第六章 碰撞与动量守恒(教师用书)-【名师大课堂】2024年新高考物理艺术生总复习必备

选择性必修第一册 第19讲　动量　动量定理 一、动量　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．冲量 (1)定义：力和力的__作用时间__的乘积叫作力的冲量． (2)表达式：I＝Ft. (3)单位：N·s. (4)标矢性：冲量是矢量，它的方向由__力__的方向决定． ►注意　 动量是状态量，冲量是过程量． 二、动量、动能、动量变化量的比较 项目 动量 动能 动量变化量 定义 物体的质量和__速度__的乘积 物体由于__运动__而具有的能量 物体末动量与初动量的__矢量差__ 定义式 p＝__mv__ Ek＝mv2 Δp＝p′－p 标矢性 __矢量__ 标量 矢量 特点 状态量 状态量 __过程量__ 关联 方程 Ek＝，Ek＝pv，p＝，p＝ 三、动量定理 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__． 2．公式：__I＝p′－p__或__F(t′－t)＝mv′－mv__. 3．理解 (1)动量定理中的冲量是__合力__的冲量，而不是某一个力的冲量，它可以是各力冲量的矢量和，也可以是外力在不同阶段冲量的矢量和． (2)动量定理表达式是__矢量__式，等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义． ►注意　动量定理反映了力的冲量与动量变化量之间的因果关系，即外力的冲量是原因，物体的动量变化量是结果． 考点一　动量和冲量的理解 1．动量、冲量、动量变化量、动量变化率的比较 物理量 大小表达式 方向 速度发生变化 动量 p＝mv 与v同向 变化 冲量 I＝Ft 与F同向 不为0 动量变化量 Δp＝ mv′－mv 与合力同向 不为0 动量变化率 与合力同向 不为0 2．冲量的计算 (1)恒力的冲量：直接用定义式I＝Ft计算． (2)变力的冲量 ①方向不变的变力的冲量，若力的大小随时间均匀变化，即力为时间的一次函数，则力F在某段时间t内的冲量I＝t，其中F1、F2为该段时间内初、末两时刻力的大小． ②作出F­t变化图线，图线与t轴所夹的面积即为变力的冲量．如图所示． ③对于易确定始、末时刻动量的情况，可用动量定理求解，即通过求Δp间接求出冲量． [对点训练] 1．下面关于动量与冲量的说法正确的是(　D　) A．速度越大，动量就越大 B．力越大，力的冲量就越大 C．物体所受合外力越大，它的动量变化就越快 D．物体所受合外力的冲量越大，它的动量也越大 2. 如图所示，学生练习用头颠球．某一次足球静止自由下落80 cm，被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为80 cm.已知足球与头部的作用时间为0.1 s，足球的质量为0.4 kg，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是 (　C　) A．头部对足球的平均作用力为足球重力的10倍 B．足球下落到与头部刚接触时动量大小为3.2 kg·m/s C．足球与头部作用过程中动量变化量大小为3.2 kg·m/s D．足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为3.2 N·s 考点二　动量定理的理解及应用 1．应用动量定理解释的两类物理现象 (1)当物体的动量变化量一定时，力的作用时间Δt越短，力F就越大，力的作用时间Δt越长，力F就越小，如玻璃杯掉在水泥地上易碎，而掉在沙地上不易碎． (2)当作用力F一定时，力的作用时间Δt越长，动量变化量Δp越大，力的作用时间Δt越短，动量变化量Δp越小． 2．应用动量定理解题的注意事项 (1)动量定理的表达式是矢量式，列式时要注意各个量与规定的正方向之间的关系(即要注意各个量的正负)． (2)动量定理中的冲量是合外力的冲量，而不是某一个力的冲量，它可以是合力的冲量，也可以是各力冲量的矢量和，还可以是外力在不同阶段的冲量的矢量和． (3)应用动量定理可以只研究一个物体，也可以研究几个物体组成的系统． (4)初态的动量p是系统各部分动量之和，末态的动量p′也是系统各部分动量之和． (5)对系统各部分的动量进行描述时，应该选取同一个参考系，不然求和无实际意义． [对点训练] 1. (短时间作用)如图所示，一个质量为0.18 kg的垒球，以25 m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01 s．下列说法中正确的是(　B　) A．球棒对垒球的平均作用力大小为1 260 N，方向与初速度方向相同 B．球棒对垒球的平均作用力大小为1 260 N，方向与末速度方向相同 C．球棒对垒球的平均