《山東省2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 動(dòng)量守恒定律 第1節(jié) 動(dòng)量和動(dòng)量定理課件 新人教版.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《山東省2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 動(dòng)量守恒定律 第1節(jié) 動(dòng)量和動(dòng)量定理課件 新人教版.ppt（35頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第六章動(dòng)量守恒定律,第1節(jié)動(dòng)量和動(dòng)量定理,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,一、動(dòng)量動(dòng)量定理 1.沖量的概念 (1)定義:力和力的作用時(shí)間的乘積叫做沖量:I=Ft (2)沖量是描述力的時(shí)間積累效應(yīng)的物理量,是過(guò)程量,它與時(shí)間相對(duì)應(yīng)。 (3)沖量是矢量,它的方向由力的方向決定(不能說(shuō)和力的方向相同)。如果力的方向在作用時(shí)間內(nèi)保持不變,那么沖量的方向就和力的方向相同。如果力的方向在不斷變化,如繩子拉物體做圓周運(yùn)動(dòng),則繩的拉力在時(shí)間t內(nèi)的沖量,就不能說(shuō)是力的方向就是沖量的方向。對(duì)于方向不斷變化的力的沖量,其方向可以通過(guò)動(dòng)量變化的方向間接得出。 (4)沖量的單位是 Ns。,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,2.動(dòng)量 (1)定義:

2、運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做物體的動(dòng)量,通常用p來(lái)表示。 (2)表達(dá)式:p=mv。 (3)單位:kgm/s。 (4)標(biāo)矢性:動(dòng)量是矢量,其方向和速度方向相同。,,,,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,3.沖量和動(dòng)量的比較,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,二、動(dòng)量定理 1.內(nèi)容:物體所受 合力的沖量等于物體 動(dòng)量的增量。 2.表達(dá)式:Ft=p=p-p。 3.矢量性:動(dòng)量變化量的方向與 合力的方向相同,可以在某一方向上應(yīng)用動(dòng)量定理。,,,,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,1.判斷下列說(shuō)法的正誤。 (1)兩物體的動(dòng)量相等,動(dòng)能也一定相等。() (2)動(dòng)量越大的物體、其質(zhì)量越大。() (3)動(dòng)量變化量的方向一定與初動(dòng)量和末動(dòng)量的方向都不

3、同。() (4)物體受到的合力的沖量不為零,物體的動(dòng)量一定變化。() (5)物體受到的合力沖量的方向,與末動(dòng)量方向一定相同。() (6)動(dòng)量變化量的大小不可能等于初、末狀態(tài)動(dòng)量大小之和。() (7)物體的動(dòng)量變化量等于合力的沖量。() (8)物體沿水平面運(yùn)動(dòng),重力不做功,重力的沖量也等于零。(),答案,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,2.物體的動(dòng)量變化量的大小為5 kgm/s,這說(shuō)明() A.物體的動(dòng)量在減小 B.物體的動(dòng)量在增大 C.物體受到的每個(gè)力的沖量大小都為5 Ns D.若發(fā)生變化的時(shí)間為1 s,則物體所受合外力的大小為5 N,答案,解析,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,3.(2018河南普通高中5月適應(yīng)性考

4、試)如圖所示,用一棋子壓著一紙條,放在水平桌面上接近邊緣處。第一次慢拉紙條將紙條抽出,棋子掉落在地上的P點(diǎn)。第二次快拉將紙條抽出,棋子掉落在地上的N點(diǎn)。兩次現(xiàn)象相比() A.第一次棋子的慣性更小 B.第二次棋子受到紙條的摩擦力更小 C.第一次棋子受到紙條的沖量更小 D.第二次棋子離開(kāi)桌面時(shí)的動(dòng)量更小,答案,解析,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,4.(2018馬鞍山第二次質(zhì)量監(jiān)測(cè))質(zhì)量為2 kg的小物塊靜止于光滑水平面上,從某一時(shí)刻開(kāi)始,小物塊所受的水平?jīng)_量與時(shí)間的關(guān)系如圖所示,則在6 s內(nèi)物體的位移為() A.0B.3 mC.6 m D.12 m,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,沖量和動(dòng)量 動(dòng)量、動(dòng)能、

5、動(dòng)量變化量的比較,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,特別提醒:計(jì)算沖量及動(dòng)量變化時(shí)的三點(diǎn)注意: 1.計(jì)算沖量可以使用定義式I=Ft求解,此方法僅限于恒力的沖量,無(wú)需考慮物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 2.利用F-t圖象計(jì)算,F-t圍成的面積可以表示沖量,該種方法可以計(jì)算變力的沖量。 3.動(dòng)量是矢量,在計(jì)算動(dòng)量變化時(shí),先規(guī)定正方向,然后用末動(dòng)量-初動(dòng)量,該處的“-”號(hào)為運(yùn)算符號(hào),與方向無(wú)關(guān)。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,典例1(2018河南鄭州調(diào)研)如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量相等的物體在同一高度沿傾角不同的兩個(gè)光滑斜面由靜止開(kāi)始自由下滑,不計(jì)空氣阻力,在它們到達(dá)斜面底端的過(guò)程中 () A.重力的沖量相同 B.斜面彈力的沖量不同 C.斜面彈

6、力的沖量均為零 D.滑到斜面底端的動(dòng)量相同,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,思維點(diǎn)撥求出滑到斜面底端的速度和滑下的時(shí)間,然后根據(jù)沖量和動(dòng)量的定義計(jì)算后判斷。 有清晰的動(dòng)量、沖量的物理觀念,是解決該類(lèi)問(wèn)題的前提。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,即學(xué)即練 1.下列關(guān)于動(dòng)量的說(shuō)法正確的是() A.質(zhì)量大的物體動(dòng)量一定大 B.速度大的物體動(dòng)量一定大 C.兩物體動(dòng)能相等,動(dòng)量不一定相同 D.兩物體動(dòng)能相等,動(dòng)量一定相等,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,2.(多選)如圖所示,一個(gè)物體在與水平方向成角的拉力F的作用下勻速前進(jìn)了時(shí)間t,則() A.拉力F對(duì)物體的沖量大小為Ft B.拉力對(duì)物體的沖量大小為Ftsin C.

7、摩擦力對(duì)物體的沖量大小為Ftcos D.合外力對(duì)物體的沖量大小為零,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,3.如圖所示,質(zhì)量為m的小滑塊沿傾角為的斜面向上滑動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t1,速度為零并又開(kāi)始下滑,經(jīng)過(guò)時(shí)間t2回到斜面底端,滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的摩擦力大小始終為Ff。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,重力對(duì)滑塊的總沖量為() A.mg(t1+t2)sin B.mg(t1-t2)sin C.mg(t1+t2) D.0,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,動(dòng)量定理的理解及應(yīng)用 1.動(dòng)量定理的理解 (1)動(dòng)量定理表明沖量是使物體動(dòng)量發(fā)生變化的原因,沖量是物體動(dòng)量變化的量度.這里所說(shuō)的沖量必須是物體所受的合外力的沖量(或者說(shuō)是物

8、體所受各外力沖量的矢量和)。 (2)動(dòng)量定理給出了沖量和動(dòng)量變化間的互求關(guān)系。 (3)現(xiàn)代物理學(xué)把力定義為物體動(dòng)量的變化率: (牛頓第二定律的動(dòng)量形式)。 (4)動(dòng)量定理的表達(dá)式Ft=p是矢量式,在一維的情況下,各個(gè)矢量必須以同一個(gè)規(guī)定的方向?yàn)檎＿\(yùn)用它分析問(wèn)題時(shí)要特別注意沖量、動(dòng)量及動(dòng)量變化量的方向,公式中的F是物體或系統(tǒng)所受的合力。 (5)動(dòng)量定理不僅適用于恒定的力,也適用于隨時(shí)間變化的力。這種情況下,動(dòng)量定理中的力F應(yīng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,2.應(yīng)用動(dòng)量定理解釋的兩類(lèi)物理現(xiàn)象 (1)當(dāng)物體的動(dòng)量變化量一定時(shí),力的作用時(shí)間t越短,力F就越大,力的作用時(shí)間t

9、越長(zhǎng),力F就越小,如玻璃杯掉在水泥地上易碎,而掉在沙地上不易碎。 (2)當(dāng)作用力F一定時(shí),力的作用時(shí)間t越長(zhǎng),動(dòng)量變化量p越大,力的作用時(shí)間t越短,動(dòng)量變化量p越小。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,3.動(dòng)量定理的應(yīng)用技巧 (1)應(yīng)用I=p求變力的沖量 如果物體受到大小或方向改變的力的作用,則不能直接用I=Ft求沖量,可以求出該力作用下物體動(dòng)量的變化p,等效代換得出變力的沖量I。 (2)應(yīng)用p=Ft求動(dòng)量的變化 例如,在曲線運(yùn)動(dòng)中,速度方向時(shí)刻在變化,求動(dòng)量變化(p=p2-p1)需要應(yīng)用矢量運(yùn)算方法,計(jì)算比較復(fù)雜。如果作用力是恒力,可以求恒力的沖量,等效代換得出動(dòng)量的變化。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,典例2(2

10、018全國(guó)卷)高空墜物極易對(duì)行人造成傷害,若一個(gè)50 g的雞蛋從一居民樓的25層墜下,與地面的碰撞時(shí)間約為2 ms,則該雞蛋對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力約為() A.10 NB.102 N C.103 ND.104 N,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,思維點(diǎn)撥開(kāi)始雞蛋做自由落體運(yùn)動(dòng),后在彈力和重力共同作用下做變速運(yùn)動(dòng),這一過(guò)程力為變力,可求在作用時(shí)間內(nèi)的平均值。 應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的步驟,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,即學(xué)即練 4.(多選)(2018福建四校第二次聯(lián)考)如圖所示,足夠長(zhǎng)的固定光滑斜面傾角為,質(zhì)量為m的物體以速度v從斜面底端沖上斜面,達(dá)到最高點(diǎn)后又滑回原處,所用時(shí)間為t。對(duì)于這一過(guò)程,下列判斷正確

11、的是() A.斜面對(duì)物體的彈力的沖量為零 B.物體受到的重力的沖量大小為mgt C.物體受到的合力的沖量大小為零 D.物體動(dòng)量的變化量大小為mgsin t,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,5.(2018山東煙臺(tái)4月模擬)蹦床是一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員利用從蹦床反彈中表現(xiàn)雜技技巧的競(jìng)技運(yùn)動(dòng),一質(zhì)量為50 kg的運(yùn)動(dòng)員從1.8 m高處自由下落到蹦床上,若從運(yùn)動(dòng)員接觸蹦床到運(yùn)動(dòng)員陷至最低點(diǎn)經(jīng)歷了0.2 s,則這段時(shí)間內(nèi)蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量大小為(g取10 m/s2,不計(jì)空氣阻力) () A.400 NsB.300 NsC.200 NsD.100 Ns,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,6.(2018山東濟(jì)南質(zhì)檢)20

12、16年9月在濟(jì)青高速公路上,一輛轎車(chē)強(qiáng)行超車(chē)時(shí),與另一輛迎面駛來(lái)的轎車(chē)相撞,兩車(chē)相撞后,兩車(chē)車(chē)身因相互擠壓,皆縮短了0.5 m,據(jù)測(cè)算兩車(chē)相撞前速度約為30 m/s。 (1)試求車(chē)禍中車(chē)內(nèi)質(zhì)量約60 kg的人受到的平均沖力是多大? (2)若此人系有安全帶,安全帶在車(chē)禍過(guò)程中與人體的作用時(shí)間是1 s,求這時(shí)人體受到的平均沖力為多大?,答案,解析,動(dòng)量定理解決流體問(wèn)題 現(xiàn)代科技生活中,常常遇到“流體問(wèn)題”,這類(lèi)問(wèn)題主要考查學(xué)生的模型構(gòu)建、科學(xué)推理和歸納方面的素養(yǎng)。對(duì)于“流體問(wèn)題”,處理的基本思路是:正確選取研究對(duì)象,即選取很短時(shí)間t內(nèi)動(dòng)量(或其他量)發(fā)生變化的那部分物體作為研究對(duì)象,建立“柱狀模型

13、”如下:在時(shí)間t內(nèi)所選取的研究對(duì)象均分布在以S為截面積、長(zhǎng)為vt的柱體內(nèi),這部分質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m=Svt,以這部分質(zhì)量為研究對(duì)象,研究它在t時(shí)間內(nèi)動(dòng)量(或其他量)的變化情況,再根據(jù)動(dòng)量定理(或其他規(guī)律)求出有關(guān)的物理量。,具體分析步驟為: 1.建立“柱狀”模型,沿流速v的方向選取一段柱形流體,其橫截面積為S 2.微元研究,作用時(shí)間t內(nèi)的一段柱形流體的長(zhǎng)度為l,對(duì)應(yīng)的質(zhì)量為m=Svt 3.建立方程,應(yīng)用動(dòng)量定理研究這段柱狀流體。,典例(2016全國(guó)卷)某游樂(lè)園入口旁有一噴泉,噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中。為計(jì)算方便起見(jiàn),假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度v0豎直向上噴出;玩

14、具底部為平板(面積略大于S);水柱沖擊到玩具底板后,在豎直方向水的速度變?yōu)榱?在水平方向朝四周均勻散開(kāi)。忽略空氣阻力。已知水的密度為,重力加速度大小為g。求: (1)噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量; (2)玩具在空中懸停時(shí),其底面相對(duì)于噴口的高度。,命題點(diǎn)一,解析:(1)設(shè)t時(shí)間內(nèi),從噴口噴出的水的體積為V,質(zhì)量為m,則 m=V V=v0St,(2)設(shè)玩具懸停時(shí)其底面相對(duì)于噴口的高度為h,水從噴口噴出后到達(dá)玩具底面時(shí)的速度大小為v。對(duì)于t時(shí)間內(nèi)噴出的水,由能量守恒得,在h高度處,t時(shí)間內(nèi)噴射到玩具底面的水沿豎直方向的動(dòng)量變化量的大小為p=(m)v 設(shè)水對(duì)玩具的作用力的大小為F,根據(jù)動(dòng)量定理有Ft

15、=p 由于玩具在空中懸停,由力的平衡條件得F=Mg 聯(lián)立式得,將動(dòng)量定理的觀念解決流體問(wèn)題時(shí),應(yīng)在任意時(shí)刻t時(shí)從流管中取出一個(gè)在流動(dòng)方向上的截面1和2圍起來(lái)的柱體體積V,在此柱體內(nèi)截取一微小流束l,將“無(wú)形”流體變?yōu)椤坝行巍睂?shí)物m,則在t時(shí)間內(nèi)質(zhì)量為m的柱形流體的動(dòng)量變化為p,即Ft=mv2-mv1。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,即學(xué)即練 1.如圖所示,一個(gè)下面裝有輪子的貯氣瓶停放在光滑的水平地面上,底端與豎直墻壁接觸。現(xiàn)打開(kāi)右端閥門(mén),氣體向外噴出,設(shè)噴口的面積為S,氣體的密度為,氣體向外噴出的速度為v,則氣體剛噴出時(shí)鋼瓶底端對(duì)豎直墻面的作用力大小是(),答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題

16、點(diǎn)三,2.如圖所示,水力采煤時(shí),用水槍在高壓下噴出強(qiáng)力的水柱沖擊煤層,設(shè)水柱直徑為d=30 cm,水速為v=50 m/s,假設(shè)水柱射在煤層的表面上,沖擊煤層后水的速度變?yōu)榱?求水柱對(duì)煤層的平均沖擊力。(水的密度=1.0103 kg/m3),命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,答案:1.77105 N 解析:設(shè)在一小段時(shí)間t內(nèi),從水槍射出的水的質(zhì)量為m,則m=Svt。以m為研究對(duì)象,它在t時(shí)間內(nèi)的動(dòng)量變化p=m(0-v)=-Sv2t。設(shè)F為水對(duì)煤層的平均作用力,即沖力,F為煤層對(duì)水的反沖力,以v的方向?yàn)檎较?根據(jù)動(dòng)量定理(忽略水的重力),有Ft=p=-v2St,即F=-Sv2。根據(jù)牛頓第三定律知F=

17、-F=Sv2,式中S= d2,代入數(shù)值得F1.77105 N。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,3.一艘宇宙飛船以v=1.0104 m/s的速度進(jìn)入密度為=2.010-7 kg/m3的微隕石流中,如果飛船在垂直于運(yùn)動(dòng)方向上的最大截面積S=5 m2,且認(rèn)為微隕石與飛船碰撞后都附著在飛船上。為使飛船的速度保持不變,飛船的牽引力應(yīng)為多大?,答案:100 N 解析:設(shè)t時(shí)間內(nèi)附著在飛船上的微隕石總質(zhì)量為m,則m=Svt 這些微隕石由靜止至隨飛船一起運(yùn)動(dòng),其動(dòng)量增加是受飛船對(duì)其作用的結(jié)果,由動(dòng)量定理有Ft=p=mv 則微隕石對(duì)飛船的沖量大小也為Ft,為使飛船速度保持不變,飛船應(yīng)增加的牽引力為F=F 綜合并代入數(shù)值得F=100 N,即飛船的牽引力應(yīng)為100 N。,