侧的姿态；④着陆阶段，运动员落地时两腿屈膝，两臂左右平伸。下列说法正确的是 (　 )
A．助滑阶段，运动员深蹲是为了减小与滑道之间的摩擦力B．起跳阶段，运动员猛蹬滑道主要是为了增加向上的速度C．飞行阶段，运动员所采取的姿态是为了增加水平方向速度D．着陆阶段，运动员两腿屈膝是为了减少与地面的作用时间解析：助滑阶段，运动员深蹲是为了减小与空气之间的摩擦力，A错误；起跳阶段，运动员猛蹬滑道主要是通过增大滑道对人的作用力，根据动量定理可知，在相同时间内，为了增加向上的速度，B正确；飞行阶段，运动员所采取的姿态是为了减小水平方向的阻力，从而减小水平方向的加速度，C错误；着陆阶段，运动员两腿屈膝下蹲可以延长与地面的作用时间，根据动量定理可知，可以减少身体受到的平均冲击力，D错误。答案：B
一点一过对动量定理的理解(1)当物体的动量变化量一定时，力的作用时间Δt越短，力F就越大，力的作用时间Δt越长，力F就越小。(2)当作用力F一定时，力的作用时间Δt越长，动量变化量Δp越大，力的作用时间Δt越短，动量变化量Δp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。
研清微点2　动量定理的应用　2．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160 g，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，眼睛受到手机的冲击时间约为0.2 s，g取10 m/s2。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0.48 kg·m/sB．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0.32 N·sD．手机对眼睛的平均作用力大小约为3.2 N
一点一过1．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。(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。(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。
2．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，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3　动量定理用于求解多过程问题　3．在蹦床比赛中，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到离水平网面5.0 m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2 s，若把在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。(g＝10 m/s2)
一点一过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。(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。
(三) “柱状”模型(融通点)模型(一)　流体类“柱状模型”
[例1]　 运动员在水上做飞行运动表演，他操控喷射式悬浮飞行器将水带竖直送上来的水反转180°后向下喷出，令自己悬停在空中，如图所示。已知运动员与装备的总质量为90 kg，两个喷嘴的直径均为10 cm，已知重力加速度大小g取10 m/s2，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，则喷嘴处喷水的速度大约为(　 )A．2.7 m/s B．5.4 m/sC．7.6 m/s D．10.8 m/s
[解析]　设飞行器对水的平均作用力为F，根据牛顿第三定律可知，水对飞行器的作用力的大小也等于F，对飞行器，则有F＝Mg，设水喷出时的速度为v，在时间t内喷出的水的质量m＝ρV＝2ρSvt，t时间内质量为m的水获得的冲量I＝Ft＝2mv，联立解得v≈5.4 m/s，故B正确，A、C、D错误。[答案]　B
[例2] 一同学在远处观看喷泉表演时，估测喷泉中心主喷水口的水柱约有40层楼高(层高3 m)，表演结束时，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率最接近的数值是 (　 )A．5×102 W B．5×103 WC．5×104 W D．5×105 W
模型(二)　微粒类“柱状模型”　
[例3]　根据量子理论，光子的能量E与动量p之间的关系式为E＝pc，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F＝2pN，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1 350 W，探测器和薄膜的总质量为m＝100 kg，薄膜面积为4×104 m2，c＝3×108 m/s，求此时探测器的加速度大小。