2013年高考物理专题复习讲义

2013年高考物理专题复习讲义

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1、动量知识网络:单元切块:按照考纲的要求,本章内容可以分成两部分,即:动量、冲量、动量定理;动量守恒定律。其中重点是动量定理和动量守恒定律的应用。难点是对基本概念的理解和对动量守恒定律的应用。动量冲量动量定理教学目标:1.理解和掌握动量及冲量概念;2.理解和掌握动量定理的内容以及动量定理的实际应用;3.掌握矢量方向的表示方法,会用代数方法研究一维的矢量问题。教学重点:动量、冲量的概念,动量定理的应用教学难点:动量、冲量的矢量性教学方法:讲练结合,计算机辅助教学教学过程:一、动量和冲量1.动量按定义,物体的质量和速度的乘积叫做动量:p=mv(1)动量是描述物体运动状态的一个状态量,

2、它与时刻相对应。(2)动量是矢量,它的方向和速度的方向相同。(3)动量的相对性:由于物体的速度与参考系的选取有关,所以物体的动量也与参考系选取有关,因而动量具有相对性。题中没有特别说明的,一般取地面或相对地面静止的物体为参考系。2.动量的变化:由于动量为矢量,则求解动量的变化时,其运算遵循平行四边形定则。(1)若初末动量在同一直线上,则在选定正方向的前提下,可化矢量运算为代数运算。(2)若初末动量不在同一直线上,则运算遵循平行四边形定则。【例1】一个质量为m=40g的乒乓球自高处落下,以速度=1m/s碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为=0.5m/s。求在碰撞过程中,

3、乒乓球动量变化为多少?2.冲量按定义,力和力的作用时间的乘积叫做冲量:I=Ft(1)冲量是描述力的时间积累效应的物理量,是过程量,它与时间相对应。(2)冲量是矢量,它的方向由力的方向决定(不能说和力的方向相同)。如果力的方向在作用时间内保持不变,那么冲量的方向就和力的方向相同。如果力的方向在不断变化,如绳子拉物体做圆周运动,则绳的拉力在时间t内的冲量,就不能说是力的方向就是冲量的方向。对于方向不断变化的力的冲量,其方向可以通过动量变化的方向间接得出。(3)高中阶段只要求会用I=Ft计算恒力的冲量。对于变力的冲量,高中阶段只能利用动量定理通过物体的动量变化来求。(4)要注意的是:

4、冲量和功不同。恒力在一段时间内可能不作功,但一定有冲量。mH【例2】质量为m的小球由高为H的光滑固定斜面顶端无初速滑到底端过程中,重力、弹力、合力的冲量各是多大?点评:特别要注意,该过程中弹力虽然不做功,但对物体有冲量。二、动量定理1.动量定理物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。既I=Δp(1)动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因,冲量是物体动量变化的量度。这里所说的冲量必须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)动量定理给出了冲量(过程量)和动量变化(状态量)间的互求关系。(3)现代物理学把力定义为物体动量的变化率:(牛顿第二定律的动量

5、形式)。(4)动量定理的表达式是矢量式。在一维的情况下,各个矢量必须以同一个规定的方向为正。点评:要注意区分“合外力的冲量”和“某个力的冲量”,根据动量定理,是“合外力的冲量”等于动量的变化量,而不是“某个力的冲量”等于动量的变化量。这是在应用动量定理解题时经常出错的地方,要引起注意。【例3】以初速度v0平抛出一个质量为m的物体,抛出后t秒内物体的动量变化是多少?点评:有了动量定理,不论是求合力的冲量还是求物体动量的变化,都有了两种可供选择的等价的方法。本题用冲量求解,比先求末动量,再求初、末动量的矢量差要方便得多。当合外力为恒力时往往用Ft来求较为简单;当合外力为变力时,在高

6、中阶段只能用Δp来求。2.动量定理的定性应用F【例4】鸡蛋从同一高度自由下落,第一次落在地板上,鸡蛋被打破;第二次落在泡沫塑料垫上,没有被打破。这是为什么?【例5】某同学要把压在木块下的纸抽出来。第一次他将纸迅速抽出,木块几乎不动;第二次他将纸较慢地抽出,木块反而被拉动了。这是为什么?【例6】一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷人泥潭中。若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进人泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ,则()A、过程I中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量B、过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小C、I、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零3.动量定理的定量计算利用动量

7、定理解题,必须按照以下几个步骤进行:(1)明确研究对象和研究过程。研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的质点组。质点组内各物体可以是保持相对静止的,也可以是相对运动的。研究过程既可以是全过程,也可以是全过程中的某一阶段。(2)进行受力分析。只分析研究对象以外的物体施给研究对象的力。所有外力之和为合外力。研究对象内部的相互作用力(内力)会改变系统内某一物体的动量,但不影响系统的总动量,因此不必分析内力。如果在所选定的研究过程中的不同阶段中物体的受力情况不同,就要分别计算它们的冲量,然后

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