专题09 动量及动量定理-2020-2021学年高一下学期物理期末考点大串讲（新教材人教版）

专题09　动量及动量定理 思维导图 知识详解 知识点一：冲量、动量 1、冲量： ①定义：作用在物体上的力和作用时间的乘积。 ②定义式：（恒力的冲量） ③国际单位：牛·秒，符号：N·s。 ④冲量是矢量，方向由力的方向决定。 ⑤冲量是过程量，反映了力对时间的积累效应（功反映了力对空间的积累效应）。 2、动量： ①定义：物体的质量和速度的乘积。 ②定义式： ③国际单位：千克·米/秒（kg·m/s） ④动量是矢量：方向由速度方向决定，动量的方向与该时刻速度的方向相同。 ⑤动量是描述物体运动状态的物理量，是状态量。 ⑥动量是相对的，与参考系的选择有关。 3、动量和动能的关系： ①动量和动能都是描述物体运动过程中某一时刻的状态。 ②动量是矢量，动能是标量。 ③定量关系： ④动量发生变化时，动能不一定发生变化。 动能发生变化时，动量一定发生变化。 典例1（2021·广东高三专题练习）“比冲”是火箭发动机性能的一个重要指标，是指发动机每燃烧1kg推进剂所产生的冲量，比冲值越大，发动机的推进性能越高。下面四个选项中，表示“比冲”的单位正确的是（　　） A．N　　B．m/s　　C．m/s2　　D．N·s 【答案】B 【解析】 由题意，“比冲”的单位应该是冲量的单位与质量的单位之比，即 故B正确。 故选B。 典例2（2021·江西高三月考）如图所示，在发生交通事故时，安全气囊能够很好地保护人身安全，人的速度减为零的过程中，如果气囊没有弹开时的作用时间是气囊弹开时的，则在速度变化相同的情况下，人在安全气囊未弹开与弹开时受到的作用力之比为（　　） A．　　B．　　C．100　　D．10 【答案】D 【解析】 根据动量定理可得 得 当时间变为十分之一，作用力变为10倍。 故选D。 典例3（2020·四川内江市·高三一模）如图所示，是某游乐园的标志性设施一一摩天轮。某同学乘坐该摩天轮随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A．当摩天轮运动到最低点时，该同学处于完全失重状态 B．由最高点到最低点的过程中，该同学受到的合外力做功为0 C．由最高点到最低点的过程中，该同学受到的重力的功率一直为0 D．由最高点到最低点的过程中，该同学受到的合外力的冲量为0 【答案】B 【解析】 A．当摩天轮运动到最低点时，设摩天轮的半径为r，该同学的质量为m，线速度为v，摩天轮对该同学的作用力为N，据向心力公式有 N-mg= 可知N>mg，该同学处于超重状态，A错误； B．由最高点到最低点的过程中，该同学度速度大小不变，根据动能定理可知，合外力做功为零，B正确； C．重力功率为 其中为重力与速度的夹角，由于不总90°，故该同学受到的重力的功率不会一直为零，C错误； D．由最高点到最低点，该同学速度大小恒定，但方向反向，由 可知，该同学受到的合外力的冲量不为零，D错误。 故选B。 典例4（2020·湖北高二月考）如图所示，一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下以速度v匀速前进了时间t，则在此过程中（　　） A．拉力对物体的冲量大小为0 B．拉力对物体的冲量大小为Ftcosθ C．拉力对物体所做的功为Fvt D．拉力对物体所做的功为Fvtcosθ 【答案】D 【解析】 AB．拉力对物体的冲量，故A、B错误； CD．物体匀速运动，在时间t内的位移，拉力做功 联立可得 故C错误，D正确。 故选D。 典例5（2020·镇原中学高二期中）一个物体静止于光滑水平面上，同时受到在一条直线上的两个力F1和F2的作用，F1和F2与时间t的关系如图所示，则物体速率最大的时刻和物体的最大动量是（ ） A．10s末，120kg·m/s　　B．20s末，60kg·m/s C．20s末，240kg·m/s　　D．10s末，60kg·m/s 【答案】D 【解析】 当合外力为零的时候，加速度为零，速度达到最大值，由图像可以看出，10s末时，速度达到最大值，此时物体的最大动量为 故选D。 典例6（2021·河北邯郸市·高二期中）一个质量不变的物体，其动能与动量的关系正确的是（　　） A．动量发生变化，动能一定变化 B．如果物体的速率改变，物体的动能和动量一定都变 C．如果物体的速度改变，物体的动能和动量一定都变 D．动能发生变化，动量不一定变化 【答案】B 【解析】 A．动量发生变化，动能不一定变化，如匀速圆周运动，动量变化，但动能不变，所以A错误； B．如果物体的速率改变，物体的动能和动量一定都变，所以B正确； C．如果物体的速度改变，物体的动能和动量不一定都变，如匀速圆周运动，速度改变，动量变化，但动能不变，所以C错误； D．动能发生变化，动量一定变化，所以D错误； 故选B。 典例7（2021·浙江高一月考）若物体在运动过程中受到的合外力不为零，经过一段时间，则（　　） A．物体的