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(老高考)人教版

[教师备选资源] 命题分析 核心素养 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，要关注动量定理、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。 物理观念：动量、冲量、碰撞、爆炸、反冲。 科学思维：动量定理、动量守恒定律、人船模型、“滑块—滑板”模型、“子弹打木块”模型、“含弹簧”模型。 科学探究：验证动量守恒定律、验证动量定理。 科学态度与责任：现代航天技术与反冲。 　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、易错易误辨析(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．(人教版选修3－5P7例题1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 [答案]　A 2．(人教版选修3－5P11T2改编)一质量为m的物体静止在光滑水平面上，在水平力F作用下，经时间t，通过位移L后，动量变为p，动能变为Ek。若上述过程F不变，物体的质量变为，以下说法正确的是(　　) A．经过时间2t，物体动量变为2p B．经过位移2L，物体动量变为2p C．经过时间2t，物体动能变为4Ek D．经过位移2L，物体动能变为4Ek A　[由动量定理得p＝Ft，则经过时间2t，物体的动量p2＝F·2t＝2p，由p2＝2mEk，得物体的动能Ek2＝＝8Ek，选项A正确，C错误；由动能定理Ek＝FL，则经过位移2L，物体的动能Ek2＝F·2L＝2Ek，由p2＝2mEk，得物体的动量p2＝＝p，选项B、D错误。] 3．(人教版选修3－5P11T3改编)质量为4 kg的物体以2 m/s 的初速度做匀变速直线运动，经过2 s，动量大小变为14 kg·m/s，则该物体 (　　) A．所受合外力的大小可能大于11 N B．所受合外力的大小可能小于3 N C．冲量大小可能小于6 N·s D．冲量大小可能大于18 N·s D　[若以物体初速度方向为正方向，则初动量p1＝mv1＝8 kg·m/s，末动量大小为14 kg·m/s，则有两种可能：当p2＝14 kg·m/s，则Ft＝p2－p1＝6 kg·m/s，F＝3 N；当p2＝－14 kg·m/s，则Ft＝p2－p1＝－22 kg·m/s，F＝－11 N，负号表示方向，故选项A、B、C错误，D正确。] 动量　冲量的理解　 1．动量与动能的比较 动量 动能 物理意义 描述机械运动状态的物理量 定义式 p＝mv Ek＝mv2 标矢性 矢量 标量 变化因素 合外力的冲量 合外力所做的功 大小关系 p＝ Ek＝ 变化量 Δp＝Ft ΔEk＝Fl 联系 (1)都是相对量，与参考系的选取有关，通常选取地面为参考系 (2)若物体的动能发生变化，则动量一定也发生变化；但动量发生变化时动能不一定发生变化 2．冲量的计算方法 (1)恒力的冲量：直接用定义式I＝Ft计算。 (2)变力的冲量 ①作出F­t图线，图线与t轴所围的面积即为变力的冲量，如图所示。 ②对于易确定始、末时刻动量