内容正文:
专题13 动量定理及应用
题型一 对动量和冲量的理解 1
类型1 动量与动能的比较与计算 2
类型2 对动量和冲量的定性分析 3
类型3 恒力冲量的计算 4
类型4利用F-t图像计算冲量 5
题型二 动量定理的基本应用 6
类型1 用动量定理解释生活现象 6
类型2 应用动量定理求解瞬时平均力 7
题型三 动量定理在多过程问题中的应用 9
题型四 应用动量定理处理“流体模型”的冲击力问题 10
类型1 流体类问题 11
类型2 微粒类问题 11
题型一 对动量和冲量的理解
1.动量
(1)定义:运动物体的质量和速度的乘积叫做物体的动量,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.冲量
(1)定义:力F与力的作用时间t的乘积.
(2)定义式:I=Ft.
(3)单位:N·s.
(4)方向:恒力作用时,与力的方向相同.
(5)物理意义:是一个过程量,表示力在时间上积累的作用效果.
类型1 动量与动能的比较与计算
[题型专练1]. (2023秋•南京月考)关于物体的动量,下列说法中正确的是( )
A.物体的动量越大,其惯性越大
B.物体的动能发生变化,其动量可能不变
C.物体的动量越大,其动能越大
D.物体的动量发生变化,其动能可能不变
[题型专练2]. (2022秋•嘉峪关期末)下列关于动量的说法中,正确的是( )
A.物体速度变化,动量一定变化
B.物体动量变化,动能一定变化
C.动量大的物体质量一定比动量小的物体质量大
D.动能大的物体动量一定比动能小的物体动量大
[题型专练3]. (2023秋•石家庄期中)在高度差一定的不同光滑曲线轨道中,小球滚下用时最短的曲线轨道叫做最速曲线轨道,在科技馆展厅里,摆有两个并排轨道,分别为直线轨道和最速曲线轨道,如图所示,现让两个完全相同的小球A和B同时从M点分别沿两个轨道由静止下滑,小球B先到达N点。若不计一切阻力,下列说法正确的是( )
A.到达底端N点时,重力的功率相同
B.由M到N的过程中,合力做功不同
C.由M到N的过程中,小球A重力的冲量比小球B重力的冲量大
D.到达底端N点时,小球A、B对轨道的压力大小相等
类型2 对动量和冲量的定性分析
[题型专练4]. (2023秋•金坛区期中)如图所示,颠球是足球运动中的一项基本功,若某次颠球中,颠出去的足球竖直向上运动后又落回到原位置,设整个运动过程中足球所受阻力大小不变。下列说法正确的是( )
A.球从颠出到落回原位置的时间内,重力的冲量为零
B.球从颠出到落回原位置的时间内,阻力的冲量为零
C.球上升阶段合外力的冲量比下降阶段合外力的冲量大
D.球上升阶段动能的减少量等于下降阶段动能的增加量
[题型专练5]. (2023•全国)两个质量相等的小球P和Q位于同一高度,它们以相同大小的速度分别抛出,P做平抛运动,Q做竖直下抛运动,则( )
A.P落地时的动量大小小于Q落地时的动量大小
B.P落地时的动量大小大于Q落地时的动量大小
C.在各自从抛出到落地时间内,P所受重力冲量的大小比Q的大
D.在各自从抛出到落地时间内,P所受重力冲量的大小比Q的小
[题型专练6]. (多选)(2023春•海淀区校级期中)如图所示,完全相同的物块甲、乙分别从固定的轨道1、2顶端由静止滑下,轨道为四分之一光滑圆弧轨道,半径为R且底端切线水平;轨道2为光滑斜面,高度为R。忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.两物块到达底端时速度相同
B.两物块运动到底端的过程中重力做功相同
C.两物块到达底端时动能相同
D.两物块到达底端时动量相同
类型3 恒力冲量的计算
[题型专练7]. (2022秋•红塔区校级月考)t=0时刻质量为1kg的小球从室中某一高度由静止开始下落,与地面碰撞后反弹上升到某一高度处,此过程中小球的速度v随时间t变化的关系如图所示。取重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.2.0~3.0s内,小球处于超重状态
B.0~3.0s内,小球的位移大小为10m
C.小球在下落和上升过程中,加速度方向相反
D.小球与地面碰撞过程中动量变化量的大小为4kg⋅m/s
[题型专练8]. (2022秋•青岛月考)如图甲,一质量为m的物块在t=0时刻,以初速度v0从粗糙固定斜面底端向上滑行,斜面足够长、倾角为θ,物块速度随时间的图像如图乙所示,4t0时刻物块返回底端,重力加速度为g,说法正确的是( )
A.物块在0~4t0的过程中动量变化量的大小为
B.物块在0~4t0的过程中重力的冲量为4mgt0sinθ
C.物块在0~4t0的过程中克服摩擦力所做的功为
D.物块返回斜面底端时重力做功的瞬时功率为