1.2.1 动量定理(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修一(人教版·江苏专版)
2026-08-21
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版选择性必修 第一册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 2. 动量定理 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 884 KB |
| 发布时间 | 2026-08-21 |
| 更新时间 | 2026-08-21 |
| 作者 | 高智传媒科技中心 |
| 品牌系列 | 学霸笔记·高中同步精讲 |
| 审核时间 | 2026-08-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59290197.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本讲义聚焦高中物理动量定理核心知识点,以牛顿运动定律推导为起点,构建冲量概念(定义、计算、矢量性)作为桥梁,系统呈现动量定理内容、表达式及定性定量应用的学习支架。
资料通过情境化引入(如轮船轮胎缓冲)激发兴趣,注重科学推理(定理推导)与模型建构(F-t图像面积法),例题联系生活实际(手机掉落、天宫课堂水球)培养解决问题能力,分层练习题助力课后查漏补缺,有效提升学生科学思维与应用能力。
内容正文:
2.动量定理
1.会用牛顿运动定律推导动量定理。2.知道冲量的概念,会计算某力的冲量。
3.会应用动量定理解决有关问题。
知识点一 动量定理
情境:如图所示,一个质量为m的物体在光滑的水平面上受到恒力F的作用,经过时间Δt,物体的速度从v变为v'。
问题:应用牛顿第二定律和运动学公式推导物体动量的变化量Δp与恒力F及作用时间t的关系。
提示:物体在运动过程中的加速度a= ①
根据牛顿第二定律,有F=ma ②
由以上两式得F=m
整理得FΔt=m(v'-v)=mv'-mv
即FΔt=p'-p=Δp。
1.冲量
(1)定义:力与力的作用时间的 乘积 。
(2)定义式:I= FΔt 。
(3)单位:牛秒,符号是 N·s 。
(4)矢量性:冲量是 矢 (填“矢”或“标”)量。如果力的方向恒定,则冲量的方向与力的方向 相同 。
2.动量定理
(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动量 变化量 。
(2)表达式:I= p'-p 或F(t'-t)= mv'-mv 。
1.冲量是矢量,方向与动量变化量的方向相同。( √ )
2.力越大,力对物体的冲量就越大。( × )
3.若物体在一段时间内动量发生了变化,则物体在这段时间内受到的合外力一定不为零。( √ )
4.合力越大,动量变化越快。( √ )
1.冲量的理解
(1)过程量:研究冲量必须明确研究对象和作用过程,即必须明确是哪个力在哪段时间内对哪个物体的冲量。
(2)意义:反映了力的作用对时间的累积效应。
2.冲量的计算
(1)恒力冲量的计算:直接用公式I=FΔt计算。
(2)变力冲量的计算:
①“平均力”法:如图甲所示,力与时间成线性关系时,则I=Δt=(t2-t1)。
②“面积”法:在F-t图像中,图线与t轴所围的面积等于对应时间内力的冲量。图甲、乙中阴影部分的面积即为t1~t2时间内变力的冲量。
(3)合冲量的计算
①可分别求每一个力的冲量I1,I2,I3,…,再求各冲量的矢量和;
②如果各个力(均为恒力)的作用时间相同,可以先求合力,再用公式I合=F合Δt求解。
3.动量定理反映了合力的冲量是动量变化的原因。
(恒力的冲量)如图所示,质量为2 kg的物体沿倾角为30°,高为5 m的光滑固定斜面由静止从顶端下滑到底端的过程中,g取10 m/s2,求:
(1)重力的冲量;
答案: 40 N·s,方向竖直向下
解析:由于物体下滑过程中各个力均为恒力,
所以只要求出物体下滑的时间,便可以用公式I=F·t逐个求出。
由牛顿第二定律得a==gsin θ=5 m/s2
由x=at2,得t===2 s
重力的冲量为IG=mg·t=2×10×2 N·s=40 N·s,方向竖直向下。
(2)支持力的冲量;
答案: 20 N·s,方向垂直于斜面向上
解析:支持力的冲量为IN=FN·t=mgcos θ·t=20 N·s,方向垂直于斜面向上。
(3)合力的冲量。
答案: 20 N·s,方向沿斜面向下
解析:合力的冲量为I合=F合·t=mgsin θ·t=20 N·s,方向沿斜面向下。
(变力的冲量)(2026·连云港高二上阶段练习)在光滑水平地面上放置一质量为m=1 kg的物块,t=0时刻将一水平向右的力F作用在物块上,力F随时间变化的图像如图所示,则( C )
A.0~4 s内F的冲量大小为8 N·s,方向水平向右
B.4~10 s内F的冲量大小为6 N·s,方向水平向右
C.2~6 s内F的冲量大小为1 N·s,方向水平向右
D.0~10 s内F的冲量大小为2 N·s,方向水平向右
解析:图像的面积代表力F的冲量,0~4 s内,力F的冲量为I1=×2×4 N·s=4 N·s,冲量的方向与力F的方向相同,所以F的冲量方向水平向右,故A错误;4~10 s内,力F的冲量为I2=-1×6 N·s=-6 N·s,F的冲量方向水平向左,故B错误;2~6 s内,力F的冲量为I3=( ×2-1×2)N·s=1 N·s,冲量方向水平向右,故C正确;0~10 s内,力F的冲量为I4=I1+I2=-2 N·s,冲量方向水平向左,故D错误。
(冲量与功的比较)(2026·南京一中阶段检测)一位质量为m的运动员从下蹲状态向上跳起,经Δt时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v,在此过程中,下列说法正确的是(重力加速度为g)( D )
A.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为mv2
B.地面对他的冲量为mv-mgΔt,地面对他做的功为零
C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为mv2
D.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为零
解析:运动员的速度原来为零,起跳后变为v,取向上为正方向,由动量定理可得I-mgΔt=mv-0,故地面对运动员的冲量为mv+mgΔt,运动员在跳起时,地面对运动员的支持力竖直向上,在跳起过程中,在支持力方向上没有位移,地面对运动员的支持力不做功,故选D。
方法技巧
冲量和功的比较
定义式
矢标性
意义
冲量
I=F·t
矢量,其正负表示方向与所选正方向相同或相反
冲量是力对时间的积累,是引起物体动量变化的原因
功
W=F·x,x为F方向的位移
标量,正负表示是动力做功还是阻力做功
功是力对空间的积累,是引起物体动能变化的原因
说明
某个力在一段时间内做的功为零时,力的冲量不为零。一对作用力和反作用力的冲量大小一定相等,方向一定相反,但它们所做的功大小不一定相等,符号也不一定相反
知识点二 动量定理的应用
情境:如图所示轮船的船舷和码头常悬挂一些老旧轮胎。
问题:这些轮胎的主要用途是什么?请说出其中的道理。
提示:船靠岸时想停下,往往与码头发生相互作用,而悬挂一些老旧轮胎可以增大船与码头之间相互作用的时间,减小船和码头间的作用力,起到缓冲保护的作用。
1.动量定理的定性分析
应用FΔt=Δp分析实际问题时,一般从两个方面分析:
(1)Δp一定,Δt短则F大,Δt长则F小;
(2)F一定,Δt长则Δp大,速度变化大,Δt短则Δp小,速度变化小。
2.动量定理的定量计算
(1)动量定理不仅适用于恒定的作用力,也适用于随时间变化的作用力。这种情况下,动量定理中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值。
(2)动量定理的表达式F·Δt=Δp是矢量式,运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向,公式中的F是物体或系统所受的合力。
(动量定理定性分析)“智能防摔马甲”是一款专门为老年人研发的科技产品。该装置通过马甲内的传感器和微处理器精准识别穿戴者的运动姿态,在其失衡瞬间迅速打开安全气囊进行主动保护,能有效地避免摔倒带来的伤害。在穿戴者着地的过程中,安全气囊可以( B )
A.减小穿戴者所受重力的冲量
B.减小地面对穿戴者的平均冲击力
C.减小穿戴者动量的变化量
D.减小穿戴者与地面的接触时间
解析:设穿戴者所受合力为F,依题意,根据动量定理FΔt=Δp,可得F=,可知安全气囊的作用是延长了人与地面的接触时间,从而减小人所受到的合外力,即减小穿戴者动量的变化率,而穿戴者动量的变化量未发生变化,安全气囊的作用是延长了人与地面的接触时间Δt,而IG=mgΔt,则穿戴者所受重力的冲量增大了,故选B。
(动量定理的定量计算)(2026·苏州第一中学阶段测试)“天宫课堂”第四课中,中国宇航员在空间站将水球变身“乒乓球”。发球者挥动球拍,将质量为m的水球击出,接球者挥动球拍,水球以速度v0垂直撞击球拍后被以大小为0.8v0的速度反向击回。已知接球者球拍与水球接触的时间为t。求:
(1)发球者和接球者对水球的冲量大小I1和I2;
答案: mv0 1.8mv0
解析:发球者对水球的冲量大小为I1=mv0
以反弹方向为正方向,则接球者对水球的冲量大小为
I2=m[0.8v0-(-v0)]=1.8mv0。
(2)接球者的球拍对水球的平均作用力大小F。
答案:
解析:以水球反弹方向为正方向,由动量定理可得
Ft=0.8mv0-(-mv0)=1.8mv0
接球者的球拍对水球的平均作用力大小为
F=。
方法技巧
应用动量定理定量计算的一般步骤
(2026·宿迁中学调研)人们对手机的依赖性越来越强,有些人喜欢躺着玩手机,若手机的质量为150 g,从离人脸约45 cm的高度无初速度掉落,砸到人脸后手机未反弹,人脸受到手机的冲击时间为0.1 s,取重力加速度g=10 m/s2,忽略空气阻力,求:
(1)手机砸到人脸前的瞬间动量大小;
答案: 0.45 kg·m/s
解析:手机落到人脸上时的速度为v== m/s=3 m/s
手机砸到人脸前的瞬间动量大小为
p=mv=0.45 kg·m/s。
(2)手机对人脸的平均冲力大小。
答案: 6 N
解析:取向上为正方向,对手机由动量定理有
(F-mg)t=0-(-p)
解得F=6 N
由牛顿第三定律可知,手机对人脸的平均冲力大小为F'=6 N。
动量定理与动能定理的比较
项目
动量定理
动能定理
公式
F(t'-t)=mv'-mv=Δp涉及力与时间
Fx=m-m=ΔEk涉及力与位移
标矢性
矢量式
标量式
因果
关系
因
力的冲量
力做的功(总功)
果
动量的变化量
动能的变化量
相同点
(1)公式中的力都是指物体所受的合外力
(2)动量定理和动能定理都注重初、末状态,而不注重过程,因此都可以用来求变力作用的结果(变力的冲量或变力做的功)
(3)研究对象可以是一个物体,也可以是一个系统;研究过程可以是整个过程,也可以是某一个中间过程
(2026·盐城五校联盟联考)某跳台滑雪的滑道示意图如图,长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接,滑道BC高h=10 m,C是最低点。质量m=60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑,到达B点时速度vB=30 m/s。取重力加速度g=10 m/s2。
(1)求运动员在AB段所受合外力的冲量I的大小;
答案: 1 800 N·s
解析:根据动量定理,有I=mvB-mvA
代入数据可得I=1 800 N·s。
(2)若不计BC段的阻力,求运动员运动到C点时速度的大小(结果可以用根号的形式表示)。
答案:10 m/s
解析:运动员在BC段运动的过程中,根据动能定理,
有mgh=m-m
解得vC=10 m/s。
1.(冲量的理解)关于冲量的概念,以下说法正确的是( )
A.作用在两个物体上的合力大小不同,但两个物体所受的冲量大小可能相同
B.作用在物体上的力的作用时间很短,物体所受的冲量一定很小
C.作用在物体上的力很大,物体所受的冲量一定也很大
D.只要力的作用时间和力的大小的乘积相同,物体所受的冲量一定相同
解析:A 由冲量公式I=FΔt可知,作用在两个物体上的合力大小不同,但两个物体所受的冲量大小可能相同,A正确;由冲量公式I=FΔt可知,冲量大小由力的大小和作用时间二者共同决定,只知道力或作用时间一个因素,无法确定冲量大小,B、C错误;冲量是矢量,两个大小相等的冲量,方向不一定相同,D错误。
2.(冲量的计算)(2026·苏州第一中学阶段测试)如图所示,一物体静止在水平地面上,受到与水平方向成θ角的恒定拉力F作用时间t后,物体仍保持静止。下列说法中正确的是( )
A.物体所受拉力F的冲量方向水平向右
B.物体所受拉力F的冲量大小为Ftsin θ
C.物体所受摩擦力的冲量大小为Ftcos θ
D.物体所受合力的冲量大小不为0
解析:C 根据冲量的定义式I=Ft可知,物体所受拉力F的冲量方向与F相同,故A错误;物体所受拉力F的冲量大小是Ft,故B错误;物体处于平衡状态,则有f=Fcos θ,则物体所受摩擦力的冲量大小为If=ft=Ftcos θ,故C正确;物体保持静止,物体所受合力为零,所以物体所受合力的冲量大小为0,故D错误。
3.(动量定理的应用)如图所示是江苏无锡灵山举行撞杠撞钟跨年仪式,聆听重达12.8吨的祥符禅钟雄厚悠扬之鸣,企盼在新的一年里吉祥如意、万事顺遂。某次撞击前撞杠的速度为5 m/s,撞击后撞杠反弹,且速度大小变为2 m/s。已知撞杠撞钟的时间为0.1 s,撞杠的质量为100 kg。则撞杠对钟的撞击力大小为( )
A.800 N B.3 000 N
C.7 000 N D.8 500 N
解析:C 撞杠撞击钟的过程,对撞杠分析,选取撞击前的速度方向为正方向,撞击前的速度v1=5 m/s,撞击后的速度v2=-2 m/s,撞击时间t=0.1 s,由动量定理得F·t=mv2-mv1,解得F=-7 000 N,方向与正方向相反,根据牛顿第三定律得,撞杠对钟的撞击力大小为7 000 N。故选C。
4.(动量定理与图像综合)(2026·田家炳中学阶段考试)一个质量为3 kg的物体所受的合力随时间变化的情况如图所示,那么该物体在6 s内速度的改变量是( )
A.7 m/s B.6.7 m/s C.6 m/s D.5 m/s
解析:D 根据动量定理Ft=mΔv,可知F-t图像与坐标轴围成的面积表示合外力的冲量,则有×(3+5)×4-×1×2=3Δv,解得Δv=5 m/s,故选D。
知识点一 动量定理
1.(2025·南通期末)某物体在一段运动过程中受到的冲量为-1 N·s,则( )
A.物体的初动量方向一定与这个冲量方向相反
B.物体的末动量一定是负值
C.物体的动量一定减小
D.物体动量的增量的方向一定与所规定的正方向相反
解析:D 冲量与物体的初动量、末动量没有必然的联系,故A、B错误;冲量是矢量,其数值前的负号表示与规定的正方向相反,由动量定理可知,冲量又等于动量的增量,所以物体动量增量的方向一定与所规定的正方向相反,物体的动量变化无法确定,故C错误,D正确。
2.(2026·常州北郊高级中学月考)如图所示,某同学用电吹风垂直向圆盘吹风时,圆盘紧贴墙壁恰好不下滑,则( )
A.风对圆盘的冲量为零
B.风对电吹风的冲量水平向右
C.墙对圆盘的冲量竖直向上
D.合力对圆盘的冲量水平向右
解析:B 风对圆盘存在作用力,所以风对圆盘的冲量不为零,故A错误;电吹风对风的作用力向左,则风对电吹风的作用力向右,风对电吹风的冲量水平向右,故B正确;墙对圆盘有水平向右的弹力和竖直向上的摩擦力,则墙对圆盘的作用力斜向上偏右,墙对圆盘的冲量斜向上偏右,故C错误;圆盘处于静止状态,所受合力为0,则合力对圆盘的冲量为0,故D错误。
3.(2025·南京高二上月考)假设质量为30 kg的小孩突然从离地面6 m高处坠落,楼下恰好有人双手将小孩接住,该人接住小孩时离地面大约1 m,小孩与双手的撞击时间约为0.5 s,假设小孩可视为质点,不计空气阻力,g取10 m/s2,请你估算一下该人每只手平均承受多大的力( )
A.300 N B.450 N
C.600 N D.900 N
解析:B 设小孩与双手的撞击瞬间的速度为v,下落高度为h=6 m-1 m=5 m,由动能定理可知mgh=mv2,解得v==10 m/s,小孩与双手撞击时其受到自身的重力mg和双手的支持力2F,规定向上为正方向,由动量定理可知(2F-mg)t=0-(-mv),解得F=450 N,根据牛顿第三定律可知,该人每只手平均承受的力约为450 N。故选B。
4.(2026·连云港高级中学月考)如图所示,圆盘在水平面内做周期为T的匀速转动,圆盘上距轴一定距离的P点有一质量为m的小物块随圆盘一起转动。已知小物块的线速度为v。下列对物块在内的说法正确的是( )
A.物块支持力的冲量大小为0
B.物块重力的冲量大小为
C.物块摩擦力的冲量大小为0
D.物块合力的冲量大小为
解析:B 物块在竖直方向上受的支持力与重力平衡,则有N=mg,则物块支持力的冲量大小为IN=Nt=,故A错误;物块重力的冲量大小为IG=,故B正确;物块在内速度的变化量大小为Δv==v,则合力的冲量大小为I合=mΔv=mv,对物块受力分析,可知物块做匀速圆周运动的向心力由物块所受静摩擦力提供,则物块摩擦力的冲量大小为If=I合=mv,故C、D错误。
知识点二 动量定理的应用
5.(2026·盐城六校联盟联考)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是( )
A.增加了司机单位面积的受力大小
B.减少了碰撞前后司机动量的变化量
C.将司机的动能全部转换成汽车的动能
D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
解析:D 因安全气囊充气后,受力面积增大,故减小了司机单位面积的受力大小,故A错误;有无安全气囊司机初动量和末动量均相同,所以动量的变化量也相同,故B错误;因有安全气囊的存在,司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能,不能全部转化成汽车的动能,故C错误;因为安全气囊充气后面积增大,司机的受力面积也增大,在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲增加了作用时间,故D正确。
6.(2026·南京七校联合调研)同一个玻璃杯从同一高度由静止落下,分别落在水泥地面和草坪上(均不反弹),落在水泥地面上容易碎,对于上述两种情况,玻璃杯在与水泥地面或草坪接触的过程中,下列说法正确的是( )
A.落在水泥地面上的玻璃杯动量变化量大
B.落在草坪上的玻璃杯动量变化量大
C.落在水泥地面上玻璃杯受到合外力的冲量大
D.落在水泥地面上玻璃杯动量变化率大
解析:D 根据动量定理,合外力的冲量等于动量变化量有I=Δp=F合·Δt,玻璃杯从同一高度下落,落地时速度相同,末速度均为零,因此Δp=mv-0=mv,动量变化量相同;冲量I=Δp,因Δp相同,故两种情况下合外力的冲量相等;动量变化率为,水泥地较硬,作用时间Δt更短,因此动量变化率更大,故选D。
7.(2026·镇江学情调研)如图所示,几位同学做用玩具手枪打木头的游戏,使用的子弹有橡皮子弹和铝制子弹,将木头打翻者赢。若一粒橡皮子弹和一粒铝制子弹质量相同(均可视为质点),以相同的速度射向一段立在粗糙地面上的木头上部的同一位置,橡皮子弹反弹,铝制子弹留在木头内。假设作用时间相同,则将木头打翻的可能性大的子弹是( )
A.铝制子弹
B.橡皮子弹
C.两个具有同样大的可能性
D.条件不足不能确定
解析:B 设木头对子弹的弹力为F,由F=,根据牛顿第三定律可得子弹对木头的弹力为F'=F,由于橡皮子弹反弹,故动量变化量大,可知橡皮子弹对木块的冲击力较大,更容易打翻木头,故选B。
8.如图所示,一铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度v抽出纸条后,铁块掉到地面上的P点,若以速度2v抽出纸条,铁块仍离开桌面落地,则落地点为( )
A.仍在P点
B.在P点左侧
C.在P点右侧不远处
D.在P点右侧原水平位移的两倍处
解析:B 以速度2v抽出纸条时,纸条对铁块的作用时间变短,而纸条对铁块的作用力相同,故与以速度v抽出相比,纸条对铁块的冲量I减小,铁块获得的动量减小,做平抛运动的初速度减小,水平射程减小,故落在P点左侧,选项B正确。
9.(2026·海安实验中学月考)如图所示,一不可伸长的轻绳的一端固定于O点,另一端系一小球,开始时将轻绳向右拉至水平,然后将小球由静止释放,则小球由静止到运动到最低点的过程,下列说法正确的是( )
A.拉力对小球的冲量为零
B.重力对小球的冲量为零
C.小球的动量变化量方向竖直向下
D.合力对小球的冲量方向水平向左
解析:D 力对物体的冲量等于力与力的作用时间的乘积,故拉力对小球的冲量、重力对小球的冲量都不为零,故A、B错误;根据动量定理得 I合=Δp=m·Δv,小球动量变化量的方向与速度变化量的方向相同,也与合力的冲量方向相同;可知小球初速度为零,末速度水平向左,所以速度变化量方向向左,故动量变化量、合力的冲量方向向左,故D正确,C错误。
10.(2026·无锡第一中学质量检测)一质量为0.25 kg的滑块放在水平地面上,在水平拉力F作用下,由静止开始做直线运动,若力F随时间变化的规律如图所示,滑块与地面间的动摩擦因数为0.8,取g=10 m/s2,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,则( )
A.0~6 s内,拉力F的冲量大小为18 N·s
B.0~6 s内,滑块受到的合外力冲量大小为10 N·s
C.6 s末,滑块的速率为8 m/s
D.0~6 s内,滑块受到的力做的总功为18 J
解析:D 根据“F-t图像中图线与t轴所围成的面积表示冲量”得0~6 s内,拉力F的冲量大小为Im=N·s=14 N·s,故A错误;最大静摩擦力等于滑动摩擦力,即f=μmg=2 N,当t=1 s时,F=2 N=f,在0~1 s内,滑块处于静止状态,合外力冲量为零,滑块在1 s才开始运动,故0~6 s内,滑块受到的合外力冲量大小I合=IF-If=N·s-2×5 N·s=3 N·s,故B错误;根据动量定理有I合=mv6-0,解得滑块在6 s末时的速率v6=12 m/s,故C错误;根据动能定理知,0~6 s内,滑块受到的力做的总功为W=m-0=18 J,故D正确。
11.(2026·无锡第一中学质量检测)如图所示,悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m,运动速度的大小为v,方向向下。经过时间t,小球的速度大小为v,方向变为向上。忽略空气阻力,重力加速度为g,求该运动过程中:
(1)小球所受合外力所做的功;
(2)小球所受弹簧弹力冲量的大小。
答案:(1)0 (2)2mv+mgt
解析:(1)以小球为研究对象,根据动能定理
W合=ΔEk=0。
(2)取向上为正方向,根据动量定理
I合=mv-(-mv)
I合=I弹-mgt
解得I弹=2mv+mgt。
12.(2026·泰州中学质量检测)质量为1 kg的金属小球,以6 m/s的速度水平抛出,抛出后经过0.8 s落地,取g=10 m/s2。
(1)小球抛出时和刚落地时,动量的大小、方向如何?
(2)小球在空中运动的0.8 s内所受重力的冲量的大小和方向如何?
答案:(1)抛出时动量大小为6 kg·m/s,方向水平;落地时动量大小为10 kg·m/s,方向与水平方向成53°斜向下。
(2)重力的冲量大小为8 N·s,方向竖直向下。
解析:(1)小球抛出时,设动量大小为p1,有p1=mv0=6 kg·m/s
方向水平。
设小球刚落地时,动量大小为p2,落地时竖直方向的速度大小为vy=gt=8 m/s
落地时的速度大小为v==10 m/s
设v与水平方向的夹角为θ,则tan θ==
即θ=53°
动量大小为p2=mv=10 kg·m/s
方向与水平方向成53°斜向下。
(2)小球在空中运动的0.8 s内所受重力的冲量大小为IG=mgt=8 N·s
方向竖直向下。
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