第十单元 动量 讲义 -2024届上海市高三物理二轮专题等级总复习精讲

第十单元动量 目录 第1讲动量、冲量、动量定理 1 第2讲动量守恒定律及应用 8 第3讲实验:验证动量守恒定律 15 课标要求: 1.理解冲量和动量。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。知道动量守恒定律的普适性。 2.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。 3.体会用守恒定律分析物理问题的方法,体会自然界的和谐与统一。 知识结构 第1讲动量、冲量、动量定理 内容梳理 【概念规律】 一、动量 物体的质量与速度的乘积,描述物理运动状态的物理量,是矢量,其方向与__________的方向相同。公式____________________:,单位: __________。 (1)瞬时性：动量是指物体在某一时刻的动量,对应着这一时刻的__________。 (2)矢量性：动量的方向与物体的__________的方向相同。 (3)相对性：由于物体的速度与参考系有关,因此动量也与参考系有关。通常,物体的动量是相对于地球而言的。 动量的变化量:当物体的运动状态由状态1变化为状态2时,其末动量与初动量的矢量之差,称为动量的变化,即。 由于动量是矢量,动量的变化量也是矢量,动量的运算遵循__________。 二、冲量 力与力的作用时间的乘积,是一个过程量,表示力在时间上积累的效应。公式: ____________________,单位: __________。 (1)矢量性:力的方向不变时,冲量的方向与力的方向一致;当力的方向变化时,冲量的方向与__________的方向一致(动量定理说明)。 (2)过程量:冲量是指力对物体作用一段时间的积累下效应,与位移没有直接关系。 (3)绝对性:力与时间与参考系的选择无关,因此冲量与参考系的选取无关。 三、动量定理 物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化,或物体所受各个力的冲量等于物体的动量的变化。公式: (1)冲量的大小总等于动量改变量的大小,冲量的方向总跟动量改变量的方向一致。 (2)可以是恒力也可以变力,动量定理通常用来解决碰撞、打击一类问题。 (3)适用范围:受力也可以为恒力,也可以为变力,运动轨迹可以为直线,也可以为曲线,运动时间可长可短,动量定理都适用。 答案:一、速度 瞬时速度 瞬时速度 平行四边形法则 二、 动量改变量 【问题情境举隅】 体育运动中的动量定理 足球、篮球、乒乓球等球类运动,通过不同角度的撞击使球的动量发生改变。在跳跃过程中剧烈的动量变化都会人体造成一定的瞬时冲击,过大的冲击力会损害到人体的健康。 因此排球运动员在扑球时,通过延长与地作用的时间,减少与地的冲击力以避免受伤。 高空坠物 从高空落下的物体由于有很大的速度,因此物体的动量也很大,落到地面上冲击力也随之增加,因此会带来较大的危害。 道路事故中的碰撞 车辆在行驶过程中,超载、超速都会使车辆动量变大,从而失去安全控制撞击物体产生很大的破坏性,碰撞中动量变化大,产生的冲击力大。因此一般轿车上还配备有安全带和安全气囊,一旦车发生严重撞击时起到对车内人员的保护作用。 “流体模型” 对于多个物体的连续撞击,例如液体流、气体流、粒子流等,因其与外界作用具有一定的连续性,持续的撞击可以形成稳定的冲击力。 关键点拨 利用图像求冲量 【例题1】一质量为的质点静止于光滑水平面上,从时刻开始,受到如图所示的水平外力作用,则 ( ) A.第末质点的速度大小为 B.第末质点的动量大小为 C.第内与第内质点动量增加量之比为 D.第内与第内质点动能增加量之比为 课堂笔记: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 【点拨1】1.冲量的特点 时间性:冲量大小由力和力作用的时间共同决定。 矢量性：对于方向恒定的力,冲量的方向与力的方向一致。 2.动量计算的方法 公式法:利用计算适用于恒力的冲量,与物体的运动状态无关。 图像法:利用图像计算,图像与轴围成的面积表示冲量。 动量定理法:如果物体收到大小或方向变化的力的作用,可以利用动量定理求变力的冲量。 动量定理的应用 【例题2】一个质量为的垒球,以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,设球棒与垒球的作用时间为。则 ( ) A.球棒对垒球的平均作用力大小为 B.球棒对垒球的平均作用力大小为 C.球棒对垒球