专题16.2 动量和动量定理-2020届高中物理同步讲义 人教版(选修3-5)
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1、第十六章 动量守恒定律第2节 动量和动量定理1动量(1)定义:运动物体的质量和速度的乘积叫做物体的动量,通常用p来表示。(2)表达式:_。(3)单位:kgm/s。(4)标矢性:动量是矢量,其方向和速度方向相同。2冲量(1)定义:力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量。(2)表达式:_。单位:Ns。(3)标矢性:冲量是矢量,它的方向由力的方向决定。3动量定理(1)内容:物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。(2)表达式:_或_。(3)意义:合外力的冲量是引起物体动量变化的原因。(4)标矢性:矢量式(注意正方向的选取)。p=mv I=Ft pp=F合t mvmv=F合t一、动量
2、1动量的性质(1)矢量性:方向与瞬时速度方向相同。(2)瞬时性:动量是描述物体运动状态的量,是针对某一时刻而言的。(3)相对性:大小与参考系的选取有关,通常情况是指相对地面的动量。2动量、动能、动量的变化量的关系(1)动量的变化量:p=pp。(2)动能和动量的关系:。【例题1】(2017福建莆田一中高二期中)将质量相等的三只小球A、B、C从离地同一高度以大小相同的初速度分别上抛、下抛、平抛出去,空气阻力不计,那么,有关三球动量和冲量的情况是A三球刚着地时的动量均相同B三球刚着地时的动量均不相同C三球从抛出到落地时间内,受重力冲量最大的是A球,最小的是B球D三球从抛出到落地时间内,动量的变化量均
3、相同二、动量定理1应用动量定理时应注意(1)动量定理表明冲量既是使物体动量发生变化的原因,又是物体动量变化的量度。这里所说的冲量是物体所受的合外力的冲量(或者说是物体所受各外力冲量的矢量和)。(2)动量定理的研究对象是一个质点(或可视为一个物体的系统)。(3)动量定理是过程定理,解题时必须明确过程及初末状态的动量。(4)动量定理的表达式是矢量式,在一维情况下,各个矢量必须选一个规定正方向。(5)对过程较复杂的运动,可分段用动量定理,也可整个过程用动量定理。2动量定理的应用(1)用动量定理解释现象物体的动量变化一定,此时力的作用时间越短,力就越大;时间越长,力就越小。作用力一定,此时力的作用时间
4、越长,动量变化越大;力的作用时间越短,动量变化越小。(2)应用I=p求变力的冲量。(3)应用p=Ft求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化量。3用动量定理解题的基本思路【例题2】(2017黑龙江哈尔滨三中高二验收)下列关于物体动量和冲量的说法中正确的是A物体所受合外力冲量越大,它的动量就越大B物体所受合外力冲量不为零,它的动量一定变化C物体动量变化的方向,就是合力冲量的方向D物体所受合外力越大,它的动量变化就越快参考答案:BCD试题解析:根据动量定理:,即合外力的冲量等于动量的变化量,方向也相同,所以A错误、B正确、C正确;又,得,即物体所受合外力越大,它的动量变化就越快,所以D正确。【例题3
5、】某物体的vt图象如图所示,下列说法正确的是A和,合外力做功和冲量都相同B和,合外力做功和冲量都相同C和,合外力做功和冲量都相同D和,合外力做功和冲量都相同参考答案:C试题解析:内动能的变化量为,动量变化量为;内动能变化量为,动量变化量为,根据动能定理可知,这两段时间内合外力做功相等,而根据动量定理得知:合外力的冲量不同,故A错误;内动能变化量为,动量变化量为,内动能变化量为,动量变化量为,则知动能变化量相同,而动量变化量不同,所以合外力做功相等,合外力的冲量不同,故B错误;和内动能变化量均为0,动量变化量均为0,根据两个定理得知合外力的功和冲量都相同,故C正确;由上分析得知:0t1和t3t4
6、内动能变化量不同,动量变化量也不同,故合外力的功和冲量都不相同,故D错误。名师点睛:根据动能定理:合外力做功等于物体动能的变化;由动量定理得知:合外力的冲量等于物体动量的变化量。1(2017黑龙江鹤岗一中高一期末)下列说法中正确的是A根据能量守恒定律,任何系统经历多种多样的变化中机械能是永远不变的B一个所受重力为mg的小球,在距离地面为h高度处所具有的重力势能为mghC物体由于运动而具有的能量为动能。由于静止是相对的,运动是绝对的,所以物体的动能不能为零D动量定理反映了力对时间的累积效应,动能定理反映了力对空间的累积效应2(2017宁夏育才中学高二月考)关于动能定理和动量定理说法,正确的是AW
7、和I均是状态量BW和I都是标量C为标量式,而为矢量式D和都为变化量,所以都是矢量3(2017湖北宜昌长阳二中高二期中)下列说法中正确的是A根据F=可把牛顿第二定律表述为:物体动量的变化率等于它受的合外力B力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,它反映了力的作用对时间的累积效应,是一个标量C动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的,但有时用起来更方便D玻璃杯掉在水泥地上易碎,是因为受到的冲量太大4(2017宁夏育才中学高二月考)关于动量和冲量,下列说法正确的是A动量和冲量都是标量B动量和冲量都是过程量C动量和冲量都是状态量D动量和冲量都是矢量5(2017山西怀仁八中高二期末)下列关于动量及其变化说法
8、正确的是A两物体的动量相等,动能也一定相等B物体动能发生变化,动量也一定发生变化C动量变化的方向一定与初末动量的方向都不同D动量变化的大小,不可能等于初末状态动量大小之和6(2017湖北宜昌一中高二月考)对动量、冲量和动量守恒的发展和认识,以下说法正确的是A伽利略提出,质量与速度的乘积定义为动量B最先提出动量概念的是法国科学家笛卡尔C动量是一个状态量,表示物体的运动状态;冲量是一个过程量,表示力对时间的积累效应D动量守恒定律和牛顿第二定律一样,只适用于宏观和低速的情况,不适用于高速和微观情况7(2017河南大联考)下列关于动量和冲量的说法不正确的是A动量大的物体动能不一定大B物体运动状态发生变
9、化则其动量一定发生改变C冲量是物体动量变化的原因D冲量方向与动量方向一致8(2017陕西西安电子科技中学高二月考)关于动量定理,下列说法正确的是A动量越大,合外力的冲量越大B动量变化越大,合外力的冲量越大C动量变化越快,合外力的冲量越大D动量方向与动量方向相同9(2017安徽淮北实验高中高二阶段考)将一个物体以一定的初速度竖直向上抛出,在物体运动过程中,受到相同的阻力,比较物体在上升阶段和下降阶段动量变化量的大小,则A两个阶段动量变化量相等 B物体下降阶段动量变化量大C物体上升阶段动量变化量大 D无法比较10(2017河南南阳一中高二月考)关于动量和动量守恒,下列说法中正确的是A运动物体在任一
10、时刻的动量方向,一定是该时刻的速度方向B只要系统中有一个物体具有加速度,系统的动量就不守恒C只要系统所受的合外力做功的代数和为零,系统的动量就守恒D物体的动量不变,其动能可能变化11(2017四川成都外国语高一期末)下列关于动量和动能的说法中,正确的是A一个物体的动量不变,其动能一定不变B一个物体的动能不变,其动量一定不变C两个物体的动量相等,其动能一定相等D两个物体的动能相等,其动量一定相等12(2017河北承德二中高二月考)如图,粗糙水平面上,两物体A、B以轻绳相连,在恒力F作用下做匀速运动。某时刻轻绳断开,在F牵引下继续前进,B最后静止。则A和B组成的系统动量有下述关系A则在B静止前,系
11、统动量不守恒;在B静止后,系统动量守恒B则在B静止前,系统动量守恒;在B静止后,系统动量不守恒C则在B静止前,系统动量守恒;在B静止后,系统动量守恒D则在B静止前,系统动量不守恒;在B静止后,系统动量不守恒13质量相同的两方形木块A、B紧靠一起放在光滑水平面上,一子弹先后水平穿透两木块后射出,若木块对子弹的阻力恒定不变,且子弹射穿两木块的时间相同,则子弹射穿木块时A、B木块的速度之比A1:1 B1:2C1:3 D1:14人从高处跳到低处时,为了安全,一般都有一个屈膝的过程,这样做是为了A减小冲量B减小动量的变化量C增大人与地面的作用时间,从而减小人与地面的相互作用力D增大人与地面的相互作用力,
12、起到安全保护作用15下列运动过程中,物体的动量变化率相等的是A匀速圆周运动 B竖直上抛运动C平抛运动 D任意的匀变速直线运动16如图所示,质量为m的物块,在与水平方向成角的恒力F作用下沿光滑水平面运动,物块通过A点和B点的速度分别是和,物块由A运动到B的过程中,力F对物块做的功W和力F对物块的冲量I分别是ABCD17一质量为m的运动员从下蹲状态开始向上起跳,经时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v,在此过程中A地面对他的冲量大小为,地面对他做的功为B地面对他的冲量大小为,地面对他做的功为零C地面对他的冲量大小为,地面对他做的功为D地面对他的冲量大小为,地面对他做的功为零18在光滑斜面上,一个物
13、块从静止开始自由滑动,经过一小段时间后,从某时刻t1到时刻t2作用一平行于斜面的恒力F在物块上,在这段时间内物块做直线运动,已知物块在时刻t1的速度与时刻t2的速度大小相等,则A在时刻t1和时刻t2,物块的重力势能可能相等B在时刻t1和时刻t2,物块的动量一定相同C从时刻t1到时刻t2,F对物块可能做负功D从时刻t1到时刻t2,物块机械能守恒19一质量为2 kg的质点从静止开始沿某一方向做匀变速直线运动,它的动量p随位移x的变化关系为p=4 ,则质点的加速度为 m/s2。20一木块放在光滑水平面上,一颗子弹以水平速度v0射向它,可能有三种情况:子弹反弹回去;子弹击中木块后留在其中,二者以相同的
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