内容正文:
第1节 动量
【知识梳理】
一、寻求碰撞中的不变量
由小车碰撞实验中记录的数据知:两小车碰撞前后,动能之和 (填“相等”或“不相等”),质量与速度的乘积之和 。
二、动量
1.动量
(1)定义:物体的 和 的乘积.
(2)公式:p= ,单位:kg·m/s。
(3)动量的矢量性:动量是 (填“矢”或“标”)量,方向与 相同,运算遵循平行四边形定则.
2.动量的变化量
(1)物体在某段时间内 与 的矢量差,Δp= 矢量式.
(2)动量始终保持在同一条直线上时的运算:选定一个正方向,动量、动量的变化量用带正、负号的数值表示,从而将矢量运算转化为 运算,此时的正、负号仅表示方向,不表示大小.
【典型例题】
例1:(多选)若一个物体的动量发生了变化,则物体运动的:
A.速度大小一定改变了
B.速度方向一定改变了
C.速度一定变化了
D.加速度一定不为零
例2:关于物体的动能与动量的说法,正确的有:
A.速度大的物体动量一定大
B.两物体动能相等时质量较大的物体动量较大
C.物体的动量发生变化时,物体的动能一定变化
D.物体的动能发生变化时,物体的动量一定变化
例3.(多选)关于动量的变化,下列说法中正确的是:
A.做直线运动的物体速度增大时,动量的增量Δp与速度的方向相同
B.做直线运动的物体速度减小时,动量的增量Δp与运动的方向相反
C.物体的速度大小不变时,动量的增量Δp为零
D.物体做曲线运动时,动量的增量Δp一般不为零
例4.一个质量是0.2kg的钢球,以3m/s的速度v水平向右运动,碰到竖直墙壁后弹回,沿着同一直线以3m/s的速度v'水平向左运动,求钢球与墙壁碰撞过程中钢球的动量变化量。
例5.羽毛球是速度最快的球类运动之一,我国运动员林丹某次扣杀羽毛球的速度为342 km/h,假设球的速度为90 km/h,林丹将球以342 km/h的速度反向击回.设羽毛球质量为5 g,试求:
(1)林丹击球过程中羽毛球的动量变化量;
(2)在林丹的这次扣杀中,羽毛球的速度变化、动能变化各是多少?
【课后作业】
( )1.下列物理量属于矢量的是
A.动量 B.功 C.电流强度 D.能量
( )2.关于动量的说法中,正确的是
A.物体的动量改变了,其速度大小一定改变
B.物体的动量改变了,其速度方向一定改变
C.物体运动速度的大小不变,其动量一定不变
D.物体的运动状态改变,其动量改变
( )3.关于物体的动量,下列说法中正确的是
A.运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向
B.物体的动能若不变,则动量一定不变
C.动量变化量的方向一定和动量的方向相同
D.动量越大的物体,其惯性也越大
( )4.物体做曲线运动的过程中以下物理量一定会发生变化的是
A.加速度 B.动能 C.动量 D.机械能
( )5.对一定质量的物体,下列说法不正确的是
A.物体的动能发生变化,其动量一定变化
B.物体的动量发生变化,其动能一定变化
C.物体所受的合外力不为零,物体的动量一定变化,但物体的动能不一定变化
D.物体所受的合外力为零时,物体的动量变化量一定为零
( )6.下列关于动量的说法中,正确的是
A.动量大的物体惯性一定大
B.物体的动量改变,其动能一定改变
C.两物体动能相等,动量一定相等
D.物体的运动状态改变,其动量一定改变
( )7.(多选)某小球做匀速圆周运动的过程中,不发生变化的物理量是
A.速度 B.加速度 C.动量 D.动能
( )8.(多选)关于动量的变化,下列说法正确的是
A.做直线运动的物体速度增大时,动量的增量△p与运动方向相同
B.做直线运动的物体速度减小时,动量的增量△p的方向与运动方向相反
C.物体的速度大小不变时,动量的增量△p为零
D.物体做曲线运动时,动量的增量一定不为零
( )9.(多选)运动的物体的质量比为2:1,则
A.当它们的动能相同时,动量之比P甲∶P乙=2:1
B.当它们的动能相同时,动量之比P甲∶P乙=:1
C.当它们的动量相同时,它们的动能之比Ek甲∶Ek乙=2:1
D.当它们的动量相同时,它们的动能之比Ek甲∶Ek乙=1:2
( )10.(多选)如图,不计空气阻力,从O点水平抛出的小球抵达光滑斜面上端P处时,速度方向恰好沿着斜面方向,然后紧贴斜面PQ做匀加速直线运动。下列说法正确的是
A.小球在斜面上运动的加速度大小比平抛运动时的大
B.小球在斜面上运动的加速度大小比平抛运动时的小
C.撤去斜面,小球仍从O点以相同速度水平抛出,落地动能将不变
D.撤去斜面,小球仍从O点以相同速度水平抛出,落地动量将不变
11.如图所示,质量为2kg的物体放在水平面上,在水平拉力的作用下由静止开始运动,经过1s后撤去F,又经过1s后物体停止运动,求物体与水平面间的动摩擦因数.(g取)
12.质量为0.1 kg的弹性小球从高1.25 m处自由下落至一光滑而坚硬的水平板上,碰撞后弹回到0.8 m高处,g=10 m/s2,求:
(1)小球与水平板碰撞前后的动量;
(2)小球与水平板碰撞前后的动量变化。
13.竖直向上抛出质量为0.1kg的石头,石头上升过程中,空气阻力忽略不计,石头离手时的速度是20m/s,g取10m/s2。求:
(1)石头离手时的动量;
(2)石头能够上升的最大高度;
(3)石头离手后,上升15m高时的速度大小。
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第1节 动量
【知识梳理】
一、寻求碰撞中的不变量
由小车碰撞实验中记录的数据知:两小车碰撞前后,动能之和 (填“相等”或“不相等”),质量与速度的乘积之和 。
二、动量
1.动量
(1)定义:物体的 和 的乘积.
(2)公式:p= ,单位:kg·m/s。
(3)动量的矢量性:动量是 (填“矢”或“标”)量,方向与 相同,运算遵循平行四边形定则.
2.动量的变化量
(1)物体在某段时间内 与 的矢量差,Δp= 矢量式.
(2)动量始终保持在同一条直线上时的运算:选定一个正方向,动量、动量的变化量用带正、负号的数值表示,从而将矢量运算转化为 运算,此时的正、负号仅表示方向,不表示大小.
【典型例题】
例1:(多选)若一个物体的动量发生了变化,则物体运动的: CD
A.速度大小一定改变了
B.速度方向一定改变了
C.速度一定变化了
D.加速度一定不为零
例2:关于物体的动能与动量的说法,正确的有: D
A.速度大的物体动量一定大
B.两物体动能相等时质量较大的物体动量较大
C.物体的动量发生变化时,物体的动能一定变化
D.物体的动能发生变化时,物体的动量一定变化
例3.(多选)关于动量的变化,下列说法中正确的是: AB
A.做直线运动的物体速度增大时,动量的增量Δp与速度的方向相同
B.做直线运动的物体速度减小时,动量的增量Δp与运动的方向相反
C.物体的速度大小不变时,动量的增量Δp为零
D.物体做曲线运动时,动量的增量Δp一般不为零
例4.一个质量是0.2kg的钢球,以3m/s的速度v水平向右运动,碰到竖直墙壁后弹回,沿着同一直线以3m/s的速度v'水平向左运动,求钢球与墙壁碰撞过程中钢球的动量变化量。
答案:0.6kg· m/s,水平向左
例5.羽毛球是速度最快的球类运动之一,我国运动员林丹某次扣杀羽毛球的速度为342 km/h,假设球的速度为90 km/h,林丹将球以342 km/h的速度反向击回.设羽毛球质量为5 g,试求:
(1)林丹击球过程中羽毛球的动量变化量;
(2)在林丹的这次扣杀中,羽毛球的速度变化、动能变化各是多少?
答案:(1)0.600 kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相反
(2)120 m/s,方向与羽毛球飞来的方向相反,21J
【课后作业】
( )1.下列物理量属于矢量的是A
A.动量 B.功 C.电流强度 D.能量
( )2.关于动量的说法中,正确的是D
A.物体的动量改变了,其速度大小一定改变
B.物体的动量改变了,其速度方向一定改变
C.物体运动速度的大小不变,其动量一定不变
D.物体的运动状态改变,其动量改变
( )3.关于物体的动量,下列说法中正确的是A
A.运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向
B.物体的动能若不变,则动量一定不变
C.动量变化量的方向一定和动量的方向相同
D.动量越大的物体,其惯性也越大
( )4.物体做曲线运动的过程中以下物理量一定会发生变化的是C
A.加速度 B.动能 C.动量 D.机械能
( )5.对一定质量的物体,下列说法不正确的是B
A.物体的动能发生变化,其动量一定变化
B.物体的动量发生变化,其动能一定变化
C.物体所受的合外力不为零,物体的动量一定变化,但物体的动能不一定变化
D.物体所受的合外力为零时,物体的动量变化量一定为零
( )6.下列关于动量的说法中,正确的是D
A.动量大的物体惯性一定大
B.物体的动量改变,其动能一定改变
C.两物体动能相等,动量一定相等
D.物体的运动状态改变,其动量一定改变
( )7.(多选)某小球做匀速圆周运动的过程中,不发生变化的物理量是D
A.速度 B.加速度 C.动量 D.动能
( )8.(多选)关于动量的变化,下列说法正确的是AB
A.做直线运动的物体速度增大时,动量的增量△p与运动方向相同
B.做直线运动的物体速度减小时,动量的增量△p的方向与运动方向相反
C.物体的速度大小不变时,动量的增量△p为零
D.物体做曲线运动时,动量的增量一定不为零
( )9.(多选)运动的物体的质量比为2:1,则BD
A.当它们的动能相同时,动量之比P甲∶P乙=2:1
B.当它们的动能相同时,动量之比P甲∶P乙=:1
C.当它们的动量相同时,它们的动能之比Ek甲∶Ek乙=2:1
D.当它们的动量相同时,它们的动能之比Ek甲∶Ek乙=1:2
( )10.(多选)如图,不计空气阻力,从O点水平抛出的小球抵达光滑斜面上端P处时,速度方向恰好沿着斜面方向,然后紧贴斜面PQ做匀加速直线运动。下列说法正确的是BC
A.小球在斜面上运动的加速度大小比平抛运动时的大
B.小球在斜面上运动的加速度大小比平抛运动时的小
C.撤去斜面,小球仍从O点以相同速度水平抛出,落地动能将不变
D.撤去斜面,小球仍从O点以相同速度水平抛出,落地动量将不变
11.如图所示,质量为2kg的物体放在水平面上,在水平拉力的作用下由静止开始运动,经过1s后撤去F,又经过1s后物体停止运动,求物体与水平面间的动摩擦因数.(g取)
答案:0.1
12.质量为0.1 kg的弹性小球从高1.25 m处自由下落至一光滑而坚硬的水平板上,碰撞后弹回到0.8 m高处,g=10 m/s2,求:
(1)小球与水平板碰撞前后的动量;
(2)小球与水平板碰撞前后的动量变化。
答案:(1),竖直向下,,竖直向上(2)0.9 kg·m/s,竖直向上
解析:(1)设小球与水平板碰前的速度为,可得
方向竖直向下,小球与水平板碰撞前的动量,方向竖直向下;
同理小球与水平板碰后的速度大小为
小球与水平板碰撞后的动量,方向竖直向上。
(2)规定竖直向下为正方向,则动量变化为
即动量变化的大小为0.9 kg·m/s,方向竖直向上。
13.竖直向上抛出质量为0.1kg的石头,石头上升过程中,空气阻力忽略不计,石头离手时的速度是20m/s,g取10m/s2。求:
(1)石头离手时的动量;
(2)石头能够上升的最大高度;
(3)石头离手后,上升15m高时的速度大小。
答案:(1)2kgm/s,方向竖直向上(2)20m(3)10m/s
详解:(1)根据动量公式得,方向竖直向上
(2)根据动能定理得,解得
(3) 根据动能定理得,解得
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