第7章 第1讲 动量　动量定理及其应用 课件 -2027届高考物理一轮复习考点精讲

该高中物理高考复习课件聚焦“动量与动量守恒定律”专题，依据课标要求覆盖动量、冲量、动量定理及动量守恒定律核心考点，结合2021-2025年学考选考真题（如2024年安全气囊情境、2025年碰撞问题）分析高频考点分布，归纳碰撞、反冲等常考题型，对接高考评价体系，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题情境+模型建构+素养提升”策略，如以流体模型问题为例，通过“隔离法选取研究对象、动量定理推导冲击力”培养科学思维和模型建构能力，设置考点过关判断、典例解析（如安全座椅冲量计算）和变式练习，帮助学生掌握动量定理应用技巧，教师可据此精准定位薄弱点，提升复习效率。

第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 第1讲　动量　动量定理及其应用 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 1．理解冲量和动量。 2．能通过理论推导和实验，理解动量定理。 3．能用动量定理解释(解决)生产生活中的现象(问题)。 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 × √ × × × × -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 D -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 C -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 甲　　　　　　乙 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 谢谢观看 -‹#›- 第七章　动量与动量守恒定律 课标内容 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 对应教材 粤教版选择性必修第一册P01～34；人教版选择性必修第一册P01～30 学业要求 学业要求 水平 能理解冲量、动量、动量定理和动量守恒定律 2、3 能用动量定理和动量守恒定律解决有关问题 2、3 能用动量和机械能解决一维碰撞问题 2、3 能完成“验证动量守恒定律”实验 2、3 考查载体 1．生活实践问题情境：与大自然中物理相关的现象，与生产生活紧密联系的物理问题，与科技前沿、国家重大科技工程相关的情境。如：火箭、反冲、体育项目等。 2．学习探索问题情境：与物理学史、课程标准、新教材、科学探究相关的问题情境。如：碰撞、板块模型、子弹打木块模型、弹簧模型等 命题思路 1.命题方式:以选择题和计算题为主,动量守恒定律、动量定理在火箭发射等场景应用,常以选择题形式命题;动量守恒定律在碰撞、反冲运动中的应用,则多以计算题形式考查。 2.命题重点:“滑块—滑板相对运动模型”“弹性碰撞模型”等,是高考论述与计算题的命题重点。 3.命题难点:难点在于全面综合考查动量守恒定律、能量守恒定律、牛顿运动定律、运动学公式的应用,同时考查学生的物理构建模型能力、推理论证能力和创新能力 广东真题 2021年适应考：T14动量定理，动量守恒定律 2021年学选考：T13动量定理，动量守恒定律 2022年学选考：T13动量守恒定律 2023年学选考：T10冲量，动量定理； T15动量定理，动量守恒定律 2024年学选考：T10两滑块碰撞情境，牛顿运动定律、动能定理、动量守恒定律等；T14汽车的安全带和安全气囊情境，冲量、动量定理等 2025年学选考：T7碰撞、动量守恒、能量的关系；T10 拉力的冲量、重力和拉力的合力的冲量 考点一　动量和冲量的理解 【考点内化】 1．对动量的理解。 (1)动量的两个性质。 ①瞬时性：动量是描述物体运动状态的物理量，是针对某一时刻或某一位置而言的。 ②相对性：动量的大小与参考系的选取有关，通常情况是指相对地面的动量。 (2)动量与动能的比较。 区别 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 标矢性 矢量 标量 变化因素 物体所受冲量 合外力所做的功 大小关系 p＝ Ek＝ 对于给定的物体，若动能发生了变化，动量一定也发生了变化；而动量发生变化，动能不一定发生变化。它们都是相对量，均与参考系的选取有关，高中阶段通常选取地面为参考系 2．对冲量的理解。 (1)冲量的两个性质。 ①时间性：冲量不仅由力决定，还由力的作用时间决定，恒力的冲量等于该力与该力的作用时间的乘积。 ②矢量性：对于方向恒定的力来说，冲量的方向与力的方向一致；对于作用时间内方向变化的力来说，冲量的方向与相应时间内物体动量改变量的方向一致。 (2)作用力和反作用力的冲量：一定等大、反向，但作用力和反作用力做的功之间并无必然联系。 (3)冲量与功的比较。 区别 冲量 功 定义 作用在物体上的力和力的作用时间的乘积 作用在物体上的力和物体在力的方向上的位移的乘积 单位 N·s J 公式 I＝Ft(F为恒力) W＝Fl cos α(F为恒力) 标矢性 矢量 标量 意义 ①表示力对时间的累积。 ②是动量变化的量度 ①表示力对空间的累积。 ②是能量转化的量度 都是过程量，都与力的作用过程相互联系 【考点过关】 请判断有关动量、冲量和动能表述正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)动量越大的物体，其速度越大。(　　) (2)物体的动量变化，其动能有可能不变。(　　) (3)物体的动量越大，表明它受到的冲量越大。(　　) (4)物体沿水平面运动时，重力不做功，其冲量为零。(　　) (5)物体受到合外力的冲量作用，则其动能一定变化。(　　) (6)物体所受合外力的冲量的方向与物体末动量的方向相同。(　　) 【考教衔接】 　(教材改编)如图，把重物压在纸带上。有位同学认为：若迅速拉纸带，时间短，由于动量变化量相等，则纸带对重物的摩擦力大，重物会随着纸带向前运动。这种观点正确吗？为什么？ 解答：这种观点错误。因为重物之所以会移动，即有向前的速度v，是由于重物底面受到纸对其向前的滑动摩擦力产生的冲量，设重物底面与纸带间的动摩擦因数为μ，由f＝μmg可知摩擦力与相对运动的快慢无关，是不变的。由ft＝mv－0，可知迅速拉动纸带，时间短，重物的速度小，纸带会从重物下面抽出；缓缓拉动纸带，时间长，重物的速度大，会跟纸带一起向前运动。 【练习1】　(单选)在汽车相撞时，汽车的安全气囊可使头部受伤率减少约25%，面部受伤率减少80%左右。如图所示，某次汽车正面碰撞测试中，汽车以108 km/h的速度撞上测试台后停下，安全气囊在系有安全带的假人的正前方水平弹出，假人用时0.2 s停下。车内假人的质量为50 kg，则下列说法正确的是(　　) A．安全气囊的作用是减小碰撞前后假人动量的变化量 B．安全气囊对假人的作用力小于假人对安全气囊的作用力 C．碰撞过程中安全气囊和安全带对假人的冲量大小为300 N·s D．碰撞过程中安全气囊和安全带对假人的平均作用力大小为7 500 N 解析：在安全气囊的作用下增加了碰撞时假人的减速时间，碰撞前后假人动量的变化量不变，假人受到的合外力减小，故A错误；由牛顿第三定律可知，安全气囊对假人的作用力等于假人对安全气囊的作用力，故B错误；根据动量定理可知碰撞过程中安全气囊和安全带对假人的冲量大小为I＝mv＝50×(108÷3.6) N·s＝1 500 N·s,故C错误；碰撞过程中安全气囊和安全带对假人的平均作用力大小为F＝＝ N＝7 500 N，故D正确。故选D。 考点二　动量定理的理解及应用 【考点内化】 1．对动量定理的理解。 (1)中学物理中，动量定理研究的对象通常是单个物体。 (2)Ft＝p′－p是矢量式，两边不仅大小相等，而且方向相同。式中Ft是物体所受的合外力的冲量。 (3)Ft＝p′－p除表明两边大小、方向的关系外，还说明了两边的因果关系，即合外力的冲量是动量变化的原因。 (4)由Ft＝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。 2．应用动量定理解决问题的一般步骤。 (1)确定研究对象。一般选单个物体。 (2)对物体进行受力分析。可以先求每个力的冲量，再求各力冲量的矢量和；或先求合力，再求合冲量。 (3)抓住过程的初、末状态，选好正方向，确定各动量和冲量的正、负号。 (4)根据动量定理列方程，如有必要还需要其他补充方程，最后代入数据求解。对过程较复杂的运动，可分段用动量定理，也可整个过程用动量定理。 【考点过关】 (教材改编)试在下述简化情况下，根据牛顿运动定律和运动学公式导出动量定理的表达式：粗糙水平地面上有一个物体，在一个恒定拉力作用下，沿直线运动。要求说明推导过程中每步的根据，以及式中各符号和最后结果中各项的物理意义。 解答：如图，水平地面上质量为m的物体，在一个恒定拉力F作用下，经时间t后速度由v1增加到v2，已知物体与水平地面间的摩擦力恒为f。 根据牛顿第二定律，有F－f＝ma, ① 由运动学公式得v2＝v1＋at, ② 解得t＝， 合外力的冲量为I合＝(F－f)t＝ ， 即I合＝mv2－mv1, ③ 式③为动量定理的表达式。其中： I合表示合外力的冲量，mv2表示末动量，mv1表示初动量。表示物体所受合外力的冲量等于物体动量的改变量，这个关系式叫作动量定理。 【考教衔接】 　(单选)如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球由静止自由下落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(　　) 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 解析：设足球自由落体80 cm时的速度为v1，时间为t1，有v1＝＝4 m/s，t1＝＝0.4 s，反弹后做竖直上抛运动，而上升的最大高度也为80 cm，根据运动的对称性可知上抛的初速度v2＝v1＝4 m/s，上升的时间t2＝t1＝0.4 s；对足球与人接触的过程，Δt＝0.1 s，取向上为正方向，由动量定理有(－mg)Δt＝mv2－(－mv1)＝Δp，解得＝36 N，Δp＝3.2 kg·m/s，即头部对足球的平均作用力为36 N，而足球的重力为4 N，则头部对足球的平均作用力是重力的9倍，此过程的动量变化量大小为Δp＝3.2 kg·m/s，故A错误，C正确；足球与头部刚接触时的动量为p1＝mv1＝1.6 kg·m/s，故B错误；足球运动的全过程，所受重力的冲量为IG＝mg(t1＋Δt＋t2)＝3.6 N·s，故D错误。故选C。 【练习2】　蹦床运动是运动员在一张绷紧的水平弹性网上蹦跳并做出各种空中动作的运动项目。有一个质量为60 kg的运动员，从离网面3.2 m高处自由下落，着网后竖直向上蹦到离网面5.0 m处，设运动员与网面接触的时间Δt＝1.2 s，在这段时间内网对运动员的冲力设为恒力F，取g＝10 m/s2，求F的大小。 解答：设运动员在与网接触的过程中，刚触网的速度为v1＝＝8 m/s，刚离网时的速度v2＝＝10 m/s，运动员受到网竖直向上的弹力F和竖直向下的重力mg的作用，取向上为正方向，根据动量定理，有(F－mg)Δt＝mv2－(－mv1)＝m(v1＋v2)， 整理得F＝mg＋， 代入数据解得F＝1 500 N。 考点三　动量定理的实际应用 【考教衔接】 　(教材改编)一辆以72 km/h的速度行驶的汽车意外撞到障碍物，在0.1 s时间内停下。有一个质量为15 kg的小孩坐在车内，为了保证小孩的安全，专家建议小孩使用安全座椅，如图所示。 (1)如果小孩没有使用安全座椅，小孩的速度改变情况就与汽车相同，则作用在小孩身上的平均作用力有多大？ (2)如果小孩使用了安全座椅，可使小孩延缓到0.8 s的时间停下，则平均作用在小孩身上的力有多大？ (3)平时有的家长用手抱着小孩而不使用安全座椅，你认为妥当吗？为什么？ 解答：(1)v0＝72 km/h＝20 m/s， 如果没有使用安全座椅，对小孩，根据动量定理，有－F1t1＝0－mv0，得F1＝＝ N＝3 000 N。 (2)如果使用安全座椅，对小孩，根据动量定理，有－F2t2＝0－mv0，得F2＝＝ N＝375 N。 (3)不妥当。因为如果靠人抱着，手承担的力远远达不到3 000 N，小孩就会因大人松手而被抛出。 【练习3】　高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。图甲为一则安全警示广告，非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小明用下面的实例来检验广告词的科学性：他建立了如图乙所示的模型，一个质量为m＝50 g的鸡蛋从15楼的窗户(距地面高度h约为45 m)自由落下，与地面撞击时鸡蛋的竖直高度为h′＝6 cm，认为鸡蛋底端落地后，鸡蛋顶端的运动是匀减速运动，并且顶端运动到地面时恰好静止，以鸡蛋的底端、顶端落地的时间间隔作为鸡蛋与地面的撞击时间，不计空气阻力。 (1)求鸡蛋落地前瞬间的速度大小v。 (2)忽略鸡蛋的重力，试估算从15楼的窗户落下，鸡蛋撞击地面过程中对地面的平均冲击力大小F。 (3)根据(2)的计算结果分析，为什么不允许高空拋物。 解答：(1)不计空气阻力，鸡蛋落地前做自由落体运动，有v2＝2gh， 解得鸡蛋落地前瞬间的速度大小 v＝＝30 m/s。 (2)鸡蛋底端落地后，根据运动学公式h′＝t′， 解得t′＝＝4×10-3 s， 规定竖直向上为正方向，由动量定理有(－mg)t′＝0－m(－v)， 可得鸡蛋撞击地面过程中地面对鸡蛋的平均冲击力大小＝375.5 N， 根据牛顿第三定律，可得鸡蛋撞击地面过程中对地面的平均冲击力大小F＝＝375.5 N。 (3)根据(2)的计算结果分析可知，一个小小的鸡蛋从15楼的窗户落下可产生375.5 N的作用力，换成更重的物体或从更高的楼层抛物，冲击力会更大，所以不允许高空抛物。 点评：本题第(1)问既可以用运动学规律也可以用功能关系，第(2)问既可以用牛顿运动定律也可以用动量定理，第(3)问文字分析，体现了开放性和创新性。 考点四　动量定理求解流体模型问题 【考点内化】 用动量定理求解“流体模型”问题的思路。 【考教衔接】 　(教材改编)某游乐园入口旁有一喷泉，喷出水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于S)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力，已知水的密度为ρ，重力加速度为g。求： (1)喷泉单位时间内喷出的水的质量。 (2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。 解答：(1)在一段很短的时间Δt内，可以认为喷泉喷出的水柱保持速度v0不变。 该时间内，喷出水柱的高度Δl＝v0Δt, ① 喷出水柱的质量Δm＝ρΔV, ② 其中ΔV为水柱体积，满足ΔV＝Δl·S, ③ 由①②③可得，喷泉单位时间内喷出的水的质量Δm＝ρv0S。 (2)设玩具底面相对于喷口的高度为h，v为水柱到达玩具底部时的速度。 由运动学公式，有v2－v02＝－2gh, ④ 在很短时间Δt内，冲击玩具水柱的质量 Δm＝ρv0SΔt, ⑤ 设F冲为玩具底部水体对玩具的作用力，由于玩具受力平衡，有 F冲＝Mg, ⑥ 又设F压为玩具对其底部下面水柱的作用力，由牛顿第三定律，有 F压＝F冲＝Mg, ⑦ 由题意可知，在竖直方向上，对该部分水柱，由动量定理，有 (F压＋Δm·g)Δt＝Δm·v, ⑧ 由于Δt很小，Δmg·Δt可忽略不计，即有 F压Δt＝Δm·v, ⑨ 由④⑤⑥⑦⑨可得h＝－＝。 【练习4】　宇宙飞船在飞行过程中有很多技术问题需要解决，其中之一就是当飞船进入宇宙微粒尘区时，如何保持速度不变的问题。假设一宇宙飞船以v＝2.0×103m/s的速度进入密度ρ＝2.0×10-6 kg/m3的微粒尘区，飞船垂直于运动方向上的最大横截面积S＝5 m2，且认为微粒与飞船相碰后都附着在飞船上，则飞船要保持速度v不变，所需推力多大？ 解答：设飞船在微粒尘区的飞行时间为Δt，则在这段时间内附着在飞船上的微粒质量Δm＝ρSvΔt， 微粒由静止到与飞船一起运动，微粒的动量增加，由动量定理得FΔt＝Δm·v＝ρSv2Δt， 所以飞船所需推力大小F′＝F＝ρSv2＝2.0×10-6×5×(2.0×103)2 N＝40 N。 $