专题14 动量与动量守恒-2020-2021学年高二下学期物理期末考点大串讲（人教版）

专题14 动量与动量守恒 思维导图 知识详解 知识点一、动量 1．定义：运动物体的质量和速度的乘积叫做物体的动量，通常用p来表示。 2．表达式：p＝mv。单位：kg··m/s。 3．动量的性质 （1）矢量性：方向与瞬时速度方向相同。 （2）瞬时性：动量是描述物体运动状态的量，是针对某一时刻而言的。 （3）相对性：大小与参考系的选取有关，通常情况是指相对地面的动量。动量是状态量，且是矢量，其方向和速度方向相同。 【题1】关于物体的动量，下列说法中正确的是 A．物体的动量越大，其惯性也越大 B．同一物体的动量越大，其速度一定越大 C．物体的加速度不变，其动量一定不变 D．运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的位移方向 【答案】B 【解析】此题考查动量大小的决定因素和动量的矢量性．物体的动量越大，即质量与速度的乘积越大，不一定惯性（质量）大，A项错；对于同一物体，质量一定，所以动量越大，速度越大，B项对；加速度不变，但速度一定变，如平抛运动的物体，故C项错；动量的方向始终与速度方向相同，与位移方向不一定相同，D错误。 4．动量、动能、动量变化量的比较 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＝mv Ek＝mv2 Δp＝p′－p 标矢性 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＝ 联系 （1）对于给定的物体，若动能发生变化，则动量一定也发生变化；若动量发生变化，则动能不一定发生变化。（2）都是相对量，都与参考系的选取有关，通常选取地面为参考系。 【题2】质量为0.5 kg的物体，运动速度为3 m/s，它在一个变力作用下速度变为7 m/s，方向和原来方向相反，则这段时间内动量的变化量为 A．5 kg·m/s，方向与原运动方向相反 B．5 kg·m/s，方向与原运动方向相同 C．2 kg·m/s，方向与原运动方向相反 D．2 kg·m/s，方向与原运动方向相同 【答案】A 【题3】（2016·江苏单科·12C（2））已知光速为c，普朗克常数为h，则频率为ν的光子的动量为________，用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为________。 【答案】 － 【解析】根据光子的动量公式p＝＝，取入射的方向为正方向，则光子动量的变化量为Δp＝－p－p＝－。 知识点二、冲量 1．定义：力和力的作用时间的乘积。 2．表达式：I＝Ft。 单位：牛秒（N·s）。 3．矢量性：冲量是矢量，它的方向由力的方向决定。 4．物理意义：表示力对时间的积累。 5．作用效果：使物体的动量发生变化。 【题4】质量为m的物体放在光滑水平地面上，在与水平方向成θ角的恒力F作用下，由静止开始运动，经过时间t，速度为v，在此时间内推力F和重力的冲量大小分别为 A．Ft，0 B．Ftcos θ，0 C．mv，0 D．Ft，mgt 【答案】D 【解析】冲量的计算一定要与功的计算区别开来，功的大小不但取决于力F的大小、物体的位移s的大小，还与力F和物体运动的方向的夹角θ有关。而力的冲量与力和物体运动的方向的夹角θ没有关系，可直接由公式进行计算，求得F的冲量为Ft，重力的冲量为mgt。 知识点三、动量定理 1．内容：物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。 2．表达式：Ft＝Δp＝p′－p或mv′－mv＝F合t。 3．理解 （1）动量定理的研究对象是一个质点（或可视为一个物体的系统）。 （2）矢量性：Ft＝p′－p是矢量式，两边不仅大小相等，而且方向相同。式中Ft是物体所受的合外力的冲量。 （3）意义：Ft＝p′－p除表明两边大小、方向的关系外，还说明了两边的因果关系，即合外力的冲量是动量变化的原因。 （4）由Ft＝p′－p，得F＝＝，即物体所受的合外力等于物体的动量对时间的变化率。 （5）动量定理是过程定理，解题时必须明确过程及初末状态的动量。 4．动量定理的应用 （1）用动量定理解释现象——可分为两类： ①一类是物体的动量变化一定，此时力的作用时间越短，力就越大；时间越长，力就越小。 ②另一类是作用力一定，此时力的作用时间越长，动量变化越大；力的作用时间越短，动量变化越小。分析问题时，要把哪个量一定，哪个量变化搞清楚。 （2）应用I＝Δp求变力的冲量。 （3）应用Δp＝F·Δt求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化量。 【题5】（多选）质量为m的物体以初速度v0开始做平抛运动，经过时间t，下降的高度为h，速度变为v，在这段时间内物体动量变化量的大小为 A．m（v－v0） B．mgt C．m D．