第1章 第2节 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(粤教版)
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内容正文:
粤教版·选择性必修第一册·第一章动量和动量守恒定律
动量定理
课时重点&课堂同步
模块1
本小节知识重点梳理
序号
核心知识点
内容要点
冲量(0
力与力的作用时间的乘积,定义式:I=F·t;单位:N·s(牛·秒);冲量是
矢量,方向与力的方向相同。
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恒力冲量计算
恒力冲量大小1=F·t,方向由力的方向决定,与物体运动方向无关。
动量(p)
质量与速度的乘积,定义式:p=m·v;单位:kg·m/s;动量是矢量,方向
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与速度方向相同。
动量变化量(△p)
△p=p2-p1=m·V2-m·V1;矢量运算,需规定正方向后代入正负号计算。
动量定理
物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量,表达式:合=△p或F合·t三
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m"V2-m·v1o
动量定理的矢量性
应用时必须先规定正方向,与正方向同向的矢量取正值,反向取负值,代入公
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式求解。
动量定理的普适性
动量定理既适用于恒力,也适用于变力(此时F为平均力);既适用于直线运
动,也适用于曲线运动。
缓冲与碰撞中的应用
在△P一定时,延长作用时间t可减小作用力F(如安全气囊、缓冲垫);缩短时
间则增大作用力。
单位与符号规范
冲量单位N·s与动量单位kg·m/s等价:1N·s=1kg·m/s;计算时各量
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统一取国际单位。
牛顿第二定律与动量定理
由F=ma和a=(2-v)/t可得F·t=m·2-m·1,即动量定理可由牛顿第
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关系
二定律推导得出。
记忆口诀
冲量是过程量,动量是状态量;合外力的冲量=动量的变化量。
模块2
课堂同步提升习题
一、单选题(每题只有一个正确答案)
1.关于冲量的概念,下列说法正确的是
A.冲量是矢量,方向与物体运动方向相同
B.冲量是矢量,方向与力的方向相同
C.冲量是标量,只有大小没有方向
D.冲量是矢量,方向与速度变化量方向相反
2.关于动量的概念,下列说法正确的是
A.动量是标量,只有大小
B.动量是矢量,方向与速度方向相同
C.动量是矢量,方向与力的方向相同
D.动量是矢量,方向与加速度方向相同
3.质量为2kg的物体以3/s的速度向东运动,其动量大小为
A.6kg·m/sB.3kg·m/sC.2kg·m/sD.1.5kg·m/s
4.下列说法中正确的是
A.物体的动量越大,其速度一定越大
B.物体的动量越大,其质量一定越大
C.动量相同的物体,质量大的速度小
D.动量相同的物体,质量大的速度大
5.一个质量为0.5kg的足球以4m/s的速度水平飞来,运动员将其以4m/s的速度反向踢回,则足球动量变化量的大小
为
A.0B.2kg·m/sC.4kg·m/sD.8kg·m/s
6.关于动量定理,下列说法正确的是
A.合外力的冲量等于物体动量的变化量
B.合外力的冲量等于物体的动量
C,物体所受的冲量越大,动量一定越大
D.物体所受的冲量越大,动量变化一定越小
7.在动量定理F·t=m·V2-m·V1中,F指的是
A物体所受的某一个力B.物体所受的重力C.物体所受的合外力
D.物体所受的支持力
8.跳远运动员落在沙坑里而不是水泥地上,其主要目的是
A.减小动量变化量B.减小冲量C.延长作用时间,减小作用力D.缩短作用时间,增大作用力
9.关于冲量的单位,下列表示正确的是
A.N·sB.N/sC.N·mD.kg·m/s2
10.质量为1kg的物体,在水平面上受到一个水平恒力F=4N的作用,经过2s时间,物体的动量变化量为
A.2kg·m/s
B.4kg·m/s
C.8kg·m/s
D.16kg·m/s
二、多选题
(每题有多个正确答案)
11.关于冲量和动量,下列说法正确的是
A.冲量是过程量,与力的作用时间有关
B.动量是状态量,与物体的瞬时速度有关
C.冲量的方向一定与动量变化量的方向相同
D.冲量的方向一定与动量方向相同
12.下列过程中,物体的动量发生变化的有
A.物体做匀速直线运动B.物体做匀加速直线运动
C.物体做匀速圆周运动D.物体静止在水平面上
13.关于动量定理的适用范围,下列说法正确的是
A只适用于恒力作用的情况
B.既适用于恒力,也适用于变力
C.只适用于直线运动
D.既适用于直线运动,也适用于曲线运动
14.质量相等的两个物体A和B,A的速度为2m/s向东,B的速度为3m/s向西,则下列说法正确的是
A.A的动量大小为2mkg·m/s(设质量为m)
B.B的动量大小为3mkg·m/s(设质量为m)
C.A和B的动量相同
D.A和B的动量方向不同
15.关于1N·s与1kg·m/s的关系,下列说法正确的是
A.两者大小相等
B.两者单位不同,不能比较
C,两者都是冲量和动量的单位
D.1N·s=1kg·m/s
三、判断题(正确打"√",错误打"x")
16.冲量是矢量,其方向与力的方向相同。
17.动量是矢量,其方向与速度方向相同。
18.物体的动量越大,其所受的合外力一定越大。
19.动量定理只适用于恒力作用的情况。
20.在动量变化量一定时,作用时间越长,作用力越小。
四、填空题
21.冲量的定义式是1=
单位是
22.动量的定义式是p=■
单位是
23.动量定理的表达式为|合=
或F合·t=
24.质量为3kg的物体以5m/s的速度运动,其动量大小为
kg·m/so
25.一个质量为0.2kg的物体,速度从2m/s增大到6m/s,方向不变,则动量变化量大小为__kg·m/s。
26.物体在恒力F=10N的作用下运动了3S,则该力在此过程中的冲量大小为
N·So
五、简答题
27.请简述动量定理的内容,并写出其数学表达式。
28.为什么汽车安全气囊可以减轻驾驶员在碰撞中受到的伤害?请用动量定理解释。
六、计算题
29.一个质量为0.5kg的篮球,以6m/s的速度竖直向下落到地面上,与地面接触0.2s后,以4m/s的速度竖直向上弹
起。取竖直向上为正方向,g取10m/s2。求:
(1)篮球落地前的动量p1;
(2)篮球弹起后的动量p2;
(3)篮球与地面接触过程中动量的变化量△p;
(4)地面对篮球的平均作用力大小。
30.一个质量为2kg的物体在水平面上受到一个水平恒力F的作用,物体的速度在3s内从2m/s均匀增大到8m/s,方
向不变。求:
(1)物体动量的变化量大小;
(2)恒力F的大小。
模块3
参考答案
一、单选题
1.B解析:冲量是矢量,方向与力的方向相同。
2.B解析:动量是矢量,方向与速度方向相同。
3.A解析:p=mv=2kg×3m/s=6kg·m/s。
4.C解析:动量p=v,动量相同时,质量大的速度小,质量小的速度大。
5.C解析:取初速度方向为正方向,V1=4m/5,2=-4m/5。△p=m(2-V1)=0.5×(-4-4)=0.5×(-8)=-4
kg·m/s,动量变化量大小为4kg·m/s。
6.A解析:动量定理:合外力的冲量等于物体动量的变化量。
7.C解析:动量定理中F指物体所受的合外力。
8.C解析:延长作用时间,在动量变化量一定时,减小作用力。
9.A解析:冲量的单位是N·S。
10.C解析:1=F·t=4N×2s=8N·s=8kg·m/s,即动量变化量为8kg·m/so
二、多选题
11.ABCc解析:冲量是过程量,与力的作用时间有关,A正确;动量是状态量,与瞬时速度有关,B正确;由动量定理,
合外力冲量方向与动量变化量方向相同,C正确;冲量方向与动量方向不一定相同,D错误。
12.BC解析:匀速直线运动动量不变,A错误;匀加速直线运动速度变化,动量变化,B正确;匀速圆周运动速度方向变
化,动量变化,C正确;静止物体动量始终为零,不变,D错误。
13.BD解析:动量定理既适用于恒力也适用于变力,既适用于直线运动也适用于曲线运动。
14.ABD解析:A的动量大小pA=m×2=2mkg·m/s,方向向东;B的动量大小pB=m×3=3mkg·m/s,方向向西。
两者大小不同、方向不同,动量不同。
15.ACD解析:1N·s=1kg·m/S,两者大小相等,都是冲量和动量的单位。
三、判断题
16.√解析:冲量是矢量,方向与力的方向相同。
17.√解析:动量是矢量,方向与速度方向相同。
18.×解析:动量大小与合外力大小无直接关系,动量大的物体合外力不一定大。
19.×解析:动量定理既适用于恒力,也适用于变力。
20.√解析:由F·t=△p可知,△p一定时,t越长,F越小。
四、填空题
21.F·t;N·s(件·秒)
22.m·v;kg·m/s(千克·米每秒)
23.△p;m·v2-m·V1
24.15解析:p=mv=3kg×5m/s=15kg·m/s。
25.0.8解析:△p=m(2-v)=0.2×(6-2)=0.2×4=0.8kg·m/s。
26.30解析:1=F·t=10N×3s=30N·S。
五、简答题
27.答:内容:物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量。数学表达式:I合=△p,即F合·t=m·v2-m·V1。
28.答:由动量定理F·t=△p可知,在碰撞过程中,驾驶员动量变化量△p一定。安全气囊可以延长作用时间t,从而使驾
驶员受到的作用力F减小,从而减轻伤害。
六、计算题
29.
取竖直向上为正方向。
(1)落地前速度v1=-6m/s(向下),p1=1=0.5×(-6)=-3kg·m/s,大小为3kg·m/5,方向竖直向下。
(2)弹起后速度2=+4m/s(向上),p2=mv2=0.5×4=+2kg·m/s,大小为2kg·m/s,方向竖直向上。
(3)△p=p2-p1=2-(-3)=5kg·m/s,方向竖直向上。
(4)由动量定理:(F-mg)·t=△p,F=△p/t+mg=5/0.2+0.5×10=25+5=30N。地面对篮球的平均作用力大小为
30N,方向竖直向上。
30.
(1)△p=m(2-v1)=2×(8-2)=2×6=12kg·m/s0
(2)由动量定理F·t=△p,F=△p/t=12/3=4N。恒力F的大小为4N。
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