2018高考物理大一轮复习 第6章 碰撞 动量守恒定律教学案

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1、第6章碰撞动量守恒定律第1节 动量 动量定理 动量守恒定律一、冲量、动量和动量定理1.冲量(1)定义:力和力的作用时间的乘积.(2)公式:I=Ft,适用于求恒力的冲量.(3)方向:与力的方向相同.2.动量(1)定义:物体的质量与速度的乘积.(2)表达式:p=mv.(3)单位:千克·米/秒.符号:kg·m/s.(4)特征:动量是状态量,是矢量,其方向和速度方向相同.3.动量定理(1)内容:物体所受合力的冲量等于物体动量的变化量.(2)表达式:F合·t=Δp=p′-p.(3)矢量性:动量变化量方向与合力的方向相同,可以在某一方向上用动量定理

2、.二、动量守恒定律1.系统:相互作用的几个物体构成系统.系统中各物体之间的相互作用力称为内力,外部其他物体对系统的作用力叫做外力.2.定律内容:如果一个系统不受外力作用,或者所受的合外力为零,这个系统的总动量保持不变.3.定律的表达式m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,两个物体组成的系统初动量等于末动量.可写为:p=p′、Δp=0和Δp1=-Δp24.守恒条件(1)理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒.(2)近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒.(3)分方向守恒:系

3、统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒.[自我诊断]1.判断正误(1)动量越大的物体,其运动速度越大.(×)(2)物体的动量越大,则物体的惯性就越大.(×)(3)物体的动量变化量等于某个力的冲量.(×)(4)动量是过程量,冲量是状态量.(×)(5)物体沿水平面运动,重力不做功,重力的冲量也等于零.(×)(6)系统动量不变是指系统的动量大小和方向都不变.(√)2.(2017·广东广州调研)(多选)两个质量不同的物体,如果它们的(  )A.动能相等,则质量大的动量大B.动能相等,则动量大小也相等C.动量大小相等,则质量大的动能

4、小D.动量大小相等,则动能也相等解析:选AC.根据动能Ek=mv2可知,动量p=,两个质量不同的物体,当动能相等时,质量大的动量大,A正确、B错误;若动量大小相等,则质量大的动能小,C正确、D错误.3.篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球.接球时,两手随球迅速收缩至胸前.这样做可以(  )A.减小球对手的冲量B.减小球对手的冲击力C.减小球的动量变化量D.减小球的动能变化量解析:选B.由动量定理Ft=Δp知,接球时两手随球迅速收缩至胸前,延长了手与球接触的时间,从而减小了球对手的冲击力,选项B正确.4.(2017·河南开封质检)(多选)

5、如图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,对两车及弹簧组成的系统,下列说法中正确的是(  )A.两手同时放开后,系统总动量始终为零B.先放开左手,后放开右手,动量不守恒C.先放开左手,后放开右手,总动量向左D.无论何时放手,两手放开后在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零解析:选ACD.当两手同时放开时,系统所受的合外力为零,所以系统的动量守恒,又因开始时总动量为零,故系统总动量始终为零,选项A正确;先放开左手,左边的物体就向左运动,当再放开右手后,系统所受合外力为

6、零,故系统的动量守恒,且开始时总动量方向向左,放开右手后总动量方向也向左,故选项B错,而C、D正确.5.(2017·湖南邵阳中学模拟)一个质量m=1.0kg的物体,放在光滑的水平面上,当物体受到一个F=10N与水平面成30°角斜向下的推力作用时,在10s内推力的冲量大小为________N·s,动量的增量大小为________kg·m/s.解析:根据p=Ft,可知10s内推力的冲量大小p=Ft=100N·s,根据动量定理有Ftcos30°=Δp.代入数据解得Δp=50kg·m/s=86.6kg·m/s.答案:100 86.6考点一 动量

7、定理的理解及应用1.应用动量定理时应注意两点(1)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).(2)动量定理的表达式是矢量式,在一维情况下,各个矢量必须选同一个正方向.2.动量定理的三大应用(1)用动量定理解释现象①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.②作用力一定,此时力的作用时间越长,动量变化越大;力的作用时间越短,动量变化越小.(2)应用I=Δp求变力的冲量.(3)应用Δp=F·Δt求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化量.[典例1] (2016·高考全国乙卷)某游乐园入口旁有一喷泉,

8、喷出的水柱将一质量为M的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的喷口持续以速度v0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,在竖直方向水的速度变为零,在水

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