2022版高考物理一轮复习-第6章-动量-第1节-动量和动量定理学案.doc
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1、2022版高考物理一轮复习 第6章 动量 第1节 动量和动量定理学案2022版高考物理一轮复习 第6章 动量 第1节 动量和动量定理学案年级:姓名:- 12 -第1节 动量和动量定理高考备考指南考点内容高考(江苏卷)四年命题情况对照分析20172018201920202021年1月24日适应性考试命题分析动量、动量定理T12:动量守恒定律T12:冲量、动量定量T12:动量守恒定律T12:动量守恒定律高考对本章的考查热点是动量定理、动量守恒定律与牛顿运动定律、能量守恒的综合应用。本章较以往要求较高,考查形式多为选择题和计算题。动量守恒定律弹性碰撞和非弹性碰撞(一维碰撞)反冲运动实验八验证动量守恒
2、定律核心素养物理观念:动量、冲量、碰撞、反冲。科学思维:动量定理、动量守恒定律、人船模型、木块滑块模型、子弹打木块模型、含弹簧模型。科学探究:验证动量守恒定律。科学态度与责任:现代航天技术与反冲。第1节动量和动量定理一、动量、动量的变化量、冲量1动量(1)定义:运动物体的质量和速度的乘积叫作物体的动量,通常用p来表示。(2)表达式:pmv。(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动量的变化量(1)因为动量是矢量,动量的变化量p也是矢量,其方向与速度的改变量v的方向相同。(2)动量的变化量p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ppp。
3、3冲量(1)定义:力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量。公式:IFt。(2)单位:冲量的单位是牛秒,符号是Ns。(3)方向:冲量是矢量,恒力冲量的方向与力的方向相同。二、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:Ftppp。3矢量性:动量变化量的方向与合外力的方向相同,可以在某一方向上应用动量定理。1思考辨析(正确的画“”,错误的画“”)(1)物体的动能变化时,动量一定变化。()(2)两物体的动量相等,动能也一定相等。()(3)动量变化量的大小不可能等于初、末状态动量大小之和。()(4)动量定理描述的是某一状态的物理规律。()(5)物体所受合外力的冲
4、量方向与物体末动量的方向相同。 ()(6)物体所受合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同。()2(人教版选修35P7例题1改编)质量为0.5 kg的物体,运动速度为3 m/s,它在一个变力作用下速度变为7 m/s,方向和原来方向相反,则这段时间内动量的变化量为()A5 kgm/s,方向与原运动方向相反B5 kgm/s,方向与原运动方向相同C2 kgm/s,方向与原运动方向相反D2 kgm/s,方向与原运动方向相同答案A3(人教版选修35P11T2改编)一质量为m的物体静止在光滑水平面上,在水平力F作用下,经时间t,通过位移L后,动量变为p,动能变为Ek。若上述过程F不变,物体的质量变为,以下
5、说法正确的是()A经过时间2t,物体动量变为2pB经过位移2L,物体动量变为2pC经过时间2t,物体动能变为4EkD经过位移2L,物体动能变为4EkA由动量定理得pFt,则经过时间2t,物体的动量p2F2t2p,由p22mEk,得物体的动能Ek28Ek,选项A正确,C错误;由动能定理EkFL,则经过位移2L,物体的动能Ek2F2L2Ek,由p22mEk,得物体的动量p2p,选项B、D错误。4(人教版选修35P11T3改编)质量为4 kg的物体以2 m/s的初速度做匀变速直线运动,经过2 s,动量大小变为14 kgm/s,则该物体 ()A所受合外力的大小可能大于11 NB所受合外力的大小可能小于
6、3 NC冲量大小可能小于6 NsD冲量大小可能大于18 NsD若以物体初速度方向为正方向,则初动量p1mv18 kgm/s,末动量大小为14 kgm/s,则有两种可能:当p214 kgm/s,则Ftp2p16 kgm/s,F3 N;当p214 kgm/s,则Ftp2p122 kgm/s,F11 N,负号表示方向,故选项A、B、C错误,D正确。 动量及动量变化量的理解1下列关于动量的说法正确的是()A质量大的物体动量一定大B速度大的物体动量一定大C两物体动能相等,动量不一定相等D两物体动能相等,动量一定相等C动量等于运动物体质量和速度的乘积,动量大小与物体质量、速度两个因素有关,A、B错;由动量
7、大小和动能的表达式得出p,两物体动能相等,质量关系不明确,动量不一定相等,D错,C对。2关于动量的变化,下列说法中不正确的是 ()A做直线运动的物体速度增大时,动量的增量p的方向与运动方向相同B做直线运动的物体速度减小时,动量的增量p的方向与运动方向相反C物体的速度大小不变时,动量的增量p为零D物体做平抛运动时,动量的增量一定不为零C当做直线运动的物体的速度增大时,其末态动量p2大于初态动量p1,由矢量的运算法则可知pp2p10,与物体运动方向相同,如图(a)所示,所以A选项正确。当做直线运动的物体速度减小时,p2p1,如图(b)所示,p与p1(或p2)方向相反,与运动方向相反,故B选项正确。
8、当物体的速度大小不变时,其方向可能变化,也可能不变化,故动量可能不变化即p0,也可能动量大小不变而方向变化,此种情况p0,故C选项错误。当物体做平抛运动时,速度的大小和方向变化,即动量一定变化,p一定不为零,如图(c)所示,故D选项正确。3质量为0.2 kg的球竖直向下以6 m/s的速度落至水平地面,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,关于球的动量变化量p和合外力对小球做的功W,下列说法正确的是 ()Ap2 kgm/s,W2 JBp2 kgm/s,W2 JCp0.4 kgm/s,W2 JDp0.4 kgm/s,W2 JA取竖直向上为正方向,则小球与地面碰
9、撞过程中动量的变化量pmv2mv10.24 kgm/s0.2(6) kgm/s2 kgm/s,方向竖直向上。由动能定理知,合外力做的功Wmvmv0.242 J0.262 J2 J。(1)动量的两性瞬时性:动量是描述物体运动状态的物理量,是针对某一时刻或位置而言的。相对性:动量的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)动量与动能的比较名称项目动量动能动量变化量定义物体的质量和速度的乘积物体由于运动而具有的能量物体末动量与初动量的矢量差定义式pmvEkmv2ppp矢标性矢量标量矢量特点状态量状态量过程量关联方程Ek,Ekpv,p,p 冲量、动量定理的理解及应用1应用动量定理解释的
10、两类物理现象(1)当物体的动量变化量一定时,力的作用时间t越短,力F就越大,力的作用时间t越长,力F就越小,如玻璃杯掉在水泥地上易碎,而掉在沙地上不易碎。(2)当作用力F一定时,力的作用时间t越长,动量变化量p越大,力的作用时间t越短,动量变化量p越小。2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。对过程较复
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