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高中物理编辑
2020_2021学年高考物理重点专题讲解及突破07碰撞与动量守恒含解析
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  • 资源类别试题
    资源子类精题分解
  • 教材版本不限
    所属学科高中物理
  • 适用年级高三年级
    适用地区全国通用
  • 文件大小1306 K
    上传用户goldfisher
  • 更新时间2020/11/25 10:12:11
    下载统计今日0 总计14
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资源简介

2020-2021年高考物理重点专题讲解及突破07:碰撞与动量守恒   

 

 

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:pmv.

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

pmv

Ekmv2

Δpp′-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

EkEkpvpp

 

※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

IFt

pmv

单位

N·s

kg·m/s

矢标

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(2020·福建漳州模拟)一个质量是5 kg的小球以5 m/s的速度竖直落到地板上,随后以3 m/s的速度反向弹回.若取竖直向下的方向为正方向,则小球动量的变化量是(  )

A10 kg·m/s                        B.-10 kg·m/s

C40 kg·m/s                            D.-40 kg·m/s

【解析】以向下为正方向,则初动量p1mv125 kg·m/s,末动量p2=-mv2=-15 kg·m/s,则Δpp2p1=-40 kg·m/s,选项D正确.

【答案】D

2.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(  )

Amg(t1t2)sin  θ                     Bmg(t1t2)sin  θ

Cmg(t1t2)                            D0

【解析】物体整个运动过程的总时间tt1t2,故由冲量的定义可知重力的冲量Img(t1t2),选项C正确.

【答案】C

※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IFt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ΔpFΔt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(Δpp2p1)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600 N,系一条长为L5 m的安全带,若工人不慎跌落时安全带的缓冲时间t1 s,则安全带受的冲力是多少?(g10 m/s2)

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