1.2动量定理的应用 讲义-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

动量定理的应用 1、 冲量是过程量 冲量描述的是作用在物体上的力对时间的积累效应，与某一过程相对应 2、 冲量的矢量性 冲量的方向即恒力的方向，也是动量变化的方向 3、 冲量的绝对性 冲量仅由力和时间两个因素决定，具有绝对性 1、内容：物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化量。这个关系叫作动量定理 2、表达式： 解题步骤： (1)明确研究对象和研究过程。 (2)进行受力分析。 (3)规定正方向。 由于力、冲量、速度、动量都是矢量，在一维的情况下，列式前可以先规定一个正方向，与规定的正方向相同的矢量为正，反之为负。 (4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各外力在各个阶段的冲量的矢量和)。 (5)根据动量定理列式求解。 应用一：求平均力 例题1：将质量m =0.2kg的小球以6m/s的速度竖直向下落至水平地面，经0.2s后，以速度4m/s反向弹回。取竖直向上为正方向，不计空气阻力，g取10m/s2，求: (1）小球与地面碰撞前后的动量变化 (2）小球受到地面的平均作用力大小 注意：规定正方向。 练习1：质量m=1kg的小球从高h1 =20m处自由下落到软垫上，反弹后上升的最大高度h2=5m，小球与软垫接触的时间t=1s，不计空气阻力，g=10m2/s，以竖直向下为正方向，求: (1)小球与软垫接触前后的动量改变量 (2)接触过程中软垫对小球的平均作用力大小。 练习2：(2015·重庆高考)高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)，此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为(　　) 3.一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷人泥潭中。若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ，进人泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ， 则( ) A、过程I中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量 B、过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小 C、 I 、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零 D、过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零 应用2：解释缓冲问题 例题：如图，从高处跳到低处时，为了安全，一般都要屈腿，这样做是为了( ) A. 减小冲量 B. 减小动量的变化量 C. 增大与地面的冲击时间，从而减小冲力 D. 增大人对地面的压强，起到安全作用 应用3：解释抽纸带问题 例题：如图所示，铁块压着一张纸条放在水平桌面上，当以水平速度v抽出纸条后，铁块掉在地上的P点，若以大小为2v的水平速度抽出纸条，则铁块落地时(    ) A.位置在P点左边 B.位置在P点右边 C.位置仍在P点 D.动能增大 应用4：求变力的冲量 一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v。在此过程中（ ） A．地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为mv2 B．地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为零 C．地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为mv2 D．地面对他的冲量为mv－mgΔt，地面对他做的功为零 应用5—F-t图像围成的面积表示该力的冲量 1、在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中，某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线（如图）。从碰撞开始到碰撞结束过程中，若假人头部只受到安全气囊的作用，则由曲线可知，假人头部（    ） A．速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积 B．动量大小先增大后减小 C．动能变化正比于曲线与横轴围成的面积 D．加速度大小先增大后减小 2、质量为1kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小取g=10m/s2。则（　　） A．4s时物块的动能为零 B．6s时物块回到初始位置 C．3s时物块的动量为12kg.m/s D．0~6s时间内F对物块所做的功为40J 3、一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v。在此过程中（ ） A．地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为mv2 B．地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为零 C．地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为mv2 D．地面对他的冲量为mv－mgΔt，地面对他做的功为零 4、质量为1kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小取g=10m/s2。则（　　） A．4s时物块的动能为零 B．6s时物块回到初始位置 C．3s时物块的动量为12kg⋅m/s D