2019年高考物理 专题07 碰撞与动量守恒学案

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1、专题07碰撞与动量守恒超重点1：动量定理的应用一、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：p＝mv.3．单位：kg·m/s.4．标矢性：动量是矢量，其方向和速度方向相同．5．动量、动能、动量变化量的比较项目名称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p＝mvEk＝mv2Δp＝p′－p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＝，Ek＝pv，p＝，p＝※考点一　对动量、冲量的理解及计算1．冲量和动量的比较冲量I动量p定义力与力的

2、作用时间的乘积叫作力的冲量质量和速度的乘积叫作动量公式I＝Ftp＝mv单位N·skg·m/s矢标性矢量，方向与恒力的方向相同矢量，方向与速度的方向相同特点过程量状态量2.冲量和功的区别(1)冲量和功都是过程量．冲量是表示力对时间的积累作用，功表示力对位移的积累作用．(2)冲量是矢量，功是标量．(3)力作用的冲量不为零时，力做的功可能为零；力做的功不为零时，力作用的冲量一定不为零．[题组突破训练]1．(2018·福建漳州模拟)一个质量是5kg的小球以5m/s的速度竖直落到地板上，随后以3m/s的速度反向弹回．若取竖直向下的方向为正方向，则小

3、球动量的变化量是(　　)A．10kg·m/s　　　　B．－10kg·m/sC．40kg·m/sD．－40kg·m/s【答案】D2.如图所示，质量为m的小滑块沿倾角为θ的斜面向上滑动，经过时间t1，速度为零并又开始下滑，经过时间t2回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为Ff.在整个运动过程中，重力对滑块的总冲量为(　　)A．mg(t1＋t2)sinθB．mg(t1－t2)sinθC．mg(t1＋t2)D．0【答案】C【解析】物体整个运动过程的总时间t＝t1＋t2，故由冲量的定义可知重力的冲量I＝mg(t1＋t2)，选项C正确．

4、※考点二　对动量定理的理解及应用1．理解动量定理的要点(1)应用动量定理时研究对象既可以是单一物体，也可以是系统，当为系统时不考虑内力的冲量．(2)求合力的冲量的方法有两种：第一先求合力再求合力冲量，第二求出每个力的冲量再对冲量求和．(3)动量定理是矢量式，列方程之前先规定正方向．2.用动量定理解释现象(1)Δp一定时，F的作用时间越短，力就越大；时间越长，力就越小．(2)F一定，此时力的作用时间越长，Δp就越大；力的作用时间越短，Δp就越小．分析问题时，要把哪个量一定，哪个量变化搞清楚．3．动量定理的两个重要应用(1)应用I＝Δp求变力

5、的冲量．如果物体受到大小或方向改变的力的作用，则不能直接用I＝Ft求变力的冲量，可以求出该力作用下物体动量的变化量Δp，等效代换为力的冲量I.(2)应用Δp＝FΔt求动量的变化量．例如，在曲线运动中，速度方向时刻在变化，求动量变化(Δp＝p2－p1)需要应用矢量运算方法，计算比较复杂，如果作用力是恒力，可以求恒力的冲量，等效代换动量的变化量．【典例】一高空作业的工人重为600N，系一条长为L＝5m的安全带，若工人不慎跌落时安全带的缓冲时间t＝1s，则安全带受的冲力是多少？(g取10m/s2)【答案】1200N方法二：全过程整体法在整个下落

6、过程中对工人应用动量定理，在整个下落过程中，重力的冲量大小为mg·(＋t)，拉力F的冲量大小为Ft.初、末动量都是零，取向下为正方向，由动量定理得mg(＋t)－Ft＝0解得F＝＝1200N.由牛顿第三定律知工人给安全带的冲力F′＝F＝1200N，方向竖直向下．[题组突破训练]1．一个质量为m＝100g的小球从h＝0.8m的高处自由下落，落到一个厚软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了t＝0.2s，规定竖直向下的方向为正，则在这段时间内，软垫对小球的冲量为(取g＝10m/s2)(　　)A．0.6N·s　　　　　　B．0.4N·sC．

7、－0.6N·sD．－0.4N·s【答案】C2．一艘帆船在湖面上顺风航行，在风力的推动下做速度为v0＝4m/s的匀速直线运动．若该帆船在运动状态下突然失去风力的作用，则帆船在湖面上做匀减速直线运动，经过t＝8s才可静止．该帆船的帆面正对风的有效面积为S＝10m2，帆船的总质量约为M＝936kg.若帆船在航行过程中受到的阻力恒定不变，空气的密度为ρ＝1.3kg/m3，在匀速行驶状态下估算：(1)帆船受到风的推力F的大小；(2)风速的大小v.【答案】(1)468N　(2)10m/s【解析】(1)风突然停止，帆船只受到阻力Ff的作用，做匀减速直线

8、运动，设帆船的加速度为a，则a＝＝－0.5m/s2根据牛顿第二定律有－Ff＝Ma，所以Ff＝468N则帆船匀速运动时，有F－Ff＝0解得F＝468N.(2)设在时间t内，正对着吹向帆面的空气的