内容正文:
动量定理 动量守恒定律
微专题Ⅰ-2
01
02
03
目
录
命题视角(一) 动量 冲量 动量定理
命题视角(二) 动量守恒定律及其应用
命题视角(三) 碰撞、爆炸与反冲
2
01
命题视角(一)
动量 冲量 动量定理
1.(2023·新课标卷)(多选)使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离,静止于水平桌面上,甲的N极正对着乙的S极,甲的质量大于乙的质量,两者与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙,在它们相互接近过程中的任一时刻( )
[真题试能力]
A.甲的速度大小比乙的大 B.甲的动量大小比乙的小
C.甲的动量大小与乙的相等 D.甲和乙的动量之和不为零
答案:BD
对于整个系统而言,由于μm甲g>μm乙g,合力方向向左,合冲量方向向左,所以合动量方向向左,显然甲的动量大小比乙的小,B、D正确,C错误。
2.(2021·湖南高考)物体的运动状态可用位置x和动量p描述,称为相,对应p-x图像中的一个点。物体运动状态的变化可用p-x图像中的一条曲线来描述,称为相轨迹。假如一质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,则对应的相轨迹可能是( )
答案:D
3.(2021·北京等级考)如图所示,圆盘在水平面内以角
速度ω绕中心轴匀速转动,圆盘上距轴r处的P点有一质量
为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动,
小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是( )
A.圆盘停止转动前,小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向
B.圆盘停止转动前,小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2mωr
C.圆盘停止转动后,小物体沿圆盘半径方向运动
D.圆盘停止转动后,小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为mωr
答案:D
解析:圆盘停止转动前,小物体随圆盘一起转动,小物体所受摩擦力提供向心力,方向沿半径方向指向圆心,选项A错误;
圆盘停止转动前,小物体运动一圈动量的变化量为0,所受合外力为摩擦力,则所受摩擦力的冲量为0,选项B错误;
圆盘停止转动后,小物体沿切线方向运动,选项C错误;
圆盘停止转动后,根据动量定理可知,小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为I′=|Δp|=mv=mωr,选项D正确。
1.动量、冲量、动量定理
[固本提素养]
2.应用动量定理解题技巧
(1)动量定理没有适用条件,在计算与时间有关的问题时都可以适用。例如:部分导体切割磁感线,求电荷量或位移的问题。
(2)动量定理研究对象选择可以是单一物体,也可以是质点系,在研究质点系问题时,受力分析时只考虑质点系的外力。
(3)在应用动量定理时需要规定正方向。
1.(2023·重庆渝中模拟)(多选)滑板运动备受青少年
的青睐,其中一个动作为人越过横杆,滑板从横杆底下
穿过,如图所示,若人的质量为60 kg,人需要跳过一个
高为0.65 m的横杆,但考虑人过杆的时候可以屈腿,所以
人起跳时只需要重心上升0.45 m,假如起跳时人与板的作用时间为0.25 s,重力加速度g取10 m/s2,忽略空气阻力及滑板与地面间的摩擦力作用,下列说法正确的是( )
[精练速过关]
A.人若要安全过杆,起跳的竖直分速度至少为0.3 m/s
B.起跳过程中人与板之间的作用力至少为1 320 N
C.人从开始起跳到落回到滑板的过程中,人与滑板构成的系统动量守恒
D.人从开始起跳到落回到滑板的过程中,人与滑板构成的系统水平方向上动量守恒
答案:BD
设起跳时人受到板的作用力为FN,由动量定理得FNt-mgt=mvy,解得FN=1 320 N,故B正确;
人从起跳到落回到滑板的过程中,系统竖直方向合力不为零,仅水平方向合力为零,故人与滑板构成的系统水平方向上动量守恒,故C错误,D正确。
2.(2023·山东济宁高三调研)蹦床是一项技术含量
很高的体育运动,杭州亚运会蹦床项目女子决赛中,
我国运动员获得女子蹦床项目冠亚军。如图所示,比
赛中运动员从空中最高点O自由下落,在A点接触蹦床后继续向下运动到最低点C。B点为运动员静止在蹦床上时的位置。忽略空气阻力。运动员从最高点下落到最低点的过程中,运动员在( )
A.OA段动量守恒
B.AC段的动量变化量小于AC段弹力的冲量
C.B点的动量为零
D.OA段受到重力的冲量等于AC段弹力的冲量
答案:B
解析:OA段合外力即为重力,合外力不为零,动量增大,故A错误;
AC段根据动量定理有IG+I弹=Δp,可知Δp<0,IG>0,I弹<0,则有|Δp|<|I弹|,故B正确;
OB段都是加速向下运动,B点动量不为零,故C错误;
全程根据动量定理有IG+I弹=Δp=0,OC段受到重力的冲量与AC段弹力的冲量大小相等,方向相反,显然OA段受到重力的冲量与AC段弹力的冲量大小不相等,方向相反,故D错误。
3.(多选)某小组在创新项目研究中,