内容正文:
专题11 动量、动量守恒定律
目录
专题11 动量、动量守恒定律 1
考向一 动量和冲量 1
考查方式一 恒力的冲量 2
考查方式二 变力的冲量 6
考查方式三 利用F-t图像求冲量 10
考向二 对动量定理的理解和基本应用 15
考向三 动量定理的综合应用 17
考查方式一 应用动量定理解释的两类物理现象 17
考向四 应用动量定理解决两类问题 19
考查方式一 应用动量定理解决微粒类问题 19
考查方式二 应用动量定理解决流体类问题 21
考向五 动量定理在多过程问题中的应用 23
【题型演练】 25
考向一 动量和冲量
1.掌握基本概念和规律
2.
与动能的关系:,
3. 冲量的计算方法
(1)
利用定义计算冲量,此方法仅适用于恒力的冲量,无需考虑物体的运动状态;
(2) 利用F-t图像计算冲量,图像鱼时间轴围成的面积表示冲量,此方法不仅可以计算恒力的冲量,也可以计算变力的冲量。
考查方式一 恒力的冲量
【典例1】如图所示,某次军事训练中,战士从倾角为θ的山坡上的A处以大小为的速度水平投出手榴弹(图中以点表示),手榴弹落在山坡上的B处。若手榴弹的质量为,不计空气阻力,则手榴弹在空中运动过程中的动量变化大小为( )
A. B. C. D.
【典例2】如图所示为一个单摆装置,将摆球向左拉到A位置无初速度释放,小球可摆动到与A关于竖直线对称的B位置,不计一切阻力,下列说法正确的是( )
A.小球从A到B的过程中,重力的冲量为零
B.小球从A到B的过程中,合力的冲量不为零
C.小球从O到B的过程中,动量的改变量方向水平向左
D.小球从O到B的过程中,绳上拉力的冲量为零
[变式1]电影《夺冠》让人们想起了中国女排在奥运会夺冠的激动人心的时刻,女排队员的拼搏精神永远激励着人们奋发前进。如图所示,一名排球运动员进行垫球训练,排球以的速度竖直向下打在运动员的手上,然后以的速度竖直向上飞出。已知排球的质量为250g,排球与手作用时间为0.2s。下列说法正确的是( )
A.排球的动能变化量为
B.排球的动量变化量大小为
C.排球受到手的冲量大小为
D.排球对手的平均作用力大小为
[变式2]如图所示,质量相等的、B两个物体,沿着倾角分别为和的两个光滑斜面,由静止从同一高度开始下滑到同样的另一高度的过程中,下列与、B两个物体有关的物理量相同的是( )
A.所受重力的冲量大小
B.所受支持力的冲量大小
C.所受合力的冲量大小
D.动量的变化量
考查方式二 变力的冲量
【典例3】质量为的玩具汽车在水平地面上由静止开始沿直线运动了,其所受合外力大小与位移大小的关系如图所示,则玩具汽车( )
A.所受合外力做的总功为
B.运动到处的速度大小为
C.在0到的运动过程中所受合外力的冲量大小为
D.在处所受合外力的瞬时功率为
【典例4】如图所示,光滑水平桌面上有一轻质光滑绝缘管道,空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B,绝缘管道在水平外力F(图中未画出)的作用下以速度u向右匀速运动。管道内有一带正电小球,初始位于管道M端且相对管道速度为0,一段时间后,小球运动到管道N端,小球质量为m,电量为q,管道长度为l,小球直径略小于管道内径,则小球从M端运动到N端过程有( )
A.时间为 B.小球所受洛伦兹力做功为quBl
C.外力F的平均功率为 D.外力F的冲量为qBl
考查方式三 利用F-t图像求冲量
【典例5】一质量为4kg的物块在水平外力F的作用下从静止开始沿光滑的水平面做直线运动。F随时间t变化的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.时物块的速率为2m/s
B.内物块先加速后减速
C.s内物块的动量变化量大小为
D.0~5s内F的冲量大小为9.5N·s
[变式1]如图甲所示,一滑块放在水平面上,时刻在滑块上施加一水平向右的外力F,已知外力随时间的变化规律为,滑块产生的加速度和时间的关系如图乙所示,假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力,重力加速度g取10。则下列说法正确的是( )
A.滑块的质量为2kg
B.滑块与水平面间的动摩擦因数为0.25
C.s的时间内摩擦力的冲量大小为
D.3s末滑块的速度大小为6.5m/s
[变式2]如下图1所示,在粗糙的水平面上静止放置一滑块,t=0时刻在滑块上施加一水平向右的外力F,外力大小随时间变化规律如图2所示,滑块的加速度随时间的变化规律如图3所示,已知滑块与地面间的滑动摩擦力等于静摩擦力,重力加速度g取。则下列说法正确的( )
A.滑块的质量为m=2kg
B.前2s时间内,摩擦力冲量大小为10N·s
C.物体在4s末的速度12m/s
D.物体做匀加速直线运动
考向二 对动量定理的理解和基本应用
1.对动量定理的理解
(1)动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于