動量和動量定理學(xué)案

1、2動量和動量定理知識點一動量文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯歡迎下載支持個正方向，動量、動量的變化量用帶正、負(fù)號的數(shù)值表示，從而將矢量運算簡化為運算(此時的正、負(fù)號僅表示方向，不表示大小).知識點三沖量動量定理提煉知識1. 定義：物理學(xué)中把物體的跟運動的乘積mv叫作動量.2.公式：p=.3. 單位：在國際單位制中，動量的單位是,符號為.4. 矢量性：由于速度是矢量，所以動量是,它的方向與的方向相同，運算遵循定則.知識點二動量的變化提煉知識1. 沖量.(1) 定義：與力的的乘積叫作力的沖量.(2) 表達(dá)式：.(3) 單位：在國際單位制中，沖量的單位是眩戸曰付號是.(4) 矢量性：沖

2、量是矢量，力的沖量方向跟的方向相同.2.動量定理.等于它在這個(1) 表述：物體在一個過程始末的過程中所受力的沖量.提煉知識1. 定義：物體在某段時間內(nèi)與的矢量差(也是矢量)，p=(矢量式).2. 動量始終保持在一條直線上時的運算：選定表達(dá)式=Ft，或pp=I.(2) 適用條件：動量定理不僅適用于恒力，也適用于.(3) 說明：對于變力的沖量，動量定理中的F應(yīng)理解為變力在作用時間t內(nèi)的平均值.【典例1】質(zhì)量為0.1kg的小球從1.25m高處自由落下，與地面碰撞后反彈回0.8m高處.取豎直向下為正方向，且g=10m/s2.求：(1) 小球與地面碰前瞬間的動量；(2) 球與地面碰撞過程中動量的變化.

3、答案：(1)0.5kgm/s（2）0.9kgm/s,方向豎直向上1. 羽毛球是速度最快的球類運動之一，林丹扣殺羽毛球的速度可達(dá)到342km/h，假設(shè)球飛來的速度為90km/h，林丹將球以342km/h的速度反向擊回.設(shè)羽毛球質(zhì)量為5g.（1）試求林丹擊球過程中羽毛球的動量變化量.（2）在林丹的這次扣殺中，羽毛球的速度變化、動能變化各是多少？答案：（1）0.6kgm/s,方向與球飛來的方向相反120m/s21J【典例2】質(zhì)量為0.2kg的小球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向彈回，取豎直向上為正方向，則小球與地面碰撞前后的動量變化為kgm/s.若小球與地面的作用時間為0

4、.2s,則小球受到地面的平均作用力大小為N（取2g=10m/s）.答案：2122. 質(zhì)量為1.0kg的小球從20m高處自由下落到軟墊上，反彈后上升的最大高度為5.0m,小球與軟墊接觸時間為1.0s,在接觸時間內(nèi)小球受到的合力的沖量大小為（空氣阻力不計，g取10m/s2）（）A.10NsB.20NsC.30NsD.40Ns答案：C【典例3】一宇宙飛船以v=1.0x104m/s的速度進(jìn)入密度為p=2.0x107kg/m3的微隕石流中，女口果飛船在垂直于運動方向上的最大截面積S=5m2,且認(rèn)為微隕石與飛船碰撞后都附著在飛船上.為使飛船的速度保持不變，飛船的牽引力應(yīng)增加多大？解析：設(shè)t時間內(nèi)附著在飛船

5、上的微隕石總質(zhì)量為厶m,則4m=pSt.這些微隕石由靜止至隨飛船一起運動，其動量增加是受飛船對其作用的結(jié)果，由動量定理有Ft=Ap=mv則微隕石對飛船的沖量大小也為Ft，為使飛船速度保持不變，飛船應(yīng)增加的牽引力為AF=F.文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯歡迎下載支持綜合并代入數(shù)值得F=100N，即飛船的牽引力應(yīng)增加100N.1. 水力采煤時，用水槍在高壓下噴出強力的水柱沖擊煤層.設(shè)水柱直徑d=30cm，水速v=50m/s,假設(shè)水柱射在煤層的表面上，沖擊煤層后水的速度變?yōu)榱?，求水柱對煤層的平均沖擊力（水的密度p=1.0X103kg/m）.解析：設(shè)在一小段時間At內(nèi)，從水槍射出的水的

6、質(zhì)量為Am,則Am=pSvAt.以Am的水為研究對象，如圖所示，它在At時間內(nèi)的動量變化量Ap=Am（0v）=pS2At.設(shè)F為水對煤層的平均作用力，即沖力，F(xiàn)'為煤層對水的反沖力，以v的方向為正方向，根據(jù)動量定理（忽略水的重力），有F't=Ap=pv?At,即F=pv2.根據(jù)牛頓第三定律知F=F=pv2.式中s=n2,代入數(shù)值得F疋1.77x105N.答案：1.77X105N2動量和動量定理一、課堂訓(xùn)練當(dāng)堂達(dá)標(biāo)1. 關(guān)于沖量，下列說法正確的是（）A.沖量是物體動量變化的原因B.作用在靜止物體上的力的沖量一定為零C.動量越大的物體受到的沖量越大D.沖量的方向就是物體受力的方向2

7、. 籃球運動員通常伸出雙手迎接傳來的籃球.接球時，兩手隨球迅速收縮至胸前.這樣做可以（）A.減小球?qū)κ值臎_量B.減小球?qū)θ说臎_擊力C.減小球的動量變化量D.減小球的動能變化量3. （多選）如圖所示，一個物體在與水平方向成B角的拉力F的作用下勻速前進(jìn)了時間t,則（）A.拉力F對物體的沖量大小為FtB.拉力對物體的沖量大小為Ftsin0C.摩擦力對物體的沖量大小為Ftcos0D.合外力對物體的沖量大小為零4質(zhì)量為60kg的建筑工人，不慎從高空跌下，由于彈性安全帶的保護(hù)，使他懸掛起來.已知彈性安全帶的緩沖時間是1.2s，安全帶長5m,g取10m/s2，則安全帶所受的平均沖力的大小是多少？二、課后鞏固

8、智能提升1.（多選）對下列物理現(xiàn)象的解釋，正確的是（）A擊釘時，不用橡皮錘僅僅是因為橡皮錘太輕B.跳遠(yuǎn)時，在沙坑里填沙，是為了減小沖量C.易碎品運輸時，要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了延長作用時間，減小作用力D.在車內(nèi)推車推不動，是因為合外力沖量為零2物體在恒定的合力F作用下做直線運動，在時間t1內(nèi)速度由0增大到v,在時間t2內(nèi)速度由v增大到2v.設(shè)F在厶t1內(nèi)做的功是W1,沖量是11；在t2內(nèi)做的功是W2,沖量是|2，那么（）A.|1<|2,W1=W2B.|1<|2,W1VW2C.|1=I2,W1=W2D.11=I2,W1<W23質(zhì)量為m的木箱放置在光滑的水平

9、地面上，在與水平方向成0角的恒定拉力F作用下由靜止開始運動，經(jīng)過時間t速度變?yōu)関,則在這段時間內(nèi)拉力F與重力的沖量大小分別為（）A.Ft,0B.Ftcos0,0C.mv,mgtD.Ft,mgt4. （多選）如圖所示，把重物G壓在紙帶上，用一水平力緩慢拉動紙帶，重物跟著一起運動，若迅速拉動紙帶，紙帶將會從重物下抽出，解釋這些現(xiàn)象的正確說法是（）A.在緩慢拉動紙帶時，重物和紙帶間摩擦力小B.在迅速拉動紙帶時，紙帶給重物的摩擦力大C.在緩慢拉動紙帶時，紙帶給重物的沖量大D.在迅速拉動紙帶時，紙帶給重物的沖量小5. “神舟七號”飛船的成功著陸，標(biāo)志著我國成為世界上第三個獨立掌握載人航天技術(shù)并能夠進(jìn)行太

10、空行走的國家.為了保證航天員的安全，飛船上使用了降落傘、反推火箭，緩沖座椅三大法寶.在距離地面大約1m時，返回艙的4個反推火箭點火工作，返回艙速度一下子降到了2m/s以內(nèi)，隨后又漸漸降到1m/s,最終安全著陸.把返回艙離地1m開始到完全著陸稱為著地過程.則關(guān)于反推火箭的作用，下列說法正確的是（）A.減小著地過程中返回艙和航天員的動量變化B.減小著地過程中返回艙和航天員所受的沖量C.減小著地過程的作用時間D.減小著地過程返回艙和航天員所受的平均沖力6. 質(zhì)量為1kg的物體做直線運動，其速度圖象如圖所示.則物體在前10s內(nèi)和后10s內(nèi)所受外力的沖量分別是（)A.10Ns,10NsB.10Ns,10

11、NsC.0,10NsD.0,10Ns7. 運動員揮拍將質(zhì)量為m的網(wǎng)球擊出.如果網(wǎng)球被拍子擊出前、后瞬間速度的大小分別為V1、V2,V1與v2方向相反，且V2>V1.忽略網(wǎng)球的重力，則此過程中拍子對網(wǎng)球作用力的沖量()A.大小為m(v2V1),方向與V1方向相同B.大小為m(v2+V1),方向與V1方向相同C.大小為m(v2V1),方向與V2方向相同D.大小為m(v2+V1),方向與V2方向相同&蹦床是運動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運動項目.一個質(zhì)量為60kg的運動員，從離水平網(wǎng)面3.2m高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5.0m高處.已知運動員

12、與網(wǎng)接觸的時間為1.2s.若把這段時間內(nèi)網(wǎng)對運動員的作用力當(dāng)作恒力處理，求此力的大?。╣取10m/s2）.9. 質(zhì)量為1kg的物體靜止放在足夠大的水平桌面上，物體與桌面間的動摩擦因數(shù)為尸0.4.有一大小為5N的水平恒力F作用于物體上，使之加速前進(jìn)，經(jīng)3s后撤去F.求物體運動的總時間(g取10m/s2).10. 一輛轎車強行超車時，與另一輛迎面駛來的轎車相撞，兩車相撞后，兩車車身因相互擠壓，皆縮短了0.5m，據(jù)測算兩車相撞前速度約為30m/s.(1) 試求車禍中車內(nèi)質(zhì)量約60kg的人受到的平均沖力；(2) 若此人系有安全帶，安全帶在車禍過程中與人體的作用時間是1s,求這時人體受到的平均沖力.11

13、. 為估算池中睡蓮葉面承受雨滴撞擊產(chǎn)生的平均壓強，小明在雨天將一圓柱形水杯置于露臺，測得1小時內(nèi)杯中水位上升了45mm.查詢得知，當(dāng)時雨滴豎直下落的速度約為12m/s.據(jù)此估算該壓強約為(設(shè)雨滴撞擊睡蓮后無反彈，不計雨滴重力，雨水的密度為1X103kg/m3)()A.0.15PaB.0.54PaC.1.5PaD.5.4Pa2動量和動量定理1.解析：力作用一段時間便有了沖量，而力作用一段時間后，物體的運動狀態(tài)發(fā)生了變化，物體的動量就發(fā)生了變化，因此說沖量是物體動量變化的原因，A選項正確；只要有力作用在物體上，經(jīng)歷一段時間，這個力便有了沖量1=Ft，與物體處于什么狀態(tài)無關(guān)，物體運動狀態(tài)的變化情況是

14、所有作用在物體上的力共同產(chǎn)生的效果，所以B選項不正確；物體所受沖量I=Ft與物體的動量的大小p=mv無關(guān)，C選項不正確；沖量是一個過程量，只有在某一過程中力的方向不變時，沖量的方向才與力的方向相同，故D選項不正確.答案：A2. 解析：接球過程中，球的初動量和末動量一定，所以球的動量變化量恒定不變，選項C錯誤；根據(jù)動量定理，手對球的沖量等于球動量的改變量，也恒定不變，球?qū)κ值臎_量也不變，選項A錯誤；球的初動能和末動能一定，所以球的動能變化量恒定不變，選項D錯誤；根據(jù)動量定理1=Ft，球?qū)κ值臎_量I不變，接球時兩手隨球迅速收縮至胸前，是通過延長受力時間以減小球?qū)θ说臎_擊力F，所以選項B正確.答案：

15、B3. 解析：求沖量時，必須明確是哪一個力在哪一段時間內(nèi)的沖量.本題中，作用的時間都是一樣的，求力F對物體的沖量就是Ft，所以A項正確、B項錯誤；物體受到的摩擦力Ff=Fcos0,所以摩擦力對物體的沖量大小為Fft=Fcos0t,C項正確；物體做勻速運動，合外力為零，所以合外力對物體的沖量大小為零，D對.故正確選項為A、C、D.答案：ACD4. 選取人為研究對象，人下落過程中由v2=2gh得：v=2gh=10m/s,以豎直向上為正方向，緩沖過程由動量定理得：mv(Fmg)t=mv，得：F=上+mg=1100N.由牛頓第三定律可知：安全帶所受的平均沖力大小為1100N.答案：1100N.1. 解

16、析：擊釘時，不用橡皮錘是因為橡皮錘與釘子的作用時間長；跳遠(yuǎn)時，在沙坑里填沙，是為了延長人與地的接觸時間，所以A、B不正確；據(jù)動量定理Ft=p知，當(dāng)Ap相同時，t越長，作用力越小，故C正確；車能否移動或運動狀態(tài)能否改變?nèi)Q于外力的作用，與內(nèi)部作用無關(guān)，所以D正確.答案：CD2. 解析：在厶t1內(nèi)，11=FAt1=mv0=mv,在At2內(nèi)，12=FAt2=2mvmv=mv,所以I1=I2；又因為W1=；mv2,W2=；m(2v)2；mv2=；mv2,所以W1<W2.故選項D正確.答案：D3.解析：力F的沖量就是F與時間t的乘積，即If=Ft;重力的沖量就是重力與時間t的乘積，即Ig=mgt.

17、故選D.答案：D4. 解析：在緩慢拉動紙帶時，重物與紙帶之間存在靜摩擦力，在迅速拉動紙帶時，它們之間存在滑動摩擦力，靜摩擦力與滑動摩擦力可認(rèn)為相同，故A、B項錯誤；緩慢拉動紙帶時，作用時間長，摩擦力的沖量大，重物的動量變化大，所以重物跟隨紙帶一起運動，C項正確；迅速拉動紙帶時，作用時間短，滑動摩擦力的沖量小，重物的動量變化小，所以重物幾乎不動，D項正確.答案：CD5. 解析：反推火箭并沒有改變返回艙的動量變化，所以由動量定理，返回艙所受沖量不變，只是作用時間延長，平均沖力減小.故選D.答案：D6解析：由題圖可知，在前10s內(nèi)物體初、末狀態(tài)的動量相等，pi=p2=5kgm/s，由動量定理知11=

18、0;在后10s內(nèi)P3=5kgm/s,12=p3p2=10Ns.故選D.答案：D7.解析：在球拍拍打網(wǎng)球的過程中，選取V2方向為正方向，對網(wǎng)球運用動量定理有1=mv2(mv1)=m(v2+V1),即拍子對網(wǎng)球作用力的沖量大小為m(v2+V1),方向與V2方向相同.故選D.答案：D8解析：將運動員看作質(zhì)量為m的質(zhì)點，從高h(yuǎn)1處下落，剛接觸網(wǎng)時速度的大小V1=2gh1(豎直向下).彈跳后到達(dá)的高度為h2,剛離網(wǎng)時速度的大小V2=2gh2(豎直向上).選向上為正方向.由動量定理得(Fmg)t=mv2(V1),由以上各式解得F=mg+m砂£勿"，代入數(shù)據(jù)得F=1.5X103N.答案：1.5X103N9. 解析：物體由開始運動到停止運動的全過程中，F(xiàn)的沖量為Ft1，摩擦力的沖量為Fft選水平恒力F的方向為正方向，根據(jù)動量定理有Ft1Fft=0,又Ff=卩mg聯(lián)立式解得t=Ft1，代入數(shù)據(jù)解得t=3.75口mgs.答案：3.75s10. 解析：(1)兩車相撞時認(rèn)為人與車一起做勻減速運動直到停止，位移為0.5m.設(shè)運動的時間