内容正文:
第一章 动量守恒定律
1.2:动量定理
一:知识精讲归纳
考点一、动量定理
1.冲量
(1)定义:力与力的作用时间的乘积.
(2)定义式:I=FΔt.
(3)物理意义:冲量是反映力的作用对时间的累积效应的物理量,力越大,作用时间越长,冲量就越大.
(4)单位:在国际单位制中,冲量的单位是牛秒,符号为N·s.
(5)矢量性:如果力的方向恒定,则冲量的方向与力的方向相同;如果力的方向是变化的,则冲量的方向与相应时间内物体动量变化量的方向相同.
2.动量定理
(1)内容:物体在一个运动过程中始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量.
(2)公式:mv′-mv=F(t′-t)或p′-p=I.
3.动量定理的应用
碰撞时可产生冲击力,要增大这种冲击力就要设法减少冲击力的作用时间.要防止冲击力带来的危害,就要减小冲击力,设法延长其作用时间.
大重点规律归纳
1.冲量的理解
(1)冲量是过程量,它描述的是力作用在物体上的时间累积效应,求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量.
(2)冲量是矢量,冲量的方向与力的方向相同.
2.冲量的计算
(1)求某个恒力的冲量:用该力和力的作用时间的乘积.
(2)求合冲量的两种方法:
可分别求每一个力的冲量,再求各冲量的矢量和;另外,如果各个力的作用时间相同,也可以先求合力,再用公式I合=F合Δt求解.
(3)求变力的冲量:
①若力与时间成线性关系变化,则可用平均力求变力的冲量.
②若给出了力随时间变化的图象如图所示,可用面积法求变力的冲量.
③利用动量定理求解.
3.动量定理的应用
(1)定性分析有关现象:
①物体的动量变化量一定时,力的作用时间越短,力就越大;力的作用时间越长,力就越小.
②作用力一定时,力的作用时间越长,动量变化量越大;力的作用时间越短,动量变化量越小.
(2)应用动量定理定量计算的一般步骤:
①选定研究对象,明确运动过程.
②进行受力分析和运动的初、末状态分析.
③选定正方向,根据动量定理列方程求解.
二:考点题型归纳
题型一:冲量的定义的理解
1.(2021·陕西·榆林十二中高二月考)下面的说法正确的是( )
A.当力与物体的位移垂直时,该力的冲量为零
B.如果物体(质量不变)的速度发生变化,则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零
C.物体所受合外力冲量越大,它的动量也越大
D.做曲线运动的物体,在任何Δt时间内所受合外力的冲量一定不为零
2.(2021·河北·唐山市第十一中学高二期中)下列有关冲量的说法中,正确的是( )
A.力越大冲量也越大
B.作用时间越长冲量越大
C.恒力F与t的乘积越大冲量越大
D.物体不动,重力的冲量为零
3.(2021·河南·林州一中高二月考)探测器在火星着陆方式有多种,其中以气囊弹跳式着陆模式最为简单。探测器包装在一个结实的气囊中,气囊多次跟火星地面碰撞,反复弹起、落下,静止后气囊打开,完成着陆过程。气囊在火星表面竖直下落和竖直上升,受到火星上的空气阻力与速度成正比,设某次上升过程为A,紧接着的下降过程为B。下列判断正确的是( )
A.A过程合外力的冲量大于B过程合外力的冲量
B.A过程空气阻力做的功与B过程空气阻力做的功相等
C.A过程和B过程空气阻力的冲量方向相同
D.A过程和B过程火星引力的冲量大小相等
题型二:冲量的计算(恒力、变力与F-t图像)
4.(2021·江苏南京·高二月考)如图所示,质量为
的物体从倾角为
的固定斜面的顶端恰好匀速滑下,所用时间为
,下列说法中正确的是( )
A.支持力冲量为零
B.摩擦力冲量大小为
C.重力的冲量大小为
D.合力的冲量大小为
5.(2021·重庆八中高二期中)一质量m=4kg的物体静置在粗糙的水平地面上,物体与地面的摩擦因数μ=0.5从t=0时刻开始对物体施加一水平力F,其大小如图所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2,则在0~1.0s时间内,摩擦力对物体产生的冲量大小为( )
A.10N·s
B.16N·s
C.20N·s
D.25N·s
6.(2021·安徽·屯溪一中高二期中)放在水平面上的物块,受到与水平方向夹角为60°,斜向上拉力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系分别如图所示,根据图象提供的信息,下面判断正确的是( )
A.由图象可以求出物体的质量
B.拉力F在4秒内的冲量是8N·s
C.拉力F在4秒内的冲量是3N·s
D.物体在4秒内的动能变化是6J
题型三:动量定理的理解
7.(2021·全国·高二课时练习)下面的说法错误的是( )
A.物体运动的方向就是它的动量的方向
B.如果物体的速度发生变化,则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零
C.如果合外力对物体的冲量不为零,则合外力一定使物体的动能增大
D.