第02讲 动量定理-【帮课堂】2022-2023学年高二物理同步精品讲义（人教2019选择性必修一）

第02讲 动量定理 课程标准 课标解读 1．动量、冲量的概念，动量定理。 2．功与冲量、动能与动量、动能定理与动量定理的比较。 3．冲量与物体动量变化的关系。 1、理解冲量的概念，知道冲量是矢量。 2、理解动量定理的确切含义及其表达式． 3、会用动量定理解释碰撞、缓冲等生活中的现象． 4、动量定理方向的处理，动量定理在多过程中的应用。 ( 知识精讲 ) 知识点01 冲量 1.冲量 (1)概念：力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量． (2)定义式：I＝Ft. (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. 2.冲量的理解 (1)冲量的绝对性．由于力和时间均与参考系无关，所以力的冲量也与参考系的选择无关． (2)冲量是矢量．冲量的运算服从平行四边形定则，合冲量等于各外力的冲量的矢量和，若整个过程中，不同阶段受力不同，则合冲量为各阶段冲量的矢量和． (3)冲量是过程量，它是力在一段时间内的积累，它取决于力和时间这两个因素．所以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． 3．冲量与功的联系 冲量和功都是力作用过程的积累，是过程量． 4．冲量与功的区别 冲量是矢量，是力在时间上的积累，具有绝对性；功是标量，是力在位移上的积累，有相对性． 【即学即练1】关于冲量，下列说法正确的是(　　) A．冲量是物体动量变化的原因 B．作用在静止物体上的力的冲量一定为零 C．动量越大的物体受到的冲量越大 D．冲量的方向就是物体受力的方向 【解析】 力作用一段时间便有了冲量，而力作用一段时间后，物体的运动状态发生了变化，物体的动量就发生了变化．因此说冲量是物体动量变化的原因，A选项正确；只要有力作用在物体上，经历一段时间，这个力便有了冲量I＝Ft，与物体处于什么状态无关，物体运动状态的变化情况是所有作用在物体上的力共同产生的效果，所以B选项不正确；物体所受冲量I＝Ft与物体的动量的大小p＝mv无关，C选项不正确；冲量是一个过程量，只有在某一过程中力的方向不变时，冲量的方向才与力的方向相同，故D选项不正确． 【答案】 A 【即学即练2】如图所示，一质量为m的滑块沿光滑的水平面以速度v0运动．遇到竖直的墙壁被反弹回来，返回的速度变为v0，则以下说法正确的是(　　 ) A．滑块的动量改变量的大小为mv0 B．滑块的动量改变量的大小为mv0 C．滑块的动量改变量的方向与v0的方向相同 D．重力对滑块的冲量为零 【解析】 以初速度方向为正，有Δp＝mv2－mv1＝－mv0－mv0＝－mv0，所以滑块的动量改变量的大小为mv0，方向与v0的方向相反，故A、C错误，B正确；根据I＝Ft得重力的冲量为I＝mgt，不为零，故D错误． 【答案】 B 【即学即练3】一位同学站在水平地面上，某时刻该同学屈膝下蹲并竖直向上跳起，在人跳离地面之前的过程中地面对该同学的支持力做功为W，冲量为I，则下列判断正确的是(　　) A．W＝0，I＝0　　 B．W＝0，I≠0 C．W≠0，I＝0 D．W≠0，I≠0 【解析】　因为在人起跳的过程中人受到的支持力的作用点没有位移，所以支持力做功为零． 【答案】　B 【归纳总结】 求冲量与功的两点注意事项 (1)判断两个力的冲量是否相同，要看这两个力冲量的大小是否相等，方向是否相同． (2)力对物体有冲量时，不一定对物体做功；力对物体做功时，一定对物体有冲量． 知识点02 冲量的计算 1．恒力的冲量 公式 I＝Ft 适用于计算某个恒力的冲量，这时冲量的数值等于力与作用时间的乘积，冲量的方向与恒力方向一致．若力为同一方向均匀变化的力，该力的冲量可以用平均力计算，若力为一般变力则不能直接计算冲量． 2．变力的冲量 ①变力的冲量通常可利用动量定理 I＝Δp 求解． ②可用图象法计算如图所示变力冲量，若某一力方向恒定不变，那么在 F－t 图象中，图中阴影部分的面积就表示力在时间Δt＝t2－t1 内的冲量． 【即学即练4】如图所示，一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下匀速前进了时间t，则(　　) A．拉力F对物体的冲量大小为Ft B．拉力对物体的冲量大小为Ftsin θ C．摩擦力对物体的冲量大小为Ftsin θ D．合外力对物体的冲量大小为零 【解析】 求冲量时，必须明确是哪一个力在哪一段时间内的冲量．本题中，作用的时间都是一样的，求力F对物体的冲量就是Ft，所以A项正确、B项错误；物体受到的摩擦力Ff＝Fcos θ，所以摩擦力对物体的冲量大小为Fft＝Fcos θt，C项错；物体做匀速运动，合外力为零，所以合外力对物体的冲量大小为零，D对．正确选项为A、D. 【答案】 AD 【归纳总结】 计