第7章 1 第1讲 动量和动量定理(课件PPT)-【赢在微点·顶层设计】2027年高中物理高考一轮总复习（粤教版）

该高中物理高考复习课件聚焦“动量和动量定理”专题，覆盖动量、冲量概念及动量定理应用、流体类问题处理等高考核心考点，依据高考评价体系梳理理解概念、解释现象、定量计算三大考查要求，通过微点辨析归纳易错点，结合考向分类明确动量变化计算、冲量计算等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于融合高考真题训练与科学思维培养，如以2024年广东卷安全气囊测试题为例，指导学生用F-t图像面积求冲量、动量定理求速度，通过流体问题“柱体模型”建构提升模型建构能力，助力学生掌握答题技巧，教师可依托其系统性考点梳理与典型题解析，实现高效复习教学。

赢在微点 高考复习顶层设计 物理 第七章 动量守恒定律 第1讲 第七章　动量守恒定律 动量和动量定理 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 目 标 要 求 1.理解动量和冲量，理解动量定理及其表达式，能用动量定理解释生活中的现象。2.能利用动量定理进行有关计算,会在流体问题中建立“柱体”模型。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考点1　动量和冲量 考点2　动量定理的理解和应用 内容 索引 温馨提示:点击标题链接相关内容 考点3　应用动量定理处理“流体类”问题 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 动量和冲量 考点1 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 6 必|备|知|识 1.动量。 (1)定义：物体的质量和 的乘积叫作物体的动量。 (2)表达式：p= 。 (3)方向：动量的方向与 的方向相同。 速度 mv 速度 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 2.动量的变化。 (1)因为动量是矢量，动量的变化量Δp也是 ，其方向与速度的改变量Δv的方向 。 (2)动量的变化量Δp，一般用末动量p'减去初动量p进行矢量运算，也称为动量的增量，即Δp= 。 相同 p'-p 矢量 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 3.冲量。 (1)定义：力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量。 (2)公式： 。 (3)单位： 。 (4)方向：冲量是 ，恒力冲量的方向 。 I=FΔt N·s 矢量 与力的方向相同 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)物体的速度大小不变，其动量不变( ) (2)两物体中动量大的动能不一定大( ) (3)物体沿水平面运动时，重力不做功，其冲量为零( ) (4)物体所受合力不变，其动量也不变( ) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 关|键|能|力 1.动量与动能的比较。   动量 动能 物理意义 描述机械运动状态的物理量 定义式 p=mv Ek=mv2 标矢量 矢量 标量 变化原因 物体所受冲量 外力所做的功 大小关系 p= Ek= 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 联系 (1)都是相对量，与参考系的选取有关，通常选取地面为参考系。 (2)若物体的动能发生变化，则动量一定也发生变化；但动量发生变化时动能不一定发生变化。 (3)都是状态量，与某一时刻或某一位置相对应 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 2.冲量的计算方法。 方法 求解依据 适用情形 公式法 I=Ft 计算恒力的冲量 图像法 F-t图像与t轴围成的面积 若为规则图线，可计算冲量大小；若为不规则图线常用于比较大小关系 平均 值法 力随时间成一次函数变化时，用平均作用力求冲量，表达式为I=t 力随时间均匀变化，或力F是关于时间t的一次函数 动量 定理法 I=Δp 已知初、末状态的动量或速度，多用于求变力的冲量 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例1】　在某网球比赛中，假设某次击球过程中，质量为60 g的网球以30 m/s的水平速度飞来，运动员引拍击球，球拍与网球作用极短时间后，以40 m/s的水平速度反方向弹回，取飞来速度方向为正，在此过程中，该网球的动量变化量为( ) A.-4.2 kg·m/s 　　B.4.2 kg·m/s C.-0.6 kg·m/s 　　D.0.6 kg·m/s 考向1 动量和动量变化 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 该网球的动量变化量为Δp=p2-p1=m(v2-v1)=0.06×(-40-30) kg·m/s= -4.2 kg·m/s，A项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例2】　甲、乙两物体的质量之比是1∶4，下列说法正确的是 ( ) A.如果它们的动量大小相等，则甲、乙的动能之比是1∶4 B.如果它们的动量大小相等，则甲、乙的动能之比是2∶1 C.如果它们的动能相等，则甲、乙的动量大小之比是1∶2 D.如果它们的动能相等，则甲、乙的动量大小之比是1∶4 考向2 动量和动能的比较 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 当两物体动量大小相等时，由Ek=知Ek甲∶Ek乙=m乙∶m甲=4∶1, A、B两项错误；当两物体动能相等时，由p2=2mEk知p甲∶p乙=∶=1∶2，C项正确，D项错误。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例3】　如图所示，质量为m的小滑块沿倾 角为θ的斜面向上滑动，经过时间t1速度变为零 然后又下滑，经过时间t2回到斜面底端，滑块在 运动过程中受到的摩擦力大小始终为f，重力加速度为g，在整个过程中，重力对滑块的总冲量为( ) A.mgsin θ(t1+t2) B.mgsin θ(t1-t2) C.mg(t1+t2) D.0 考向3 冲量的计算 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 根据冲量的定义式I=Ft，因此重力对滑块的冲量应为重力乘作用时间，所以IG=mg(t1+t2)，C项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例4】　(多选)物体从t=0时刻由静止开始做直线运动，0~4 s内其合外力随时间变化的关系图线为某一正弦函数，如图所示。下列表述正确的是( ) A.0~2 s内合外力的冲量一直增大 B.0~4 s内合外力的冲量为零 C.2 s末物体的动量方向发生变化 D.0~4 s内物体动量的方向一直不变 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 根据F-t图像中图线与t轴所围面积表示冲量可知，在0~2 s内合外力的冲量一直增大，A项正确；0~4 s内合外力的冲量为零，B项正确；2 s末冲量方向发生变化，物体的动量开始减小，但方向不发生变化，0~4 s内物体动量的方向一直不变，C项错误，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 动量定理的理解和应用 考点2 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 22 必|备|知|识 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 。 2.公式： 或 。 动量变化量 F(t'-t)=mv'-mv I=p'-p 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)物体所受合外力的冲量方向与物体动量变化量的方向是一致的 ( ) (2)动量定理描述的是某一状态的物理规律( ) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 关|键|能|力 对动量定理的理解。 (1)动量定理反映了力的冲量与动量变化之间的因果关系，即合外力的冲量是原因，物体的动量变化是结果。 (2)动量定理中的冲量是所受合外力的冲量，既是各力冲量的矢量和,也是合外力在不同阶段冲量的矢量和。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (3)动量定理的表达式是矢量式，等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义。 (4)由FΔt=p'-p，得F==，即物体所受的合外力等于物体的动量对时间的变化率。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例5】　如图所示是某手机防摔装置，商家宣传只要手机摔落角度合适，可以保证从2 m高处自由摔落而不破，下列有关说法正确的是( ) A.防摔装置可以减小手机的动量的变化量 B.防摔装置可以减小手机的动量的变化率 C.防摔装置可以减小手机的动能的变化量 D.防摔装置可以增加地面对手机的作用力 考向1 用动量定理解释现象 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 依题意，根据动量定理FΔt=Δp，可得F=，防摔装置的作用是延长了手机与地面的接触时间Δt，从而减小手机所受到的合外力，即减小手机动量的变化率，而手机动量的变化量Δp未发生变化,由于高度不变，则动能的变化量保持不变，B项正确，A、C、D三项错误。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 用动量定理解释的两类物理现象 (1)Δp一定时，F的作用时间越短，力越大；时间越长，力越小。 (2)F一定时，力的作用时间越长，Δp越大；时间越短，Δp越小。 分析问题时，要明确哪个量一定，哪个量变化。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例6】　(2024·广东卷)汽车的安全带和安全气囊是有效保护乘客的装置。 (1)安全带能通过感应车的加速度自动锁定， 其原理的简化模型如图甲所示。在水平路面 上刹车的过程中，敏感球由于惯性沿底座斜 面上滑直到与车达到共同的加速度a，同时 顶起敏感臂，使之处于水平状态，并卡住卷 轴外齿轮，锁定安全带。此时敏感臂对敏感 球的压力大小为FN，敏感球的质量为m，重 力加速度为g。忽略敏感球受到的摩擦力。求斜面倾角的正切值tan θ。 考向2 用动量定理求平均作用力或变力的冲量 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (2)如图乙所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动。与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律，可近似用图丙所示的图像描述。已知头锤质量M=30 kg，H=3.2 m，重力加速度大小取g=10 m/s2。求： ①碰撞过程中F的冲量大小和方向； ②碰撞结束后头锤上升的最大高度。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 审题指导 序号 信息读取 信息加工 1 顶起敏感臂，使之处于水平状态 敏感臂对敏感球的压力竖直向下 2 (1)气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律，可近似用图丙所示的图像描述； (2)碰撞过程中F的冲量大小和方向 可用F-t图线与时间轴所包围的面积求力F的冲量 3 碰撞结束后头锤上升的最大高度 (1)做竖直上抛运动，求出竖直上抛的初速度即可求得最大高度； (2)利用动量定理求竖直上抛的初速度 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)敏感球受向下的重力mg和敏感臂向下的压力FN以及斜面的支持力N，则由牛顿第二定律可知(mg+FN)tan θ=ma， 解得tan θ=。 (2)①由题图丙可知碰撞过程中F的冲量大小 IF=×0.1×6 600 N·s=330 N·s， 方向竖直向上。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 ②头锤落到气囊上时的速度 v0==8 m/s， 与气囊作用过程由动量定理(向上为正方向) IF-Mgt=Mv-(-Mv0)， 解得v=2 m/s， 则上升的最大高度h==0.2 m。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【类题演练】　(多选)(2025·东莞模拟)学生李 华研发了一款名字叫作“AD-case”的手机壳，从 外观上：可以看到这个手机壳长有8个触角，当 手机坠落时，接触地面瞬间8个触角会瞬间弹出 来，起到很好的缓冲作用。研究缓冲效果的实验中，总质量为200 g的手机从距离地面1.8 m的高度掉落，平摔在地面上，保护器撞击地面的时间为0.2 s，然后手机保持静止，不计空气阻力，g=10 m/s2，下列说法正确的是( ) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 A.保护器的缓冲作用是减小了手机落地过程的动量变化量 B.保护器使得手机撞击地面的时间延长 C.手机从开始掉落到恰好静止的过程中重力冲量的大小为1.2 N·s D.手机从开始掉落到恰好静止的过程中地面对手机的平均作用力大小为8 N 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 根据动量定理FΔt=Δp可知保护器使得手机撞击地面的时间延长，即保护器的缓冲作用是减小了手机落地过程的动量变化率，A项错误，B项正确；由自由落体运动规律可知h=g=1.8 m，解得t1=0.6 s，手机从开始掉落到恰好静止的过程用时t=t1+0.2 s=0.8 s，手机从开始掉落到恰好静止的过程中重力冲量的大小I=mgt=(200× 10-3×10×0.8) N·s=1.6 N·s，C项错误；设手机落地前速度为v， 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 由以上分析可知v=gt1=6 m/s，手机从开始掉落到恰好静止的过程中地面对手机的平均作用力为F'，规定向下为正方向，则根据动量定理有(mg-F')×0.2 s=0-mv，解得F'=8 N，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 应用动量定理处理“流体类”问题 考点3 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 39 关|键|能|力 对“连续”质点系发生持续作用时，物体动量(或其他量)连续发生变化。这类问题的处理思路是：正确选取研究对象，即选取很短时间Δt内动量(或其他量)发生变化的那部分物体作为研究对象，建立“柱状”模型，在时间Δt内所选取的研究对象均分布在以S为截面积、长为vΔt的柱体内，这部分质点的质量为Δm=ρSvΔt，以这部分质量为研究对象，研究它在Δt时间内动量(或其他量)的变化情况，再根据动量定理(或其他规律)求出有关的物理量。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例7】　用高压水枪清洗汽车的照片如图所示，设水枪喷出的水柱截面为圆形，直径为D，水流速度为v，水柱垂直汽车表面，水柱冲击汽车后反方向的速度为0.2v，已知水的密度为ρ。下列说法正确的是( ) 考向1 流体类问题 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 A.水柱对汽车的平均冲力为0.2ρv2πD2 B.高压水枪单位时间喷出的水的质量为ρvπD2 C.当高压水枪喷口的出水速度变为原来2倍时，水柱对汽车的平均冲力加倍 D.高压水枪喷出水柱直径D减半时，水柱对汽车的压强变小 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 高压水枪单位时间喷出的水的质量为m0==ρvπD2，规定水流返回的速度方向为正方向，由动量定理得FΔt=0.2mv-(-mv)，m=m0Δt，解得F=0.3ρv2πD2，A项错误，B项正确；根据F=0.3ρv2πD2，出水速度变为原来2倍时，水柱对汽车的平均冲力增大为4倍，C项错误；水柱对汽车的压强为p==1.2ρv2，高压水枪喷出水柱直径D减半时，水柱对汽车的压强不变，D项错误。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例8】　飞船正面面积S=1 m2，以v=2×103 m/s飞入一宇宙微尘区，此区域每立方米空间有一个微尘，微尘的平均质量m0=2×10-4 kg，设微尘与飞船相碰后附在飞船表面，要使飞船速度不变，飞船的推力是( ) A.400 N B.600 N C.800 N D.1 000 N 考向2 微粒类问题 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 飞船每秒前进的距离为x=vt=2 000 m，根据题意可知，撞到的微尘数量为n==2 000，若飞船速度不变，则飞船对微尘的冲量大小为I=nm0v=800 N·s，则微尘对飞船的冲量大小为I'=I=800 N·s，因飞船速度不变，动量不变，则推力对飞船的冲量大小也为I'=Ft,解得F=800 N，C项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 把握高考微点，实现素能提升 完成——微练35 本部分内容讲解结束 $$