内容正文:
2021-2022学年高中物理下学期期末考点大串讲
专题10 动量和动量定理
知识点一: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)。
1.一个质量为0.18kg的垒球水平飞向球棒,被球棒打击后,以大小为20m/s的速度反向水平飞回,关于垒球被击打前后瞬间。下列说法正确的是( )
A.垒球的动能可能不变
B.垒球的动量大小一定变化了3.6kg·m/s
C.球对棒的作用力与棒对球的作用力大小一定相等
D.垒球受到棒的冲量方向可能与球被击打前的速度方向相同
【答案】AC
【解析】
A.垒球被击打后,可能以与被击打前等大的速度反向打出,所以球的动能可能不变,故A正确;
B.因为不知道垒球的初动量,所以垒球的动量大小变化量无法确定,故B错误;
C.由牛顿第三定律知球对棒的作用力与棒对球的作用力大小一定相等,故C正确;
D.球受到棒的冲量方向是棒对球弹力的方向,与球被击打前的速度方向相反,故D错误。
故选AC。
2.质量都为m、均可视为质点的两个物体A、B,并排静止在光滑水平面上,俯视图如下。现对物体A施加一个水平恒力F,同时给物体B施加一个与力F同方向的瞬时冲量,使两物体同时开始运动,经t秒后,两物体重新相遇,则施加给物体B的冲量为( )
A. B. C. D.0
【答案】A
【解析】
物体A在力F作用下做匀加速运动;物体B获得冲量后做匀速运动,由题意可知
可知
故选A。
3.一位同学在水平地面上做立定跳远,他从位置②起跳,到位置⑤落地,位置③是他在空中的最高点,在位置②和⑤时他的重心到地面的距离近似相等。以下说法正确的是( )
A.在位置③,人的速度为0
B.从位置②到⑤,重力对人的冲量几乎为0
C.从位置②到⑤,重力做功几乎为0
D.在位置②起跳至离地的过程中,支持力的冲量与重力的冲量大小相等
【答案】C
【解析】
A.人做斜抛运动,则在位置③时,人有水平速度,即人的速度不为0,选项A错误;
B.从位置②到⑤,重力对人的作用时间不为零,根据
IG=mgt
可知重力的冲量不为0,选项B错误;
C.从位置②到⑤,人的重心高度几乎不变,则根据
WG=mgh
可知,重力做功几乎为0,选项C正确;
D.在位置②起跳至离地的过程中,人有了向上的速度,平均加速度向上,支持力大于重力,则支持力的冲量大小大于重力的冲量大小,选项D错误。
故选C。
知识点二:动量
1.动量
(1)定义:物体质量与其速度的乘积叫动量,即p=mv.
(2)单位:国际单位制单位是千克米每秒,符号是kg·m/s.
(3)动量是矢量,其方向跟速度的方向相同.
2.动量的变化量
(1)动量的变化量公式:Δp=p2-p1=mv2-mv1=mΔv.
(2)矢量性:其方向与Δv的方向相同.
(3)如果物体在一条直线上运动,分析计算Δp以及判断Δp的方向时,可选定一个正方向,将矢量运算转化为代数运算.
对应训练
4.如图所示,一物体在与水平成角的拉力F作用下匀速前进了时间t,则( )
A.拉力F对物体的冲量大小为
B.拉力F对物体的冲量大小为
C.合外力对物体的冲量大小为
D.合外力对物体的冲量为
【答案】A
【解析】
AB.运动时间为t,则拉力的冲量,故A正确,B错误;
CD.由于物体是匀速前进,因此合外力为零,动量的改变量为零,故合外力对物体的冲量为零,故CD错误。
故选A。
5.如图,广州塔摩天轮位于塔顶450米高空处,摩天轮由16个“水晶”观光球舱组成,沿着倾斜的轨道做匀速圆周运动,则坐于观光球舱中的某游客的哪个物理量是不变的( )
A.向心加速度
B.机械能
C.动能
D.动量
【答案】C
【解析】
A.向心加速度是矢量,其方向时刻在变,故A错误;
BC.匀速圆周运动,速度大小不变,则其动能不变;因为轨道倾斜,则高度在发生变化,重力势能发生变化,所以其机械能变化,故B错误,C正确;
D.匀速圆周运动虽然速度大小不变,但方向时刻在变,所以动量时刻变化,故D错误。
故选C。
6.下列说法正确的是( )
A.物体受到恒力的冲量不可能做曲线运动
B.物体所受合力越大,它的动量变化越快
C.做匀速圆周运动的物体,其向心加速度不变
D.物体的动量增大为原来的两倍,其动能也增大为原来的两倍
【答案】B
【解析】
A.物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动,例如平抛运动,选项A错误;
B.根据
可知,物体所受合力越大,它的动量变化越快,选项B正确;
C.做匀速圆周运动的物体,其向心加速度大小不变,方向不断变化,选项C错误;
D.根据
可知,物体的动量增大为原来的两倍,其动能也增大为原来的4倍,选