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单击此处编辑母版文本样式,返回导航,第六章动量,高考总复习 物理,动量,第 六 章,1/64,考试内容,要求,高考命题统计,命题规律,卷,卷,卷,动量、动量定理、动量守恒定律及应用,T,14,6分,T,20,6分,动量守恒定律是高考命题重点和热点，经常与牛顿运动定律、能量守恒定律等知识综合考查常见考查形式：利用动量守恒定律条件分析判断，对单一过程进行简单应用在碰撞、反冲等问题中，应用动量守恒、动量定理、能量知识和牛顿运动定律综合解题.,弹性碰撞和非弹性碰撞,试验：验证动量守恒定律,2/64,第一讲动量定理和动量守恒定律,3/64,02,关键考点探究突破,03,模拟演练稳基提能,栏,目,导,航,01,基础再现双基落实,04,课后回顾高效练习,4/64,01,基础再现双基落实,1.冲量,(1)定义：力和力_乘积,(2)公式：,I,_，适合用于求恒力冲量,(3)方向：与_相同,一,冲量和动量,作用时间,F,t,力方向,5/64,2,动量,(1)定义：物体_与_乘积,(2)表示式：,p,_.,(3)单位：千克米,/秒；符号：kgm/,s.,(4)特征：动量是状态量，是_，其方向和_方向相同,质量,速度,m,v,矢量,速度,6/64,3思索以下问题：,(1)物体速度改变动量是否改变？动能呢？举例说明,提醒：,速度改变动量一定改变，动能不一定改变，如匀速圆周运动,(2)物体动量或动能改变，其速度是否一定改变？举例说明,提醒：,动量改变速度一定改变，动能改变动量一定改变，如变速直线运动,(3)冲量与功有何区分？一个力作用在物体上一段时间，该力冲量是否为零？该力是否一定对物体做功,提醒：,冲量公式为：,I,Ft,.是描述力时间积累效应物理量，它与时间相对应冲量是矢量，它方向由力方向决定高中阶段只要求会用,I,Ft,计算恒力冲量,功公式为：,W,Fs,.是描述力位移积累效应物理量，它与位移相对应，功是标量力作用在物体上一段时间，不一定对物体做功，但一定有冲量.,7/64,1.推导,一质量为,m,物体在一段时间,t,内受到一恒力,F,作用,，作用前后速度分别为,v,和,v,，请你用动量表示出牛顿第二定律,二,动量定理,物体加速度,a,_，由牛顿第二定律得,F,ma,_.,整理得,F,t,_.,m,v,m,v,8/64,2,动量定理,(1)内容：物体所受协力冲量等于物体_.,(2)表示式：,F,合,t,p,p,p,.,(3)矢量性：动量改变量方向与_方向相同，能够在力方向上用动量定理,(4)动能和动量关系：,E,k,_.,动量改变,冲量,9/64,3,(1)合外力与动量有何关系？合外力冲量与动量有何关系？,(2)请你亲自体验一下：把一纸条放在桌面上，然后把粉笔立在纸条上，当你快速和慢速把纸条从粉笔下抽出，会发生什么现象？怎样用动量定了解释？,提醒：,快速抽纸条，粉笔不易倒快抽和慢抽纸条、粉笔受到摩擦力大小一样快抽时，时间短，由,F,t,m,v,知，动量改变小，速度改变小，不易倒,10/64,1.利用牛顿第二定律推导动量守恒定律表示式,(1)情境：光滑水平面上做匀速运动两个小球，质量分别是,m,1,和,m,2,，沿着同一直线向相同方向运动，速度分别是,v,1,和,v,2,，且,v,1,v,2,，过一段时间后，,m,2,追上了,m,1,两球发生碰撞，碰撞后速度分别是,v,1,和,v,2,.,三,动量守恒定律,11/64,m,1,v,1,m,2,v,2,12/64,2,13/64,1判断正误,(1)物体所受协力不变,，,则动量也不改变(),(2)物体所受合外力冲量方向与物体末动量方向相同(),(3)物体所受合外力冲量方向与物体动量改变方向是一致(),(4)物体相互作用时动量守恒，但机械能不一定守恒(),(5)若在光滑水平面上两球相向运动，碰后均变为静止，则两球碰前动量大小一定相同(),答案：,(1)(2)(3)(4)(5),14/64,答案：,A,15/64,3关于物体动量，以下说法中正确是(),A物体动量越大，其惯性也越大,B同一物体动量越大，其速度一定越大,C物体加速度不变，其动量一定不变,D运动物体在任一时刻动量方向一定是该时刻位移方向,答案：,B,16/64,4(多项选择)质量为,m,小物块，在与水平方向成,角力,F,作用下，沿光滑水平面运动，物块经过,A,点和,B,点速度分别是,v,A,和,v,B,，物块由,A,运动到,B,过程中，力,F,对物块做功,W,和力,F,对物块作用冲量,I,大小是(),答案：,AD,17/64,5甲、乙两个溜冰者质量分别为48 kg和50 kg，甲手里拿着质量为2 kg球，两人均以2 m/s速率，在光滑冰面上沿同一直线相向滑行，甲将球传给乙，乙再将球传给甲，这么抛接几次后，球又回到甲手里，乙速度为零，则甲速度大小为(),A0B2 m/s,C4 m/s D无法确定,答案：,A,18/64,02,关键考点探究突破,考点一,动量定理了解和应用,19/64,2,用动量定了解释现象,(1),p,一定时，,F,作用时间越短，力就越大；时间越大，力就越小,(2),F,一定，此时力作用时间越长，,p,就越大；力作用时间越短，,p,就越小,分析问题时，要把哪个量一定、哪个量改变搞清楚,3,应用动量定了解题步骤,(1)确定研究对象：能够是单个物体，也能够是几个物体组成系统,(2)进行受力分析：分析研究对象以外物体施加给研究对象力,(3)分析运动过程，选取正方向，确定初、末状态动量以及整个过程协力冲量,(4)列方程：依据动量定理列方程求解,20/64,(课标,)某游乐园入口旁有一喷泉,，喷出水柱将一质量为,M,卡通玩具稳定地悬停在空中为计算方便起见，假设水柱从横截面积为,S,喷口连续以速度,v,0,竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于,S,)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水速度变为零，在水平方向朝四面均匀散开忽略空气阻力已知水密度为,，重力加速度大小为,g,.求：,(1)喷泉单位时间内喷出水质量；,(2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口高度,21/64,22/64,23/64,在流体类问题中用动量知识解题时，通常要取,t,时间内流体为研究对象求解未知量,24/64,如图所表示，质量为,m,2 kg物体，在水平力,F,8 N作用下，由静止开始沿水平面向右运动已知物体与水平面间动摩擦因数,0.2.若,F,作用,t,1,6 s后撤去，撤去,F,后又经,t,2,2 s物体与竖直墙壁相碰，若物体与墙壁作用时间,t,3,0.1 s，碰墙后反向弹回速度,v,6 m,/s，求墙壁对物体平均作用力(,g,取10 m/,s,2,),答案：,280 N,25/64,26/64,1,(北京海淀区高三三模),应用物理知识分析生活中常见现象，能够使物理学习愈加有趣和深入如图所表示，将一花瓶置于桌面上桌布上，用水平向右拉力将桌布快速抽出，花瓶发生了平移，但最终并没有滑出桌面，这是大家熟悉惯性演示试验若花瓶、桌布、桌面两两之间动摩擦因数均相等，则在上述过程中(),A桌布对花瓶摩擦力方向向左,B花瓶在桌布上滑动时间和在桌面上滑动时间不相等,C桌布对花瓶摩擦力冲量与桌面对花瓶摩擦力冲量大小相等，方向相反,D若增大水平拉力，更加快地将桌布拉出，则花瓶可能滑出桌面,C,27/64,解析：,桌布对花瓶摩擦力方向向右，选项A错误；因为花瓶在桌面上和在桌布上动摩擦因数相同，故受到摩擦力相等，则由牛顿第二定律可知，加速度大小相等；花瓶在桌布上做加速运动，在桌面上做减速运动，则由,v,at,可知，它在桌布上滑动时间和在桌面上相等；桌布对花瓶摩擦力冲量与桌面对花瓶摩擦力冲量相同，故C正确，B错误；若增大水平拉力时，桌布在桌面上运动加速度增大，则运动时间变短，则桌布抽出时位移以及速度均变小，则花瓶没有可能滑出桌面；故D错误；故选C,28/64,2,(四川仁寿一中模拟),(多项选择)如图(a)所表示，,a,、,b,两物体分别从斜面上同一位置,A,由静止下滑，经,B,点水平面上滑行一段距离后停下不计经过,B,点时能量损失，用传感器采集到它们,v,t,图象如图(b)，则(),A,a,在水平面上滑行距离比,b,长,B,a,在斜面上滑行加速度比,b,小,C,a,与水平面间动摩擦因数比,b,小,D在斜面上运动全过程中,a,重力冲量比,b,大,AC,29/64,解析：,A、速度时间图线与时间轴围成面积表示位移，由图线知，,a,匀减速直线运动图线围成面积大于,b,，可知,a,在水平面上滑行距离大于,b,，故A正确；B、速度时间图线斜率表示加速度，在斜面上，,a,图线斜率大于,b,图线斜率，可知,a,在斜面上加速度大于,b,加速度，故B错误；C、由速度时间图线斜率知，,a,在水平面上加速度大小比,b,小，依据牛顿第二定律知，,a,g，可知,a,与水平面间动摩擦因数比,b,小，故C正确；D、重力冲量等于重力乘以时间，因为,a,、,b,两物体质量关系未知，无法判断冲量大小，D错误故选AC,30/64,1.判断动量是否守恒步骤,方法一：从受力角度分析,(1)明确系统由哪几个物体组成,(2)对系统中各物体进行受力分析，分清哪些是内力，哪些是外力,(3)看全部外力协力是否为零，或内力是否远大于外力，从而判断系统动量是否守恒,考点二,动量守恒定律,31/64,方法二：从系统总动量改变情况判断,(1)明确初始状态系统总动量是多少,(2)对系统内物体进行受力分析、运动分析，确定每一个物体动量改变情况,(3)确定系统动量改变情况，进而判断系统动量是否守恒,32/64,2,对动量守恒定律了解,(1)动量守恒定律是说系统内部物体间相互作用只能改变每个物体动量，而不能改变系统总动量,(2)应用此定律时我们应该选择地面或相对地面静止或匀速直线运动物体做参考物,(3)动量是矢量，系统总动量不变是说系统内各个物体动量矢量和不变等号含义是说等号两边不但大小相等，而且方向相同,33/64,(天津静海一中调研)(多项选择)如图所表示,，,A,、,B,两个物体质量之比,m,A,m,B,32，原来静止在平板车,C,上，,A,、,B,间有一根被压缩轻弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则(),A若,A,、,B,与平板车上表面间动摩擦因数相同，,A,、,B,组成系统动量守恒,B若,A,、,B,与平板车上表面间动摩擦因数相同，,A,、,B,、,C,组成系统动量守恒,C若,A,、,B,所受摩擦力大小相等，,A,、,B,组成系统动量守恒,D若,A,、,B,所受摩擦力大小相等，则,A,、,B,、,C,组成系统动量不守恒,BC,34/64,解析：,当,A,、,B,与平板车上表面间动摩擦因数相同时，,A,、,B,所受摩擦力大小不相等，,A,、,B,组成系统所受到合外力不为零，动量不守恒，故A错误；当,A,、,B,所受摩擦力大小相等时，,A,、,B,组成系统合外力为零，动量守恒，故C正确；当,A,、,B,、,C,为一系统时，,A,、,B,所受摩擦力为系统内力，不予考虑，地面光滑，所以系统动量守恒，故B正确，D错误,35/64,判断动量守恒成立条件,(1)系统不受外力作用时，系统动量守恒；(2)系统所受到合外力为零时，系统动量守恒；(3)系统所受合外力不为零，但系统内力远远大于外力时，系统动量近似守恒；(4)系统总动量不守恒，但系统在某一方向上符合以上三条中某一条，则系统在该方向上动量守恒,36/64,(多项选择)以下四幅图所反应物理过程中，系统动量守恒是(),AC,37/64,解析：,A中子弹和木块组成系统在水平方向不受外力，竖直方向所受协力为零，系统动量守恒；B中在弹簧恢复原长过程中，系统在水平方向一直受墙作用力，系统动量不守恒；C中木球与铁球组成系统所受协力为零，系统动量守恒；D中木块下滑过程中，斜面一直受挡板作用力，系统动量不守恒,38/64,3如图所表示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右快速推出木箱关于上述过程，以下说法中正确是(),A男孩和木箱组成系统动量守恒,B小车与木箱组成系统动量守恒,C男孩、小车与木箱三者组成系统动量守恒,D木箱动量增量与男孩、小车总动量增量相同,C,39/64,解析：,男孩、小车与木箱组成系统所受合外力为零，动量守恒，A、B错误，C正确；木箱动量增量与男孩、小车总动量增量大小相等，方向相反，D错误,40/64,A小球下滑过程中，小车和小球组成系统总动量守恒,B小球下滑过程中，小车和小球组成系统总动量不守恒,C小球下滑过程中，在水平方向上小车和小球组成系统总动量守恒,D小球下滑过程中，小车和小球组成系统机械能守恒,BCD,41/64,解析：,小球和小车组成系统水平方向上所受外力协力为零，故系统水平方向上动量守恒，但总动量不守恒，A错误；B、C正确；又系统所受外力不做功故系统机械能守恒，D正确.,42/64,1.动量守恒定律“四性”,考点三,动量守恒定律了解和应用,相对性,公式中,v,1,、,v,2,、,v,1,、,v,2,必须相对于同一个惯性系,同时性,公式中v1、v2是在相互作用前同一时刻速度，v1、v2是在相互作用后同一时刻速度,矢量性,应先选取正方向，凡是与选取正方向一致动量为正值，相反为负值,普适性,不但适适用于低速宏观系统，也适适用于高速微观系统,43/64,2.解题步骤,(1)明确研究对象，确定系统组成(系统包含哪几个物体及研究过程)；,(2)进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或某一方向上是否守恒)；,(3)要求正方向，确定初、末状态动量；,(4)由动量守恒定律列出方程；,(5)代入数据，求出结果，必要时讨论说明,44/64,光滑水平轨道上有三个木块,A,、,B,、,C,，质量分别为,m,A,3,m,、,m,B,m,C,m,，开始时,B,、,C,均静止，,A,以初速度,v,0,向右运动，,A,与,B,碰撞后分开，,B,又与,C,发生碰撞并粘在一起，今后,A,与,B,间距离保持不变求,B,与,C,碰撞前,B,速度大小,45/64,46/64,应用动量守恒定律解题,(1)系统动量是否守恒，与选择哪几个物体作为系统和分析哪一段运动过程有直接关系,(2)分析系统内物体受力时，要搞清哪些力是系统内力，哪些力是系统外物体对系统作用力,47/64,如图所表示，光滑水平直轨道上有三个滑块,A,、,B,、,C,，质量分别为,m,A,m,C,2,m,，,m,B,m,，,A,、,B,用细绳连接，中间有一压缩轻弹簧(弹簧与滑块不拴接)，开始时,A,、,B,以共同速度,v,0,运动，,C,静止某时刻细绳突然断开，,A,、,B,被弹开，然后,B,又与,C,发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同求,B,与,C,碰撞前,B,速度,48/64,49/64,5,(安徽滁州联考),(多项选择)一质量为,M,小船静止在平静湖面上，船头和船尾各站一位质量均为,m,游泳兴趣者，两人分别从船头和船尾沿相反方向跃入水中，则以下说法中正确有(),A若两人同时以相等速率跃入水中，则船仍保持静止,B若两人先后以相等相对水速率跃入水中，则船速等于0,C若两人先后以相等相对船速率跃入水中，则船速等于0,D不论两人怎样跃入水中，船一直保持静止,AB,50/64,解析：,两个人和船组成系统在水平方向上动量守恒，开始总动量为零，不论谁先跃入水中，若两人相对水速率相等，则有0,m,v,m,v,M,v,，可知,v,0，故A、B正确若两人先后以相等相对船速率跃入水中，可知两人相对水速度大小不等，依据动量守恒定律知，船速不为0，故C、D错误,51/64,6,(郑州高三质量预测),如图所表示，质量为,m,245 g物块(可视为质点)放在质量为,M,0.5 kg木板左端，足够长木板静止在光滑水平面上，物块与木板间动摩擦因数为,0.4.质量为,m,0,5 g子弹以速度,v,0,300 m,/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短)，,g,取10 m/,s,2,.子弹射入后，求：,(1)子弹进入物块后一起向右滑行最大速度,v,1,.,(2)木板向右滑行最大速度,v,2,.,(3)物块在木板上滑行时间,t,.,答案：,(1)6 m,/s(2)2 m/,s(3)1 s,52/64,解析：,(1)子弹进入物块后一起向右滑行初速度即为物块最大速度，由动量守恒定律可得：,m,0,v,0,(,m,0,m,),v,1,，解得,v,1,6 m/s.,(2)当子弹、物块、木板三者同速时，木板速度最大，由动量守恒定律可得：(,m,0,m,),v,1,(,m,0,m,M,),v,2,，解得,v,2,2 m/s.,(3)对物块和子弹组成整体应用动量定理得：,(,m,0,m,),gt,(,m,0,m,),v,2,(,m,0,m,),v,1,，,解得：,t,1 s.,53/64,(全国卷,),如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上小孩和其前面冰块均静止于冰面上某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m,/s速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升最大高度为,h,0.3 m(,h,小于斜面体高度)已知小孩与滑板总质量为,m,1,30 kg，冰块质量为,m,2,10 kg，小孩与滑板一直无相对运动取重力加速度大小,g,10 m/,s,2,.,考点四,动量守恒中临界问题,(1)求斜面体质量；,(2)经过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？,答案：,(1)20 kg(2)追不上,54/64,55/64,56/64,在动量守恒定律应用中，经常会碰到相互作用两物体恰好分离、恰好不相碰、两物体相距最近、某物体恰好开始反向运动等临界问题，分析这类问题时：分析物体受力情况、运动性质，判断系统是否满足动量守恒条件，正确应用动量守恒定律,57/64,如图所表示，一质量,M,2 kg带有弧形轨道平台置于足够长水平轨道上，弧形轨道与水平轨道平滑连接，水平轨道上静置一小球,B,从弧形轨道上距离水平轨道高,h,0.3 m处由静止释放一质量,m,A,1 kg小球,A,，小球,A,沿轨道下滑后与小球,B,发生弹性正碰，碰后小球,A,被弹回，且恰好追不上平台已知全部接触面均光滑，重力加速度为,g,10 m/s,2,.求小球,B,质量,答案：,3 kg,58/64,59/64,7(多项选择)如图所表示，木块,A,质量,m,A,1 kg，足够长木板,B,质量,m,B,4 kg，质量为,m,C,4 kg木块,C,置于木板,B,上，水平面光滑，,B,、,C,之间有摩擦现使,A,以,v,0,12 m,/s初速度向右运动，与,B,碰撞后以4 m/,s速度弹回，则(),A,B,运动过程中最大速度为4 m/s,B,B,运动过程中最大速度为8 m/s,C,C,运动过程中最大速度为4 m/s,D,C,运动过程中最大速度为2 m/s,AD,60/64,解析：,A,与,B,碰后瞬间，,C,运动状态未变，此时,B,速度最大，由,A,、,B,组成系统动量守恒(取向右为正方向)，有,m,A,v,0,m,A,v,A,m,B,v,B,，代入数据得,v,B,4 m,/s，A正确，B错误；,B,与,C,相互作用使,B,减速、,C,加速，因为,B,足够长，所以,B,和,C,能到达相同速度，二者共速后，,C,速度最大，由,B,、,C,组成系统动量守恒，有,m,B,v,B,(,m,B,m,C,),v,C,，代入数据得,v,C,2 m/,s，C错误，D正确,61/64,8.,(广东阳江模拟),(多项选择)质量为,m,物块甲以3 m,/s速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定于其左端，另一质量也为,m,物块乙以4 m/,s速度与物块甲相向运动，如图所表示则(),AD,A甲、乙两物块组成系统在弹簧压缩过程中动量守恒,B当两物块相距最近时，物块甲速率为零,C物块甲速率可能到达5 m/s,D当物块甲速率为1 m/s时，物块乙速率可能为0,62/64,解析：,甲、乙两物块组成系统在弹簧压缩过程中，系统所受合外力为零，系统动量守恒，故A正确当两物块相距最近时速度相同，取碰撞前物块乙速度方向为正方向，设共同速率为,v,，依据动量守恒定律有,m,v,乙,m,v,甲,2,m,v,，解得,v,0.5 m,/s，故B错误若物块甲速率到达5 m/,s，方向与原来相同，则,m,v,乙,m,v,甲,m,v,甲,m,乙,v,乙,，解得,v,乙,6 m,/s，两个物块速率都增大，动能都增大，违反了能量守恒定律；若物块甲速率到达5 m/,s，方向与原来相反，则,m,v,乙,m,v,甲,m,v,甲,m,乙,v,乙,，代入数据解得,v,乙,4 m,/s，即碰撞后，物块乙动能不变，物块甲动能增加，违反了能量守恒定律，所以物块甲速率不可能到达5 m/,s，故C错误甲、乙两物块组成系统动量守恒，若物块甲速率为1 m,/s，方向与原来相同，由动量守恒定律得,mv,乙,mv,甲,mv,甲,m,乙,v,乙,，解得,v,乙,2 m/,s；若物块甲速率为1 m/s，方向与原来相反，由动量守恒定律得,m,v,乙,m,v,甲,m,v,甲,m,乙,v,乙,，解得,v,乙,0，故D正确,63/64,谢,谢,观,看,64/64,
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