16.2 动量和动量定理-2019-2020学年人教版物理选修3-5知识点突破

16.2 动量和动量定理 学习目标 1．理解动量和冲量的概念，知道动量和冲量是矢量。 2．知道动量的变化也是矢量， 会正确计算一维的动量变化。 3．掌握动量定理， 并会应用它解决实际问题。 重点：动量定理的理解和应用。 难点：应用动量定理解决实际问题。 知识点一、动量 1．定义：运动物体的质量和它的速度的乘积叫做物体的动量。 2．表达式：p＝mv。单位，千克米每秒，符号kg·m·s－1。 3．方向：动量是矢量，它的方向与速度的方向相同。 4．对动量的理解 （1）动量是状态量：求动量时要明确是哪一物体在哪一状态（时刻）的动量，p＝mv中的速度v是瞬时速度。动量包含了“参与运动的物质”与“运动速度”两方面的信息，反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态，具有瞬时性。 速度也是个状态量，但它是个运动学概念，只反映运动的快慢和方向，而运动，归根结底是物质的运动，没有了物质便没有运动.显然地，动量包含了“参与运动的物质”和“运动速度”两方面的信息，更能从本质上揭示物体的运动状态，是一个动力学概念。 （2）动量的矢量性：动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同，有关动量的运算，如果物体在一条直线上运动，则选定一个正方向后，动量的矢量运算就可以转化为代数运算了。 （3）动量的相对性：指物体的动量与参考系的选择有关，选不同的参考系时，同一物体的动量可能不同，通常在不说明参考系的情况下，物体的动量是指物体相对地面的动量。 （4）动量与速度的区别和联系 ①区别：速度描述物体运动快慢和方向；动量在描述物体运动方面更进一步，更能体现运动物体的作用效果。 ②联系：动量和速度都是描述物体运动状态的物理量，都是矢量，动量的方向与速度方向相同，p＝mv。 （5）动量和动能的的区别和联系 动量和动能都是描述物体运动状态的物理量，运动物体在某一时刻既有动量又有动能．由于动量p＝mv，动能Ek＝mv2，因此可知它们的联系是p＝或Ek＝。其重要区别是：①动量是矢量，动能是标量。对确定物体来说，其动量变化[动量的大小或（和）方向发生变化]时，动能不一定变化（动量大小不变时，动能不变化）；动能变化（速度大小改变）时，动量一定变化。②动能的变化与力的功相联系，动量的变化与力的冲量相联系。 动量 动能 物理意义 描述机械运动状态的物理量 定义式 p＝mv Ek＝mv2 标矢性 矢量 标量 变化决定因素 物体所受冲量 外力所做的功 换算关系 p＝，Ek＝ 5．意义：我们用动量来描述运动物体所能产生的机械效果强弱以及这个效果发生的方向，动量的大小等于质量和速度的乘积，动量的方向与速度方向一致。 【题1】关于动量的概念，下列说法正确的是 A．运动物体在任一时刻的动量方向，一定是该时刻的速度方向 B．物体的加速度不变，其动量一定不变 C．动量越大的物体，其速度一定越大D．物体的动量越大，其惯性也越大 【题2】下列关于动量的说法中正确的是 A．质量大的物体动量一定大 B．质量和速率都相同的物体的动量一定相同 C．一个物体的速率改变，它的动量不一定改变 D．一个物体的运动状态变化，它的动量一定改变 【特别提醒】动量是矢量，比较两个物体的动量时，不能仅比较大小，也应比较方向，只有大小相等、方向相同的两个动量才能相等。 知识点二、动量的变化量 1．动量的变化：因为p＝mv，是矢量，只要m的大小，v的大小和v的方向三者中任何一个发生了变化，动量p就发生变化。 2．动量的变化量 （1）定义：物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差（也是矢量），Δp＝p'－p。 （2）Δp＝p'－p，此式为矢量式，若p'、p不在同一直线上时，要用平行四边形定则（或矢量三角形定则）矢量差，若在同一直线上，先规定正方向，再用正、负表示p、p'，可用Δp＝p'－p＝mv－mv0进行代数运算求解。 动量变化Δp是矢量。方向与速度变化量Δv相同。 （3）动量改变有三种情况：①动量的大小和方向都发生变化，对同一物体而言p＝mv，则物体的速度的大小和方向都发生变化； ②动量的方向改变而大小不变，对同一物体来讲，物体的速度方向发生改变而速度大小没有变化，如匀速圆周运动的情况； ③动量的方向没有发生变化，仅动量的大小发生变化，对同一物体来说，就是速度的方向没有发生变化，仅速度的大小改变。 【题3】关于动量的变化，下列说法正确的是 A．做直线运动的物体速度增大时，动量的增量Δp的方向与运动方向相同 B．做直线运动的物体速度减小时，动量的增量Δp的方向与运动方向相反 C．物体的速度大小不变时，动量的增量Δp为零 D．物体做曲线运动时，动量的增量一定不为零 【题4】2016年里约奥运会足球比赛中，一足球运动员踢一个质量为0.4kg的足球。 （1）若开始时足球的速度是4m/s，方向向右，踢球后，