第1章 第2节 物体动量变化的原因 动量定理-2026-2027学年高中物理选择性必修第一册课堂重点&课时训练合集（沪科版）

沪科版·选择性必修第一册·第一章动量 物体动量变化的原因动量定理 课时重点&课堂同步 模块1 本课时重点梳理 序号 核心知识点 关键内容 动量变化的原因 力是使物体动量发生变化的原因；物体动量变化越快，所受合力越大 冲量() 定义：力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量；公式：I=F·t 5 冲量的单位与矢量性 单位：牛·秒(N·S);冲量是矢量，方向与力的方向相同 动量定理 物体在一个过程中合外力的冲量等于物体在这个过程中的动量变化量；公式：〡 合=△p=p'-p 动量定理的表达式 F合·t=mv'-mv;其中F合为合外力，t为力的作用时间 6 动量定理的矢量性 动量定理是矢量式，解题时须规定正方向，与正方向同向取正，反向取负 动量定理的普适性 动量定理不仅适用于恒力，也适用于变力（此时F为平均力）；不仅适用于直线 运动，也适用于曲线运动 用动量定理解释现象 6 ①△p一定时，t越短，F越大（如碰撞）；②越长，F越小（如缓冲）；③F一定 时，t越长，△p越大 9 动量定理与牛顿第二定律 由F=ma和a=(W'-V/t可得F·t=mv-mv,动量定理是牛顿第二定律的另一 的关系 种表达形式 应用动量定理解题步骤 ①确定研究对象；②受力分析求合外力；③确定初末动量；④规定正方向；⑤ 10 列动量定理方程求解 核心公式速记 冲量：I=F·t(矢量，方向同F) 动量定理：I合=△p=mN-mv 矢量运算：先规定正方向，再代入正负号运算 模块2 课堂同步提升习题 一、 单选题（每题只有一个正确选项） 1.关于冲量的概念，下列说法正确的是 A.冲量是矢量，方向与力的方向相同 B.冲量是标量，只有大小没有方向 C.冲量的单位是牛(N) D.力越大，冲量一定越大 2.质量为2kg的物体，受到10N的恒定合外力作用，作用时间为3s,则合外力对物体的冲量大小为 A.6N·sB.20N·sC.30N·sD.60N·s 3.物体动量发生变化的原因是 A.物体速度发生变化B.物体受到力的作用C,物体受到合外力的冲量D.物体质量发生变化 4.关于动量定理，下列说法正确的是 A.动量定理只适用于恒力作用的情况 B.动量定理只适用于直线运动 C.合外力的冲量等于物体动量的变化量 D.冲量的方向一定与动量变化量的方向相反 5.一个质量为0.5kg的足球以8m/s的速度水平飞来，运动员将其以12m/s的速度反向踢回，则足球动量变化量的大 小为」 A.2kg·m/sB.6kg·m/sC.10kg·m/sD.16kg·m/s 6.从同一高度自由下落的玻璃杯，掉在水泥地上容易碎，掉在软垫上不容易碎，这是因为 A.掉在水泥地上时动量大 B.掉在软垫上时动量变化量小 C.掉在水泥地上时动量变化快，冲力大 D.掉在软垫上时受到合外力的冲量大 7.质量为1kg的物体做直线运动，其速度随时间的变化情况为：在0~2s内速度从0均匀增大到4m/s,在24s内速 度从4m/s均匀减小到0。在0~4s内，物体所受合外力的冲量为 A.0B.2N·sC.4N·sD.8N·s 8.关于动量定理F·t=mv'-mv,下列说法正确的是 A.式中F指的是物体受到的某一个力 B.式中F指的是物体受到的合外力 C.式中t指的是物体运动的总时间 D.式中mv'-mv是矢量差，但运算时不需要规定正方向 9.用锤子钉钉子，锤子质量越大、打击速度越大，钉子进入木板越深，这是因为 A锤子的动量大，冲量大 B.锤子的冲量大，动量变化量大 C.锤子的作用力大，作用时间短 D.钉子受到的冲量大，动量变化量大 10.一物体在合外力作用下运动，合外力随时间变化的图像中，图线与时间轴围成的面积表示 A.合外力做的功 B.合外力的冲量 C.物体的动量 D.物体的动能变化量 二、多选题（每题有多个正确选项） 11.关于冲量和动量，下列说法正确的是 A.冲量是矢量，方向与力的方向相同 B.动量是矢量，方向与速度方向相同 C.冲量的单位N·s与动量的单位kg·m/s等价 D.冲量越大，动量一定越大 12.下列现象中，属于利用"延长作用时间以减小冲力"的是 A.跳远运动员落入沙坑B.汽车安装安全气囊 C,用力快速击打钉子D.包装易碎物品时填充泡沫 13.关于动量定理，下列说法正确的是 A动量定理是矢量式，列方程前须规定正方向 B.动量定理对变力也适用，此时F为平均力 C.动量定理对曲线运动也适用 D.合外力冲量的方向一定与初动量方向相同 14.质量为2kg的物体在水平面上做直线运动，初速度为3m/S,经过2s后速度变为7m/s,方向不变。则在这2s内 A.物体动量变化量大小为8kg·m/s B.物体动量变化量大小为14kg·m/s C.合外力的冲量大小为8N·s D.合外力的冲量大小为14N·s 15.一质量为m的物体做自由落体运动，下落时间为t,重力加速度为g。在这段时间内 A.重力的冲量大小为mgt B.重力的冲量方向竖直向下 C,物体动量变化量大小为mgt D.物体动量变化量方向竖直向下 三、判断题 16.冲量是矢量，其方向与力的方向相同。 17.合外力的冲量越大，物体的动量变化量一定越大。 18.物体受到的合外力越大，其动量一定越大。 19.动量定理只适用于恒力做功的情况。 20.物体动量变化量的方向一定与合外力冲量的方向相同。 四、填空题 21.冲量的定义式是引= ,在国际单位制中，冲量的单位是 22.动量定理的表达式为F合·t= ，其中F合表示物体所受的 23.质量为0.2kg的小球以5m/s的速度竖直向下运动，碰到地面后以3m/s的速度竖直向上反弹，取竖直向上为正方 向，则小球碰撞前后动量变化量为 kg·m/s。 24.一个质量为60kg的人，从高处跳下，着地时速度为6m/S,若着地后经过0.5s停止运动，取竖直向上为正方向， 地面对人的平均作用力大小为 N。（g取10m/s2) 25.用动量定理解题时，首先应规定 方向，与正方向同向的矢量取 值，反向的取 值。 五、简答题 26.为什么跳高运动员要落在柔软的垫子上？请用动量定理解释。 27.玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，试从动量定理的角度分析原因。 六、计算题 28.质量为1kg的物体在水平面上受到一个水平恒力F的作用，初速度为2m/s,经过3s后速度变为8m/S,方向与初 速度方向相同。求： (1)物体在这3s内的动量变化量； (2)水平恒力F的大小。 29.一个质量为0.5kg的篮球从1.8m高处自由落下，与地面碰撞后反弹的高度为0.8m。已知篮球与地面接触时间为 0.2s,取竖直向上为正方向，g取10m/s2。求： (1)篮球落地前瞬间的速度大小； (2)篮球反弹离开地面瞬间的速度大小； (3)地面对篮球的平均作用力大小。 30.质量为2kg的物体在水平面上受到水平方向合外力F的作用，F随时间变化的图像中，0~2s内F恒为4N,2~4s 内F恒为-2N(取初速度方向为正方向)。已知物体初速度为零，求： (1)0~2s内合外力的冲量； (2)2~4s内合外力的冲量； (3)0~4s内合外力的总冲量及4s末物体的速度。 模块3 参考答案 一、单选题 1.A解析：冲量是矢量，方向与力的方向相同，A正确，B错误；冲量单位是N·S,C错误；冲量大小由力和作用时间共 同决定，D错误。 2.C解析：I=F·t=10N×3s=30N·S。 3.C解析：物体动量变化的原因是受到合外力的冲量，C正确。 4.C解析：动量定理对恒力、变力、直线运动、曲线运动均适用，A、B错误；合外力的冲量等于动量变化量，C正确； 冲量方向与动量变化量方向相同，D错误。 5.C解析：取初速度方向为正方向，p=mv=0.5×8=4kg·m/s,p'=0.5×(-12)=-6kg·m/s,△p=p'-p=-6-4= -10kg·m/s,大小为10kg·m/s。 6.C解析：两种情况下落地时动量相同，最终停下动量变化量相同，但掉在水泥地上作用时间短，由F=△/t可知冲力 大，易碎，C正确。 7.A解析：0~4s内初速度为零，末速度为零，△p=0,故合外力冲量为0。 8.B解析：动量定理中F指合外力，t为合外力作用时间，v-mv为矢量差，运算需规定正方向，B正确。 9.D解析：锤子动量越大，打击时动量变化量越大，对钉子的冲量越大，钉子动量变化量越大，进入越深，D正确。 10.B解析：F-t图像中图线与时间轴围成的面积表示合外力的冲量。 二、多选题 11.ABC解析：冲量和动量都是矢量，A、B正确；N·s=kg·m/s2·s=kg·m/S,C正确；冲量大，动量变化量大，但 动量不一定大，D错误。 12.ABD解析：跳远入沙坑、安全气囊、泡沫包装都是延长作用时间以减小冲力，A、B、D正确；快速击打钉子是缩短时 间增大冲力，C错误。 13.ABC解析：动量定理是矢量式，需规定正方向，A正确；对变力适用，F为平均力，B正确；对曲线运动也适用，C正 确；合外力冲量方向与动量变化量方向相同，不一定与初动量方向相同，D错误。 14.AC解析：△p=mv-mV=2×7-2×3=8kg·m/s,A正确，B错误；I合=△p=8N·S,C正确，D错误 15.ABCD解析：自由落体运动中只受重力，重力冲量1=mgt,方向竖直向下，A、B正确；由动量定理，△p=mgt,方 向竖直向下，C、D正确。 三、判断题 16.√厂解析：冲量是矢量，方向与力的方向相同。 17.√「解析：由动量定理合=△p,合外力冲量越大，动量变化量越大。 18.×解析：合外力大，动量变化快，但动量本身不一定大。 19.×解析：动量定理对恒力和变力均适用。 20.√厂解析：由动量定理，动量变化量的方向与合外力冲量的方向相同。 四、填空题 21.F·t;牛·秒(N·s) 22.mv-mv;合外力 23.1.6解析：取竖直向上为正方向，V=-5m/5,V=3m/s,△p=mv-mv=0.2×3-0.2×(-5)=0.6+1.0=1.6 kg·m/so 24.1320解析：取竖直向上为正方向，初速度v=-6m/s,末速度v=0。由动量定理：(N-mg)t=0-mV,即(N- 600)×0.5=0-60×(-6),N-600=720,N=1320N。 25.正；正；负 五、简答题 26.答：运动员落地时动量变化量△p一定，落在柔软垫子上可以延长作用时间t,根据动量定理F=△/代，t越大，地面对运 动员的冲力F越小，从而保护运动员不受伤害。 27.答：玻璃杯从同一高度落下，落地时速度相同，动量变化量△p相同。掉在水泥地上作用时间短，由F=△p/t可知冲力 大，容易碎；掉在草地上作用时间长，冲力小，不容易碎。 六、计算题 28. 解：(1)取初速度方向为正方向。△p=mv'-mv=1×8-1×2=6kg·m/s,方向与初速度方向相同。 (2)由动量定理：F·t=△p,F=△p/t=6/3=2N。 答：动量变化量为6kg·/s,方向与初速度方向相同；水平恒力F的大小为2N。 29. 解：(1)篮球自由下落：v12=2gh1,V1=√「(2×10×1.8)=√36=6m/s,落地前瞬间速度大小为6m/s,方向竖直向下。 (2)篮球反弹上升：v22=2gh2,2=√(2×10×0.8)=√16=4m/s,反弹离开地面瞬间速度大小为4m/S,方向竖直向 上。 (3)取竖直向上为正方向。初速度v=-6m/S,末速度v'=+4m/s。由动量定理：(N-mgt=mv-mV,(N- 0.5×10)×0.2=0.5×4-0.5×(-6),(N-5)×0.2=2+3=5,N-5=25,N=30N。 答：落地前瞬间速度大小为6m/s；反弹离开地面瞬间速度大小为4m/s；地面对篮球的平均作用力大小为30N。 30. 解：(1)0~2s内：I1=F1·t1=4X2=8N·S,方向与初速度方向相同。 (2)2~4s内：I2=F2·t2=(仁2)×2=-4N·S,方向与初速度方向相反，大小为4N·S。 (3)0~4s内总冲量：1总=I1+l2=8+(-4)=4N·s,方向与初速度方向相同。由动量定理：1总=v4-0,V4=1总/m= 4/2=2m/s,方向与初速度方向相同。 答：02s内冲量为8N·s,方向与初速度方向相同；2~4s内冲量为-4N·s(大小4N·S),方向与初速度方向相反；0 ~4s内总冲量为4N·S,4s末物体速度为2m/S,方向与初速度方向相同。