物理2018屆高考新課標(biāo)版第一輪總復(fù)習(xí)打包老師搜集第六章第一節(jié)

第六章碰撞與動(dòng)量守恒第六章碰撞與動(dòng)量守恒第一節(jié) 動(dòng)量 沖量 動(dòng)量定理第六章碰撞與動(dòng)量守恒一、動(dòng)量 沖量1．動(dòng)量定義：物體的

質(zhì)量

與

速度

的乘積．公式：

p＝mv

．單位：

千克·米/秒

，符號(hào)：kg·m/s.意義：動(dòng)量是描述物體

運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

的物理量，是矢量，其方向與

速度

的方向相同．2．沖量定義：力和力的

作用時(shí)間的乘積．公式：I＝

Ft

，適用于求恒力的沖量．方向：與

力F的方向

相同．提示：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×二、動(dòng)量定理1．動(dòng)量定理內(nèi)容：物體所受

合力

的沖量等于物體的

動(dòng)量變化量．表達(dá)式：F·Δt＝Δp＝p′－p.矢量性：動(dòng)量變化量的方向與

合力

的方向相同，可以在某一方向上應(yīng)用動(dòng)量定理．2．動(dòng)量、動(dòng)能、動(dòng)量的變化量的比較名稱項(xiàng)目動(dòng)量動(dòng)能動(dòng)量變化量定義物體的質(zhì)量和

速度

的乘積物體由于

運(yùn)動(dòng)而具有的能量物體末動(dòng)量與初動(dòng)量的

矢量差名稱項(xiàng)目動(dòng)量動(dòng)能動(dòng)量變化量定義式p＝

mv

E

＝1mv2k

2Δp＝p′－p矢標(biāo)性矢量標(biāo)量矢量特點(diǎn)狀態(tài)量狀態(tài)量過程量關(guān)聯(lián)方程p2

1

2EkEk＝2m，Ek＝2pv，p＝

2mEk，p＝

vB(3)動(dòng)量是相對(duì)量．物體的動(dòng)量與參照物的選取有關(guān)，通常情況下，指相對(duì)地面的動(dòng)量．單位是kg·m/s.2．對(duì)沖量的理解(1)沖量的時(shí)間性：沖量不僅由力決定，還由力的作用時(shí)間決定．恒力的沖量等于力與作用時(shí)間的乘積．(2)沖量的矢量性：對(duì)于方向恒定的力來說，沖量的方向與力的方向一致；對(duì)于作用時(shí)間內(nèi)方向變化的力來說，沖量的方向與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量改變量的方向一致．沖量的運(yùn)算遵循平行四邊形定則．A[解析]

從繩恰好伸直到人第一次下降至最低點(diǎn)的過程中，人先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，加速度等于零時(shí)，速度最大，故人的動(dòng)量和動(dòng)能都是先增大后減小，加速度等于零時(shí)(即繩對(duì)人的拉力等于人所受的重力時(shí))速度最大，動(dòng)量和動(dòng)能最大，在最低點(diǎn)時(shí)人具有向上的加速度，繩對(duì)人的拉力大于人所受的重力．繩的拉力方向始終向上與運(yùn)動(dòng)方向相反，故繩對(duì)人的沖量方向始終向上，繩對(duì)人的拉力始終做負(fù)功．故選項(xiàng)A

正確，選項(xiàng)B、C、D

錯(cuò)誤．Ff(t2－t1)

沿斜面向上mg(t1＋t2)sin

θ＋Ff(t1－t2)沿斜面向下解析：摩擦力先向下后向上，因上滑過程用時(shí)短，故摩擦力的沖量為Ff(t2－t1)，方向與向下運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力的方向相同，故沿斜面向上．合力的沖量為mg(t1＋t2)sin

θ＋Ff(t1－t2)，沿斜面向下．3．應(yīng)用動(dòng)量定理解釋的兩類物理現(xiàn)象當(dāng)物體的動(dòng)量變化量一定時(shí)，力的作用時(shí)間Δt

越短，力F就越大，力的作用時(shí)間Δt

越長，力F

就越小，如玻璃杯掉在水泥地上易碎，而掉在沙地上不易碎．當(dāng)作用力F

一定時(shí)，力的作用時(shí)間Δt

越長，動(dòng)量變化量Δp

越大，力的作用時(shí)間Δt越短，動(dòng)量變化量Δp

越小．4．應(yīng)用動(dòng)量定理解題的一般步驟(1)明確研究對(duì)象和研究過程：研究過程既可以是全過程，也可以是全過程中的某一階段．(2)進(jìn)行受力分析：只分析研究對(duì)象的受力，不必分析內(nèi)力．

(3)規(guī)定正方向．(4)寫出研究對(duì)象的初、末動(dòng)量和合外力的沖量(或各外力在各個(gè)階段的沖量的矢量和)，根據(jù)動(dòng)量定理列方程求解．[審題指導(dǎo)]

轉(zhuǎn)換研究對(duì)象，先以人為研究對(duì)象，利用動(dòng)量定理求出人受安全帶的沖力，再利用牛頓第三定律求安全帶受的沖力．法二：全過程整體法在整個(gè)下落過程中對(duì)工人應(yīng)用動(dòng)量定理，重力的沖量大小為

gmg

2L＋t，拉力F

的沖量大小為Ft.初、末動(dòng)量都是零，取向下為正方向，由動(dòng)量定理得mg2Lg

＋t－Ft＝0解得F＝mg2Lg

＋tt＝1

200

N.由牛頓第三定律知工人給安全帶的沖力大小為

F′＝F＝1

200N，方向豎直向下．[答案] 1

200N，方向豎直向下(2)激光束可以看做是粒子流，其中的粒子以相同的動(dòng)量沿光傳播方向運(yùn)動(dòng)．激光照射到物體上，在發(fā)生反射、折射和吸收現(xiàn)象的同時(shí)，也會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生作用．光鑷效應(yīng)就是一個(gè)實(shí)例，激光束可以像鑷子一樣抓住細(xì)胞等微小顆粒．一束激光經(jīng)S

點(diǎn)后被分成若干細(xì)光束，若不考慮光的反射和吸收，其中光束①和②穿過介質(zhì)小球的光路如圖2

所示．圖中O

點(diǎn)是介質(zhì)小球的球心，入射時(shí)光束①和②與SO

的夾角均為θ，出射時(shí)光束均與SO

平行．請(qǐng)?jiān)谙旅鎯煞N情況下，分析說明兩光束因折射對(duì)小球產(chǎn)生的合力的方向．解析：(1)a.x

方向：動(dòng)量變化為Δpx＝mvsin

θ－mvsin

θ＝0y

方向：動(dòng)量變化為Δpy＝mvcos

θ－(－mvcos

θ)＝2mvcos

θ方向沿y

軸正方向．b．根據(jù)動(dòng)量定理可知，木板對(duì)小球作用力的方向沿y軸正方向；根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)δ景遄饔昧Φ姆较蜓貀軸負(fù)方向．(2)a.僅考慮光的折射，設(shè)Δt

時(shí)間內(nèi)每束光穿過小球的粒子數(shù)為n，每個(gè)粒子動(dòng)量的大小為p.這些粒子進(jìn)入小球前的總動(dòng)量為p1＝2npcosθ從小球出射時(shí)的總動(dòng)量為p2＝2npp1、p2

的方向均沿SO

向右根據(jù)動(dòng)量定理得FΔt＝p2－p1＝2np(1－cos

θ)>0可知，小球?qū)@些粒子的作用力F的方向沿SO向右；根據(jù)牛頓第三定律，兩光束對(duì)小球的合力的方向沿SO

向左．這些粒子進(jìn)入小球前的總動(dòng)量為p1y＝(n1－n2)psin

θ從小球出射時(shí)的總動(dòng)量為p2y＝0根據(jù)動(dòng)量定理得FyΔt＝p2y－p1y＝－(n1－n2)psin

θ可知，小球?qū)@些粒子的作用力Fy的方向沿y軸負(fù)方向，根據(jù)牛頓第三定律，兩光束對(duì)小球的作用力沿y

軸正方向．

所以兩光束對(duì)小球的合力的方向指向左上方．答案：見解析解析：(1)設(shè)Δt

時(shí)間內(nèi)，從噴口噴出的水的體積為ΔV，質(zhì)量為Δm，則

Δm＝ρΔV①ΔV＝v0SΔt②由①②式得，單位時(shí)間內(nèi)從噴口噴出的水的質(zhì)量為ΔmΔt

＝ρv0S.③(2)設(shè)玩具懸停時(shí)其底面相對(duì)于噴口的高度為h，水從噴口噴出后到達(dá)玩具底面時(shí)的速度大小為

v.對(duì)于Δt

時(shí)間內(nèi)噴出的水，由能量守恒得1

12

22

20(Δm)v

＋(Δm)gh＝

(Δm)v

④在

h

高度處，Δt

時(shí)間內(nèi)噴射到玩具底面的水沿豎直方向的動(dòng)量變化量的大小為Δp＝(Δm)v⑤設(shè)水對(duì)玩具的作用力的大小為F，根據(jù)動(dòng)量定理有

FΔt＝Δp⑥由于玩具在空中懸停，由力的平衡條件得F＝Mg⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式得h＝v20－M2g2

22g

2ρ

v0S2.⑧答案：(1)ρv0S

(2)v2