第四章 第四讲 动量守恒定律及其应用-【高考总复习】2024高考物理一轮复习

􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋● 第四章 功、能和动量 125 第四讲 动量守恒定律及其应用 高考全景速览 考纲如是说 1. 理解冲量和动量。 2. 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。 3. 知道动量守恒定律的普适性。 4. 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。 考情面面观 考试地位 动量守恒定律是力学知识的重要组成部分, 动量和能量相结合是解决物理问题的一种重要 方法,学习时要根据两个方面思考动力学问题。 考题形式 对动量定理的考查以选择题为主,考查的物 理情境相对简单,大多为直接考查。对动量守恒 定律的考查以碰撞、爆炸和反冲等为依托单独考 查或结合匀变速直线运动规律、原子核衰变等综 合考查。 命题规律 高考对本讲知识的考查重点会围绕一维碰 撞为研究对象,分析探究性实验,计算碰撞问题, 以及动量定理和动量守恒定律的综合应用。 考向预测 (1)动量定理未来结合图象考查的可能性较 大,或以生产、生活中的实际情景作为命题素材, 如结合蹦极、流体考查平均冲击力,在电磁感应 中计算电荷量时也可能应用动量定理;(2)动量 守恒定律可以以碰撞、爆炸和反冲等为依托,结 合匀变速直线运动规律、机械能守恒定律、能量 守恒定律、平抛运动、圆周运动进行结合考查; (3)将碰撞问题与原子核衰变(裂变)后产生的粒 子在匀强磁场(或匀强电场)中的运动结合起来 进行考查;(4)电磁感应中导体棒组成系统动量 守恒也可能进行命题考查。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 考纲知识解读 解析一 冲量、动量、动量的变化、动能的比较 冲量 动量 动量的变化 动能 定义 力 和 力 的 作 用时间乘积 质 量 与 速 度 的乘积 末 态 动 量 与 初 态 的 动 量 的矢量差 物体由于运动 而具有的能量 公式 I=Ft p=mv Δp = mv'-mv Ek= 1 2mv 2 单位 N·s kg·m/s kg·m/s J 方向 矢量,与F 同 向;是绝对量 矢量,与v 同 向;常取地球 为参考系 矢量,用平行 四 边 形 法 则 确定 标量 性质 是过程量,对 力而言 是状态量,对 物体而言 是过程量,对 物体而言 是 状 态 量,对 物体而言 冲量 动量 动量的变化 动能 关联 方程 I=Δp p= 2mEk p= 2Ek v Δp = mv-mv0 Ek= p2 2m Ek= 1 2pv 特别提醒 冲量与物体是否运动无关,只要有 力作用就有冲量,而有功的前提是必须有运动。 解析二 动量定理 1. 内容:物体所受合外力的冲量等于物体 动量的变化量。 2. 数学表达式:I=Ft=Δp 或I=p-p0= 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 高考总复习·物理 ●􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 126 mv-mv0,式中 mv0 是物体初始状态的动量, mv是物体末态动量。 动量定理反映了物体在受到力的冲量作用 时,其状态发生变化的规律,是力在时间上积累 的效果。 3. 动量定理的理解 (1)上述公式是矢量式,运用它分析问题时 要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向。 (2)公式Ft=Δp 中的F 是指物体所受的合 外力(包括重力在内),Ft是指合外力的冲量,当 作用时间t极短,物体之间的相互作用力F≫ mg 时,mg 可忽略,否则mg 不可忽略。 (3)根据F=ma 得F=m v-v0 t = p-p0 t = Δp t ,即F= Δp t ,这是牛顿第二定律的另一种表 达形 式,即 作 用 力 F 等 于 物 体 动 量 的 变 化 率Δp t 。 解析三 动量守恒定律 1. 内容:一个系统不受外力或者所受外力 的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变。 2. 动量守恒定律的表达式 (1)p=p0;即系统不受外力或者所受外力 矢量和为零时,总动量大小相等,方向相同。 ①对于作用前后都运动的两个物体组成的 系统有m1v1+m2v2=m1v'1+m2v'2。