第6章 第1节 动量和动量定理(教参)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)通用版

[教师备选资源] 真题索引 　　 2022·山东卷·T2　2022·湖南卷·T4　　　2022·河北·T13 　　　　　 　2021·湖南卷·T2　2021·山东卷·T11　　2021·湖南卷·T8 考情分析 1．纵观近几年高考试题：主要考查了碰撞、爆炸和反冲运动模型，题型以计算题和选择题为主，也有实验题但较少。 2．动量守恒定律是力学的重点，要重视动量定理、动量守恒定律与牛顿运动定律、能量守恒定律、电磁感应定律等综合考查的压轴计算题。 课程标准 1．理解冲量和动量。通过理论推导和实验，理解动量定理和动量守恒定律，能用其解释生产生活中的有关现象。知道动量守恒定律的普适性。 2．通过实验，了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。定量分析一维碰撞问题并能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象。 3．体会用守恒定律分析物理问题的方法，体会自然界的和谐与统一。 第1节　动量和动量定理 一、动量、动量的变化量、冲量 1．动量 (1)定义：运动物体的质量和速度的乘积叫作物体的动量，通常用p来表示。 (2)表达式：p＝mv。 (3)单位：kg·m/s。 (4)标矢性：动量是矢量，其方向和速度方向相同。 2．动量的变化量 (1)因为动量是矢量，动量的变化量Δp也是矢量，其方向与速度的改变量Δv的方向相同。 (2)动量的变化量Δp，一般用末动量p′减去初动量p进行计算，也称为动量的增量，即Δp＝p′－p。 3．冲量 (1)定义：力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量。 公式：I＝F·Δt。 (2)单位：冲量的单位是牛·秒，符号是N·s。 (3)方向：冲量是矢量，恒力冲量的方向与力的方向相同。 二、动量定理 1．内容：物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。 2．表达式：Ft＝Δp＝p′－p。 3．矢量性：动量变化量的方向与合外力的方向相同，可以在某一方向上应用动量定理。 一、易错易混辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)动量越大的物体，其速度越大。 (×) (2)物体的动量越大，其惯性也越大。 (×) (3)物体所受合力不变，则动量也不改变。 (×) (4)物体沿水平面运动时，重力不做功，其冲量为零。 (×) (5)物体所受合外力的冲量的方向与物体末动量的方向相同。 (×) (6)物体所受合外力的冲量方向与物体动量变化的方向是一致的。 (√) 二、教材习题衍生 1．(人教版选择性必修第一册改编)质量为0.5 kg 的物体，运动速度为3 m/s，它在一个变力作用下速度大小变为7 m/s，方向和原来方向相反，则这段时间内动量的变化量大小及方向分别为(　　) A．5 kg·m/s，方向与原运动方向相反 B．5 kg·m/s，方向与原运动方向相同 C．2 kg·m/s，方向与原运动方向相反 D．2 kg·m/s，方向与原运动方向相同 A　[以原来运动的方向为正方向，由定义式Δp＝mv′－mv得Δp＝(－7×0.5－3×0.5) kg·m/s＝－5 kg·m/s，负号表示Δp的方向与原运动方向相反。] 2．(人教版选择性必修第一册改编)(多选)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．合力对物体的冲量大小为零 AD　[拉力F对物体的冲量大小为Ft，故A项正确，B项错误；物体受到的摩擦力大小Ff＝Fcos θ，所以摩擦力对物体的冲量大小为Fft＝Ftcos θ，故C项错误；物体匀速运动，合力为零，所以合力对物体的冲量大小为零，故D项正确。] 3．(人教版选择性必修第一册改编)(多选)一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则(　　) A．t＝1 s时物块的速率为1 m/s B．t＝2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s C．t＝3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s D．t＝4 s时物块的速度为零 AB　[前2 s内物块做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a1＝＝ m/s2＝1 m/s2，t＝1 s时物块的速率v1＝a1t1＝1 m/s，A正确；t＝2 s时物块的速率v2＝a1t2＝2 m/s，动量大小为p2＝mv2＝4 kg·m/s，B正确；物块在2～4 s内做匀减速直线运动，加速度的大小为a2＝＝0.5 m/s2，t＝3 s时物块的速率v3＝v2－a2t3＝(2－0.5×1) m/s＝1.5 m/s，动量大小为p3＝mv3＝3 kg·m/s，C错误；t＝4 s时物块的速度v4＝v2－a2t4＝(2－0.5×2) m/s＝1 m/s，D错误。] 动量　冲量的理解　 1．动量与动能的联系 (1)都是相对量