2019届二轮复习动量、动量定理和动量守恒定律课件（22张）（全国通用） 22页

第 34 讲　动量、 动量定理和 动量守恒定律 - 2 - - 3 - 考点一 考点二 动量、动量定理 核心知识整合 1 . 冲量 (1) 定义 : 力和力的 　　　　　　　　 的乘积。   (2) 公式 :I= 　　　 , 适用于求恒力的冲量。   (3) 方向 : 与 　　　　　　　　　 相同。   2 . 动量 (1) 定义 : 物体的 　　　　 与 　　　　 的乘积。   (2) 表达式 :p= 　　　 。   (3) 单位 : 千克 · 米 / 秒 ; 符号 : kg·m/s 。 (4) 特征 : 动量是状态量 , 是 　　　　 , 其方向和 　　　　 方向相同 。 作用 时间 Ft 力的 方向 质量 　 速度 mv 矢量 速度 - 4 - 考点一 考点二 3 . 动量定理 (1) 内容 : 物体所受合力的冲量等于物体 　　　　　　　　　　　 。 (2) 表达式 :F·t=Δp=p'-p;F 既可以是恒力也可以是变力 , 冲量是动量变化的原因。 (3) 矢量性 : 动量变化量方向与 　　　　 的方向相同 , 可以在力的方向上用动量定理。   4 . 动能和动量的关系 : 5 . 与牛顿第二定律的区别 : 牛顿第二定律所描述的是力的瞬时作用效果 —— 产生加速度 , 而动量定理则表示了合外力在一段时间 ( 过程 ) 内的作用效果 —— 改变了物体的动量。 动量的变化 量 合力 - 5 - 考点一 考点二 关键能力提升 命题点一 　 冲量 【例 1 】 ( 多选 ) 恒力 F 作用在质量为 m 的物体上 , 如图所示 , 由于地面对物体的摩擦力较大 , 物体没有被拉动 , 则经时间 t, 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 拉力 F 对物体的冲量大小为零 B. 拉力 F 对物体的冲量大小为 Ft C. 拉力 F 对物体的冲量大小是 Ftcos θ D. 合力对物体的冲量大小为零 答案 解析 解析 关闭 拉力 F 对物体的冲量大小为 Ft,A 、 C 错误 ,B 正确 ; 合力对物体的冲量等于物体动量的变化 , 即等于零 ,D 正确。 答案 解析 关闭 BD - 6 - 考点一 考点二 【例 2 】 如图所示 , 一倾角为 α 、高为 h 的光滑斜面 , 固定在水平面上 , 一质量为 m 的小物块从斜面的顶端由静止开始滑下 , 滑到底端时速度的大小为 v, 所用时间为 t, 则物块滑至斜面的底端时 , 重力的瞬时功率及重力的冲量分别为 ( 　　 ) 易错警示 冲量是矢量 , 冲量的方向与力的方向相同 , 与速度方向无关。 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 7 - 考点一 考点二 命题点二 　 动量 　 动量变化 【例 3 】 质量为 0.2 kg 的小球竖直向下以 6 m/s 的速度落至水平地面上 , 再以 4 m/s 的速度反向弹回。取竖直向上为正方向 , 在小球与地面接触的时间内 , 关于球动量变化量 Δp 和合外力对小球做的功 W, 下列说法正确的是 ( 　　 ) A.Δp=2 kg·m/s 　 W=-2 J B.Δp=-2 kg·m/s 　 W=2 J C.Δp=0.4 kg·m/s 　 W=-2 J D.Δp=-0.4 kg·m/s 　 W=2 J 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 8 - 考点一 考点二 命题点三 　 动量定理 【例 4 】 质量是 60 kg 的建筑工人 , 不慎从高空跌下 , 由于弹性安全带的保护 , 他被悬挂起来。已知安全带的缓冲时间是 1.2 s, 安全带长 5 m,g 取 10 m/s 2 , 则安全带所受的平均冲力的大小为 ( 　　 ) A.500 N B.600 N C.1 100 N D.100 N 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 9 - 考点一 考点二 【例 5 】 某物体由静止开始做匀加速运动 , 经过时间 t 1 后 , 在阻力作用下做匀减速运动 , 又经过时间 t 2 速度变为零 , 若物体一直在同样的水平面上运动 , 则加速阶段的牵引力与阻力大小之比 ( 　　 ) A.t 2 ∶ t 1 B .(t 1 +t 2 ) ∶ t 1 C.(t 1 +t 2 ) ∶ t 2 D.t 2 ∶ (t 1 +t 2 ) 答案 解析 解析 关闭 对全程由动量定理可知 :Ft 1 -f(t 1 +t 2 )=0, 解得 :F ∶ f=(t 1 +t 2 ) ∶ t 1 , 故选 B 。 答案 解析 关闭 B - 10 - 考点一 考点二 方法技巧 应用动量定理解题的注意事项 (1) 动量定理的表达式是矢量式 , 列式时要注意各个量与规定的正方向之间的关系 ( 即要注意各个量的正负 ) 。 (2) 动量定理中的冲量是合外力的冲量 , 而不是某一个力的冲量 , 它可以是合力的冲量 , 也可以是各力冲量的矢量和 , 还可以是外力在不同阶段的冲量的矢量和。 (3) 应用动量定理可以只研究一个物体 , 也可以研究几个物体组成的系统。 (4) 初态的动量 p 是系统各部分动量之和 , 末态的动量 p' 也是系统各部分动量之和。 (5) 对系统各部分的动量进行描述时 , 应该选取同一个参考系 , 不然求和无实际意义。 - 11 - 考点一 考点二 动量守恒定律 核心知识整合 1 . 守恒条件 : 系统 　　　　　　　　 或所受合外力为 　　　 。   2 . 内容、表达式 (1)p=p', 　　　　　　　 的系统总动量 p 等于 　　　　　　　 的系统总动量 p' 。   (2)m 1 v 1 +m 2 v 2 = 　　　　　　　　 , 相互作用的两个物体组成的系统 , 作用前的动量和等于作用后的动量和。   (3)Δp 1 =-Δp 2 , 相互作用的两个物体动量的变化量 　　　　　　　 。 (4)Δp=0, 系统 　　　　　　　　　　　　 为零。   不受 外力 零 相互作用 前 相互作用 后 m 1 v 1 '+ m 2 v 2 ' 等大 反向 总动量的变化 量 - 12 - 考点一 考点二 3 . 动量守恒定律的适用条件 (1) 前提条件 : 存在相互作用的物体系统。 (2) 理想条件 : 系统不受外力。 (3) 实际条件 : 系统所受合外力为 0 。 (4) 近似条件 : 系统内各物体间相互作用的内力远大于系统所受外力。如 : 碰撞、爆炸问题等。 - 13 - 考点一 考点二 4 . 动量守恒定律的五个 特性 - 14 - 考点一 考点二 关键能力提升 命题点一 　 动量守恒条件 【例 6 】 下列四幅图所反映的物理过程中 , 系统动量守恒的是 ( 　　 ) 答案 解析 解析 关闭 在粗糙水平面上 , 子弹射入木块的过程中 , 系统所受外力之和不为零 , 系统动量不守恒 , 故 A 错误。剪断细线 , 弹簧恢复原长的过程 , 墙壁对滑块有作用力 , 系统所受外力之和不为零 , 系统动量不守恒 , 故 B 错误。木球与铁球的系统所受合力为零 , 系统动量守恒 , 故 C 正确。木块下滑过程中 , 由于木块对斜面的压力 , 导致斜面始终受挡板作用力 , 系统动量不守恒 , 故 D 错误。 答案 解析 关闭 C - 15 - 考点一 考点二 【例 7 】 把一支枪水平固定在小车上 , 小车放在光滑的水平面上 , 枪发射出一颗子弹时 , 关于枪、弹、车 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 枪和弹组成的系统 , 动量守恒 B. 枪和车组成的系统 , 动量守恒 C. 因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很大 , 使系统的动量变化很大 , 故系统动量守恒 D. 三者组成的系统 , 动量守恒 , 因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用 , 这两个外力的合力为零 易错警示 解决本题的关键是掌握动量守恒的条件 , 即系统所受的合外力为零 , 知道系统内物体相互作用的力为内力。 答案 解析 解析 关闭 枪和子弹组成的系统 , 由于小车对枪有外力 , 枪和弹组成的系统外力之和不为零 , 所以动量不守恒 , 故 A 错误。枪和车组成的系统 , 由于子弹对枪有作用力 , 导致枪和车组成的系统外力之和不为零 , 所以动量不守恒 , 故 B 错误。枪、弹、车组成的系统 , 它们之间相互作用的力为内力 , 比如枪弹和枪筒之间的摩擦力 , 系统所受外力之和为零 , 系统动量守恒 , 故 D 正确 ,C 错误。故选 D 。 答案 解析 关闭 D - 16 - 考点一 考点二 命题点二 　 动量守恒 【例 8 】 如图所示 , 质量为 M 的小车 A 停放在光滑的水平面上 , 小车上表面粗糙。质量为 m 的滑块 B 以初速度 v 0 滑到小车 A 上 , 车足够长 , 滑块不会从车上滑落 , 则小车的最终速度大小为 ( 　　 ) 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 17 - 考点一 考点二 【例 9 】 ( 多选 ) 如图所示 , 放在光滑水平桌面上的两个木块 A 、 B 中间夹一被压缩的弹簧 , 当弹簧被放开时 , 它们各自在桌面上滑行一段距离后飞离桌面落在地上。 A 的落地点与桌边的水平距离为 0.5 m,B 的落地点与桌边的水平距离为 1 m, 那么 ( 　　 ) A.A 、 B 离开弹簧时的速度之比为 1 ∶ 2 B.A 、 B 质量之比为 2 ∶ 1 C. 未离开弹簧时 ,A 、 B 所受冲量之比为 1 ∶ 2 D. 未离开弹簧时 ,A 、 B 加速度之比为 1 ∶ 2 方法技巧 应用动量守恒定律应注意以下三点 (1) 确定所研究的系统 , 单个物体无从谈起动量守恒。 (2) 判断系统是否动量守恒 , 还是某个方向上动量守恒。 (3) 系统中各物体的速度是否是相对地面的速度 , 若不是 , 则应转换成相对于地面的速度。 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 18 - 1 2 3 4 5 1 . 某人从高处跳到低处时 , 为了安全 , 一般都让脚尖着地后膝盖弯曲 , 这样做是为了 ( 　　 ) A. 增大人的动量变化量 B. 减小人的动量变化量 C. 增大人的动量变化率 D. 减小人的动量变化率 答案 解析 解析 关闭 人在和地面接触时 , 人的速度减为零 , 由动量定理可知 (F-mg)t=mΔv; 而脚尖着地可以增加人着地的时间 , 由公式可知可以减小受到地面的冲击力 , 即减小人动量的变化率 , 故 D 正确 ,ABC 错误。故选 D 。 答案 解析 关闭 D - 19 - 1 2 3 4 5 2 . 如图所示 , 一小孩把一质量为 0.5 kg 的篮球由静止释放 , 释放后篮球的重心下降的高度为 0.8 m, 反弹后篮球的重心上升的最大高度为 0.2 m 。不计空气阻力 , 取重力加速度为 10 m/s 2 , 则地面与篮球相互作用的过程中篮球所受合力的冲量大小为 ( 　　 ) A.0.5 N·s B.1 N·s C.2 N·s D.3 N·s 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 20 - 1 2 3 4 5 3 . 一个质量为 0.5 kg 的小钢球竖直下落 , 落地时速度大小为 1 m/s, 与地面作用 0.1 s 后以等大的动量被反弹。小钢球在与地面碰撞的过程中 , 下列说法中正确的是 ( 　　 ) A. 小钢球重力的冲量是 0.1 kg·m/s B. 若选向上为正方向 , 则小钢球的动量变化是 1 kg·m/s C. 若选向上为正方向 , 则小钢球受到的合力冲量是 -1 N·s D. 若选向上为正方向 , 则小钢球受到的合力为 5 N 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 21 - 1 2 3 4 5 4 . 一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块 A 并立即留在其中 ,A 、 B 用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起 , 如图所示。则在子弹打击木块 A 至弹簧第一次被压缩最短的过程中 , 对子弹、两木块和弹簧组成的系统 ( 　　 ) A. 动量不守恒 , 机械能守恒 B. 动量不守恒、机械能不守恒 C. 动量守恒 , 机械能守恒 D. 动量守恒 , 总动能减小 答案 解析 解析 关闭 在子弹打击木块 A 及弹簧压缩的过程中 , 对子弹、两木块和弹簧组成的系统 , 系统所受的外力之和为零 , 则系统的动量守恒。在此过程中 , 除弹簧弹力做功外还有摩擦力对系统做功 , 所以系统机械能减小。故 D 正确 ,ABC 错误。 答案 解析 关闭 D - 22 - 1 2 3 4 5 5 . 一质量为 M 的航天器 , 正以速度 v 0 在太空中飞行 , 某一时刻航天器接到加速的指令后 , 发动机瞬间向后喷出一定质量的气体 , 气体喷出时速度大小为 v 1 , 加速后航天器的速度大小为 v 2 , 则喷出气体的质量 m 为 ( 　　 ) 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭