2022年物理试题练习题考试题教案高一物理动量冲量和动量定理3.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 高一物理第一单元冲量和动量动量定理一、 内容黄金组1 懂得动量的概念,知道动量的定义,知道动量是矢量2 懂得冲量的概念,知道冲量的定义,知道冲量是矢量3 知道动量的变化也是矢量,会正确运算一维的动量变化；4 懂得动量定理的含义和表达式,能用动量定懂得释现象和进行有关的运算；二、 要点大揭秘1 冲量 I ：（1）定义力和作用时间的乘积称为冲量,矢量（2）表达式： IFt 单位 牛 秒（3）方向：在 F 方向不变时,其方向与力的方向相同；（4）物理意义： 反映力的时间积存成效的物理量,是过程物理量, 即冲量的大小、方向都与过程有关,在作用力肯定时,

2、所经受的时间越长,冲量也越大；（5）提到冲量必需指明是那个力的冲量或合力的冲量；（6）冲量的定义式 I Ft 只适用于运算恒力（大小、方向均不变）的冲量,对于的冲量一般不适用,但是,假如力 F 的方向不变, 而大小随时间作线性变化,就可用力的平均值FF02tF来运算, 由于FF 02Ft的成立条件是力F 随时间 t 作线性变化；2 动量 P：（1）定义：运动物体质量和速度的乘积；通常情形（2）表达式： Pmv,千克 米 /秒；（3）方向：与速度方向相同；（4）物理意义：描述运动物体的状态量；（5）动量是一个相对物理量,其大小、 方向均与参照物的选取有关,下,选取地球为参照物；3 对动量定理 F

3、t=mv-mv 的熟悉（1）式中的 Ft 是讨论对象所受的合外力的总冲量,而不是某一个力的冲量,合外力的总冲量等于全部外力在相同时间内的冲量的矢量和,当讨论对象所受到的全部外力在一条直线上,矢量和的运算简化为代数和的运算；（2）合外力的总冲量与物体动量的变化量相联系,与物体在某一时刻的动量没有必定的联系, 物体所受的合外力的冲量,是引起物体动量发生变化的原因,必需说明, 当物体速度的大小或方向发生变化,或两者均发生变化时,物体的动量也就肯定发生了变化；（3）动量定理是矢量式,物体动量变化量的方向与合外力的冲量方向相同,而物体某一时刻的动量方向跟合外力冲量方向无必定联系,必需区分动量变化量的方向

4、与某一时刻的动量的方向；（4）动量的变化量是 Ppp 是动量的矢量差,只有当物体做直线运动时,物体运动过程中任意两个状态的动量的变化量 差,在这种情形下, 必需事先建立正方向, P 的运算才简化为代数 与规定正方向相同的动量为为名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 正,正方向的选取原就上是任意的；（5）（6）在中学物理中,运用动量定理的讨论对象通常为单个物体；由 Ft=mv -mv,得FMvv,该式的物理意义是,物体所受的合外t力等于该物体动量对时间的变化率,当合外力为恒力时,动量的变化率恒定,那么物体必定受到恒力作用；

5、4 如何运算力的冲量与物体的动量（或动量的变化量）运算力的冲量与物体的动量（或动量的变化量）都有如下两种方法：（1）由定义式运算,即由 I=pt ,p=mv 或 Pmv-mv 进行运算,对于的冲量,一般不能用 IFt 运算（F 方向不变, 大小随时间做线性变化的情形除外）（2）由动量定理运算, 动量定理反映了总冲量与动量变化量之间的大小关系及方向关系, 故可依据该定理,由动量变化量运算力的冲量,或由总冲量计算动量变化量或某一时刻的动量,冲量的有效手段；当力 F 为一般变力时, 动量定理是运算例 1质量为 m 的足球以 v0 的速率水平飞来,足球运动员在极短的时间内将它以原速率反向踢出去,求该运

6、动员对足球的冲量；分析与解： 运动员对足球的冲量是变力的冲量,且作用力及作用时间均未知,故只能由动量定理求解,设足球后来的动量方向为正方向,就末动量为 mv0,初动量为 -mv 0,由动量定理得 的末动量方向相同；I=mv 0 mv 0=2mv 0 运动员对足球的冲量方向与足球例 2将质量为 m 的手榴弹从空中某点水平抛出,不计空气阻力作用,求手榴弹从抛出到下落 h 米的过程中,手榴弹动量的变化量；分析与解： 此题既可由 Pmv-mv 求解,也可由动量定理求解；假如用前一种方法解,要用矢量三角形求解,较为麻烦,而假如由动量定理求解,就很简便；由于手榴弹在平抛过程中只受重力作用,帮手榴弹动量的变

7、化量应等于其重力的冲量,又重力为恒力,就有 p=mgt t2h故pm2gh,方向竖直g向下；5 动量定理在解题中的妙用 把动量定理应用到系统中,往往能收到神奇的成效；试看以下三例：例1 如图 1所示,质量 M=10kg 的木楔 ABC 静置于粗糙水平地面上,动摩擦因数 m=1.0kg 的物块由静止开头沿斜面 =0.02；在木楔的倾角 为30 的斜面上,有一质量 下滑；当滑行路程 S=1.4m时,其速度 v=1.4m/s,在这过程中木楔没有动；求地面对木楔的摩擦力的大小和方向；g取10m/s2解析 此题是 94年高考第 30小题,按标准答案运算,求解过程 非常繁琐； 如对 m和M 组成的系统应用

8、动量定理结合运动学公式 进行求解,就非常简洁；对m及M 组成的系统而言, m加速下滑系统获得水平向左名师归纳总结 的动量,由此可知,M 受到地面作用的水平向左的摩擦力,第 2 页,共 7 页受力如图,对系统在水平方向应用动量定理得：ft=mvcos ；对m由运动学运动公式得,S=vt/2；由此可解得：f=mv2cos /2S=0.61N ；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 例2在水平地面上有两个物体A 和B,质量均为 2kg,A 、B相距 9.5m；现 A以v0=10m/s的速度向静止的B靠近, A和B发生正碰 撞击时间不计 后,仍沿原方向运动；己知

9、A 在碰撞前后共运动动了 4s,物体与地面间的动摩擦因数为 =0.1；问 B碰后经多长时间停止？g取10m/S 2解析 选取 A 和B组成的系统为讨论对象对A和B组成的系统而言, 碰撞过程中的相互作用力为内力,其总冲量为零 故知系统所受摩擦力作用的总冲量等于系统动量的增量对系统,由动量定理得例3用细线将金属块M 和木块 m相连浸没在水中, 如图开始时 m的上表面与水平面相平,从静止释放后,系统以加速度 a加速下沉,经时间 t1线断了,又经时间 t2木块停止下沉,求此时金属块的速度解析 挑选 m和M 组成的系统为讨论对象线未断时,系统所受合外力是F=M+ma ,F是系统所受重力和浮力的合力线断后

10、,系统受力情形不变,所以合力仍为 F=M+ma 据动量定理有：可见,把动量定理用到系统中,求解未知量的确简便三、 好题解给你1 本课预习题（1）静止在水平面上的物体,用水平力 F 推它一段时间 t,物体始终处于静止状态,那么在 t 时间内,恒力 F 对物体的冲量和该物体所受合力的冲量大小分别是（）A 0,0 B.Ft,0 C.Ft,Ft D.0 ,Ft （2）以下说法错误选项： （）A 某一物体的动量转变,肯定是速度的大小转变B某一物体的动量转变,肯定是速度的方向转变；C物体的运动速度转变,其动量肯定转变；D 物体的运动状态转变,其动量肯定转变；名师归纳总结 （3）如下列图,一个物体在与水平方

11、向成 角的拉力F 的作用下匀速前进了时间t,就第 3 页,共 7 页（）A 拉力 F 对物体的冲量大小为Ft；B拉力对物体的冲量大小为Ftsin ；C摩擦力对物体的冲量大小为Ftsin . - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - D 合个力对物体的冲量为零；（4）以下说法中正确选项（）A 物体所受的合外力越大,合外力的冲量肯定越大B物体所受的合外力越大,物体的动量肯定越大；C物体所受的合外力越大,物体的动量变化肯定越大；D 物体所受的合外力越大,物体的动量变化率肯定越大；（5）以下说法中正确选项（）A 物体动量的方向与它所受合外力的方向相同；B物体动量的方向

12、与它所受合外力的冲量方向相同；C物体动量变化的方向与它所受合外力的方向相同；D 物体的动量变化率的方向与它所受的合外力的方向相同；本课预习题参考答案：1B2AB3AD4D5CD 2 基础题（1）一个质量为 m 的物体沿倾角为 的固定斜面匀速滑下,滑至底端历时为 t,就下滑过程中斜面对物体的冲量说法正确选项（）A 大小为 mgtcos B；方向垂直斜面对上C大小为 mgsin D.方向竖直向上；（2）关于物体的动量,以下说法中正确选项（）A 物体的动量越大,其惯性也越大；B同一物体的动量越大,其速度肯定越大；C物体的动量越大,其受到的作用力的冲量肯定越大；D 动量的方向肯定沿物体的运动方向；（3

13、）用力 F 作用在质量为 m 的物体上,以过时间 t,物体的速度由 v 1 增加到 v2,且 v 1 和 v 2在同一方向上,假如将 F 作用在质量为 m/2 的物体上,就这一物体在时间 t 内动量的变化应为（）Amv 1-v 2 B.2mv 2-v 1 C.4mv 2-v 1 D.mv 2-v 1 1 D 2BD 3 D 3 应用题1 如下列图,某人身系弹性绳自高空 P 点自由下落,图中 a 点是弹性绳的原长位置,c 点是人所到达的最低点,b 是人静止时悬吊着的平稳位置不计空气阻力,以下说法中正确选项（）A从 P 至 b 的过程中重力的冲量值大于弹性绳弹力的冲量值B从 P 至 b 的过程中重

14、力的冲量值与弹性绳弹力的冲量值相等C从 P 至 C的过程中重力的冲量值大于弹性绳弹力的冲量值D从 P 至 C的过程中重力的冲量值等于弹性绳弹力的冲量值2 一粒钢珠从静止状态开头自由下落,然后陷入泥潭中, 如把在空气中下落的过程称为,进入泥潭直到停止的过程称为,就（）A过程中钢珠动量的转变量等于重力的冲量B过程中阻力的冲量大小等于过程 1 中重力的冲量的大小C过程中阻力的冲量大小等于过程1 与过程中重力的冲量的大小D过程中钢珠动量转变量等于阻力的冲量名师归纳总结 3 质量为 m的物体在光滑水平面上以速度V1匀速第 4 页,共 7 页运动,受到一个跟水平方向成 角斜向上拉力作- - - - - -

15、 -精选学习资料 - - - - - - - - - 用后,经一段时间t 速度变为 V2,如下列图,求这段时间t 内拉力的冲量应用题参考答案：1 AD 人从 P 点至 a 点做自由落体运动,只受重力作用；从a 点至 b 点,受重力和绳的弹力作用,但重力大于弹力,所以人仍做加速运动,到b 点时,合力为零,加速度也为零,速度达到最大值；从b 点至 C点,弹力大于重力人做减速运动,到c 点时,人的速度变为零由动量定理知, 从 P 至 b 点的过程中； 人的动量增大, 重力的冲量值大于弹力的冲量 值；从 P至 C点的过程中人的动量变化是零,重力的冲量值等于弹性绳的冲量值所以选 项 A、D正确2 AC

16、可借助动量定理求解,3 mV2-V1 cos 此题不知拉力大小,利用冲量的定义无法求解,但应留意宣中的力是合外力,由动量定理知：Fcos t=mv2-mv1 Ft= mV2-V 1 cos4 提高题1A、B两物体沿同始终线分别在力FA、FB作用下运动, 它们的动量随时间变化的规律如下列图,设在图中所示的时间内,A、B 两物体所受冲量的大小分别为 I A、I B,那么（）AFAFB,方向相反 BFAFB,方向相反CIAIB,方向相反（2）物块 A 和 B 用轻绳相连悬在轻弹簧下端静止不动,如下列图；连接 A和 B的绳子被烧断后, A 上升到某位置时速度的大小为 v,这 时 B下落的速度大小为 v

17、,已知 A和 B 的质量分别为 m和 M,就在这段时间里,弹簧的弹力对物快 A的冲量为（） Amv B.mv-Mv Cmv+ Mv Dmv+mv3 水力采煤是用高压水枪喷出的水柱冲击煤层而使煤掉下,所用水枪的直径 D=3cm,水速为 60m/s ,水柱垂直射到煤层表面上,冲击煤层后自由下落求水柱对煤层的平均冲力是多少？提高题参考答案：1 A D 2D 32543N四、 课后演武场1在距地面 h高处以 v0水平抛出质量为 m的物体, 当物体着地时和地面碰撞时间为 t,就这段时间内物体受到地面赐予竖直方向的冲量为（）2如下列图,两个质量相等的物体,在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下到

18、达斜面底端的过程中,相同的物理量是（）A重力的冲量B弹力的冲量C合力的冲量D刚到达底端的动量E刚到达底端时的动量的水平重量名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - F以上几个量都不同 3在以下几种运动中,相等的时间内物体的动量变化相等的是（）A匀速圆周运动 B自由落体运动 C平抛运动D单摆的摆球沿圆弧摇摆4质量相等的物体P和Q,并排静止在光滑的水平面上,现用一水平恒力推物体P,同时给 Q物体一个与 F同方向的瞬时冲量 所经受的时间为（）AI/F B2I/F C2F/I DF/II,使两物体开头运动,当两物体重新相遇时,5A

19、、B两个物体都静止在光滑水平面上,当分别受到大小相等的水平力作用,经过 相等时间,就下述说法中正确选项（）AA、B所受的冲量相同 BA 、B的动量变化相同 CA 、B的末动量相同 DA、B的末动量大小相同 6A、B两球质量相等, A球竖直上抛, B球平抛,两球在运动中空气阻力不计,就下 述说法中正确选项（）A相同时间内,动量的变化大小相等,方向相同 B相同时间内,动量的变化大小相等,方向不同 C动量的变化率大小相等,方向相同 D动量的变化率大小相等,方向不同 7关于冲量、动量与动量变化的下述说法中正确选项（）A物体的动量等于物体所受的冲量 B物体所受外力的冲量大小等于物体动量的变化大小 C物体

20、所受外力的冲量方向与物体动量的变化方向相同 D物体的动量变化方向与物体的动量方向相同8重力 10N的物体在倾角为37 的斜面上下滑,通过A点后再经 2s到斜面底,如物体与斜面间的动摩擦因数为0.2 ,就从 A点到斜面底的过程中,重力的冲量大小_Ns,方向 _；弹力的冲量大小_NS,方向 _；摩擦力的冲量大小 _N s；方向 _；合外力的冲量大小_N s,方向 _；9质量为 10kg 的铁锤,从某一高度处落下后与立在地面上的木桩相碰,碰前速度大小为 10m/s,碰后静止在木桩上, 如铁锤与木桩的作用时间为 0.1s ,重力加速度取 g=10m/s2；求： 1 铁锤受到的平均冲力；课后演武场参考答案：1D 2F 3BC 4B 5D 2 木桩对铁锤的平均弹力；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 6AC 7BC 820,竖直向下, 16,垂直斜面对上,3.2 ,沿斜面对上,8.8 ,沿斜面对下91000N,竖直向上, 1100N,竖直向上名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页