2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)專題7.1動(dòng)量動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律精講深剖.doc
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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)專題7.1動(dòng)量動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律精講深剖 1.(xx新課標(biāo)Ⅲ 20)20.一質(zhì)量為2 kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)。F隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示,則 A.t=1 s時(shí)物塊的速率為1 m/s B.t=2 s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為4 kgm/s C.t=3 s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為5 kgm/s D.t=4 s時(shí)物塊的速度為零 【答案】AB 【名師點(diǎn)睛】變力的沖量的求法是動(dòng)量定理應(yīng)用的重點(diǎn),也是難點(diǎn)。F-t圖象中的面積表示這段時(shí)間內(nèi)力的沖量是求變力的沖量的常用方法 2.(xx天津卷,4)“天津之眼”是一座跨河建設(shè)、橋輪合一的摩天輪,是天津市的地標(biāo)之一。摩天輪懸掛透明座艙,乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列敘述正確的是 A.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,乘客的機(jī)械能保持不變 B.在最高點(diǎn),乘客重力大于座椅對(duì)他的支持力 C.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中,乘客重力的沖量為零 D.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,乘客重力的瞬時(shí)功率保持不變 【答案】B ,其中θ為線速度和豎直方向的夾角,摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,乘客的重力和線速度的大小不變,但θ在變化,所以乘客重力的瞬時(shí)功率在不斷變化,故D錯(cuò)誤。 【名師點(diǎn)睛】本題的難點(diǎn)在于對(duì)動(dòng)量定理的理解,是“物體所受合力的沖量等于動(dòng)量的變化”,而學(xué)生經(jīng)常記為“力的沖量等于物體動(dòng)量的變化”。 3.(xx海南,1)光滑水平桌面上有P、Q兩個(gè)物塊,Q的質(zhì)量是P的n倍。將一輕彈簧置于P、Q之間,用外力緩慢壓P、Q。撤去外力后,P、Q開始運(yùn)動(dòng),P和Q的動(dòng)量大小的比值為 A. B. C. D.1 【答案】D 【解析】撤去外力后,系統(tǒng)不受外力,所以總動(dòng)量守恒,設(shè)P的動(dòng)量方向?yàn)檎较颍瑒t有: PP﹣PQ=0,故PP=PQ=0;所以動(dòng)量之比為1,故D正確,ABC錯(cuò)誤. 【點(diǎn)評(píng)】本題考查動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用,要注意明確撤去拉力后的動(dòng)量大小始終為零,同時(shí)在列式時(shí)一定要注意動(dòng)量的矢量性. 4.(xx江蘇卷,12C(3))甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員在做花樣滑冰表演,沿同一直線相向運(yùn)動(dòng),速度大小都是1 m/s,甲、乙相遇時(shí)用力推對(duì)方,此后都沿各自原方向的反方向運(yùn)動(dòng),速度大小分別為1 m/s和2 m/s.求甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量之比. 【答案】3:2 【解析】由動(dòng)量守恒 解得 代入數(shù)據(jù)得 【考點(diǎn)定位】動(dòng)量守恒 【名師點(diǎn)睛】考查動(dòng)量守恒,注意動(dòng)量的矢量性,比較簡(jiǎn)單。 5.(xx天津)我國(guó)女子短道速滑隊(duì)在今年世錦賽上實(shí)現(xiàn)女子3 000 m 接力三連冠。觀察發(fā)現(xiàn),“接棒”的運(yùn)動(dòng)員甲提前站在“交棒”的運(yùn)動(dòng)員乙前面,并且開始向前滑行,待乙追上甲時(shí),乙猛推甲一把,使甲獲得更大的速度向前沖出。在乙推甲的過程中,忽略運(yùn)動(dòng)員與冰面間在水平方向上的相互作用,則( ) A.甲對(duì)乙的沖量一定等于乙對(duì)甲的沖量 B.甲、乙的動(dòng)量變化一定大小相等方向相反 C.甲的動(dòng)能增加量一定等于乙的動(dòng)能減少量 D.甲對(duì)乙做多少負(fù)功,乙對(duì)甲就一定做多少正功 【答案】B 6.(xx全國(guó)乙卷)某游樂園入口旁有一噴泉,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,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)榱悖谒椒较虺闹芫鶆蛏㈤_.忽略空氣阻力.已知水的密度為ρ,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. 【答案】(1)ρv0S (2)- 【解析】(1)設(shè)Δt時(shí)間內(nèi),從噴口噴出的水的體積為ΔV,質(zhì)量為Δm,則 Δm=ρΔV ① ΔV=v0SΔt ② 由①②式得,單位時(shí)間內(nèi)從噴口噴出的水的質(zhì)量為 =ρv0S. ③ (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Δt時(shí)間內(nèi)噴出的水,由能量守恒得 (Δm)v2+(Δm)gh=(Δm)v ④ 在h高度處,Δt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 Δp=(Δm)v ⑤ 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FΔt=Δp ⑥ 由于玩具在空中懸停,由力的平衡條件得F=Mg ⑦ 聯(lián)立③④⑤⑥⑦式得 h=-. ⑧ 7.(xx北京)動(dòng)量定理可以表示為Δp=FΔt,其中動(dòng)量p和力F都是矢量。在運(yùn)用動(dòng)量定理處理二維問題時(shí),可以在相互垂直的x、y兩個(gè)方向上分別研究。例如,質(zhì)量為m的小球斜射到木板上,入射的角度是θ,碰撞后彈出的角度也是θ,碰撞前后的速度大小都是υ,如圖1所示。碰撞過程中忽略小球所受重力。 a.分別求出碰撞前后x、y方向小球的動(dòng)量變化Δpx、Δpy; b.分析說明小球?qū)δ景宓淖饔昧Φ姆较颉? 【答案】(1)a、△px=0,△py=2mvcosθ,方向沿y軸正方向b、y軸負(fù)方向 8.(xx安徽)一質(zhì)量為0.5 kg的小物塊放在水平地面上的A點(diǎn),距離A點(diǎn)5 m的位置B處是一面墻,如圖所示。長(zhǎng)物塊以vo=9 m/s的初速度從A點(diǎn)沿AB方向運(yùn)動(dòng),在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7 m/s,碰后以6 m/s的速度把向運(yùn)動(dòng)直至靜止。g取10 m/s2。 (1)求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù); (2)若碰撞時(shí)間為0.05s,求碰撞過程中墻面對(duì)物塊平均作用力的大小F; (3)求物塊在反向運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功W。 【答案】(1) (2) (3)W=9 J 【解析】(1)由動(dòng)能定理,有: 可得。 (2)由動(dòng)量定理,有 可得 N (3)W==9 J 9.(xx全國(guó)Ⅰ,14)將質(zhì)量為1.00kg的模型火箭點(diǎn)火升空,50g燃燒的燃?xì)庖源笮?00 m/s的速度從火箭噴口在很短時(shí)間內(nèi)噴出。在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g,火箭的動(dòng)量大小為(噴出過程中重力和空氣阻力可忽略) A.30 B.5.7102 C.6.0102 D.6.3102 【答案】A 【解析】設(shè)火箭的質(zhì)量為m1,燃?xì)獾馁|(zhì)量為m2,根據(jù)動(dòng)量守恒,m1v1=m2v2,解得火箭的動(dòng)量為:P=m2v2=m1v1=30 ,所以A正確;BCD錯(cuò)誤。 10.(xx海南,1)光滑水平桌面上有P、Q兩個(gè)物塊,Q的質(zhì)量是P的n倍。將一輕彈簧置于P、Q之間,用外力緩慢壓P、Q。撤去外力后,P、Q開始運(yùn)動(dòng),P和Q的動(dòng)量大小的比值為 A. B. C. D.1 【答案】D 【點(diǎn)評(píng)】本題考查動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用,要注意明確撤去拉力后的動(dòng)量大小始終為零,同時(shí)在列式時(shí)一定要注意動(dòng)量的矢量性. 11.(xx江蘇卷,12C(3))甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員在做花樣滑冰表演,沿同一直線相向運(yùn)動(dòng),速度大小都是1 m/s,甲、乙相遇時(shí)用力推對(duì)方,此后都沿各自原方向的反方向運(yùn)動(dòng),速度大小分別為1 m/s和2 m/s.求甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量之比. 【答案】3:2 【解析】由動(dòng)量守恒 解得 代入數(shù)據(jù)得 12.(xx天津卷,10)如圖所示,物塊A和B通過一根輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩連接,跨放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè),質(zhì)量分別為mA=2 kg、mB=1 kg。初始時(shí)A靜止于水平地面上,B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h(yuǎn)=1.8 m(未觸及滑輪)然后由靜止釋放。一段時(shí)間后細(xì)繩繃直,A、B以大小相等的速度一起運(yùn)動(dòng),之后B恰好可以和地面接觸。取g=10 m/s2??諝庾枇Σ挥?jì)。求: (1)B從釋放到細(xì)繩剛繃直時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t; (2)A的最大速度v的大?。? (3)初始時(shí)B離地面的高度H。 【答案】(1) (2) (3) B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,有: 解得,初始時(shí)B離地面的高度 【名師點(diǎn)睛】本題的難點(diǎn)是繩子繃緊瞬間的物理規(guī)律——是兩物體的動(dòng)量守恒,而不是機(jī)械能守恒。 (二)考綱解讀 主題 內(nèi)容 要求 說明 動(dòng)量、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用 Ⅱ 只限于一維 本講共1個(gè)考點(diǎn),一個(gè)二級(jí)考點(diǎn),是xx年新增的必考考點(diǎn),17年高考暫時(shí)還未涉及到大題,未來會(huì)逐漸滲透到大的計(jì)算題中去。 (三)考點(diǎn)精講 考點(diǎn)一 動(dòng)量定理的理解及應(yīng)用 1.應(yīng)用動(dòng)量定理時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn) (1)動(dòng)量定理的研究對(duì)象是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)(或可視為一個(gè)物體的系統(tǒng)). (2)動(dòng)量定理的表達(dá)式是矢量式,在一維情況下,各個(gè)矢量必須選同一個(gè)正方向. 2.動(dòng)量定理的三大應(yīng)用 (1)用動(dòng)量定理解釋現(xiàn)象 ①物體的動(dòng)量變化一定,此時(shí)力的作用時(shí)間越短,力就越大;時(shí)間越長(zhǎng),力就越小. ②作用力一定,此時(shí)力的作用時(shí)間越長(zhǎng),動(dòng)量變化越大;力的作用時(shí)間越短,動(dòng)量變化越?。? (2)應(yīng)用I=Δp求變力的沖量. (3)應(yīng)用Δp=FΔt求恒力作用下的曲線運(yùn)動(dòng)中物體動(dòng)量的變化量. 【例1】 (xx高考全國(guó)乙卷)某游樂園入口旁有一噴泉,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,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.忽略空氣阻力.已知水的密度為ρ,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. 【答案】(1)ρv0S (2)- 【解析】(1)設(shè)Δt時(shí)間內(nèi),從噴口噴出的水的體積為ΔV,質(zhì)量為Δm,則 Δm=ρΔV① ΔV=v0SΔt② 由①②式得,單位時(shí)間內(nèi)從噴口噴出的水的質(zhì)量為 規(guī)律總結(jié) (1)用動(dòng)量定理解題的基本思路 (2)對(duì)過程較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),可分段用動(dòng)量定理,也可整個(gè)過程用動(dòng)量定理. 階梯練習(xí) 1.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為0.18 kg的壘球,以25 m/s的水平速度向左飛向球棒,被球棒打擊后反向水平飛回,速度大小變?yōu)?5 m/s,則這一過程中動(dòng)量的變化量為( ) A.大小為3.6 kgm/s,方向向左 B.大小為3.6 kgm/s,方向向右 C.大小為12.6 kgm/s,方向向左 D.大小為12.6 kgm/s,方向向右 【答案】D. 【解析】選向左為正方向,則動(dòng)量的變化量Δp=mv1-mv0=-12.6 kgm/s,大小為12.6 kgm/s,負(fù)號(hào)表示其方向向右,D正確. 2. 質(zhì)量為1 kg的物體做直線運(yùn)動(dòng),其速度圖象如圖所示.則物體在前10 s內(nèi)和后10 s內(nèi)所受外力的沖量分別是( ) A.10 Ns 10 Ns B.10 Ns -10 Ns C.0 10 Ns D.0?。?0 Ns 【答案】D. 3.如圖所示,在傾角為θ的斜面上,有一個(gè)質(zhì)量是m的小滑塊沿斜面向上滑動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t1,速度為零后又下滑,經(jīng)過時(shí)間t2,回到斜面底端.滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中,受到的摩擦力大小始終是Ff,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,摩擦力對(duì)滑塊的總沖量大小為________,方向是________;合力對(duì)滑塊的總沖量大小為________,方向是________. 【答案】Ff(t2-t1) 沿斜面向上 mg(t1+t2)sin θ+Ff(t1-t2) 沿斜面向下 【解析】摩擦力先向下后向上,因上滑過程用時(shí)短,故摩擦力的沖量為Ff(t2-t1),方向與向下運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力的方向相同,故沿斜面向上.合力的沖量為mg(t1+t2)sin θ+Ff(t1-t2),沿斜面向下. 4.如圖所示,一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板在光滑水平面上以速度v0向右運(yùn)動(dòng),一質(zhì)量為m的小鐵塊在木板上以速度v0向左運(yùn)動(dòng),鐵塊與木板間存在摩擦.為使木板能保持速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng),必須對(duì)木板施加一水平力,直至鐵塊與木板達(dá)到共同速度v0.設(shè)木板足夠長(zhǎng),求此過程中水平力的沖量大?。? 【答案】2mv0 【解析】考慮M、m組成的系統(tǒng),設(shè)M運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?,根?jù)動(dòng)量定理有Ft=(M+m)v0-(Mv0-mv0)=2mv0 則水平力的沖量I=Ft=2mv0. 5.(xx甘肅蘭州一中模擬)如圖所示,一質(zhì)量為M=2 kg的鐵錘從距地面h=3.2 m高處自由下落,恰好落在地面上的一個(gè)質(zhì)量為m=6 kg的木樁上,隨即與木樁一起向下運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t=0.1 s停止運(yùn)動(dòng).求木樁向下運(yùn)動(dòng)時(shí)受到地面的平均阻力大?。?鐵錘的橫截面小于木樁的橫截面,木樁露出地面部分的長(zhǎng)度忽略不計(jì),重力加速度g取10 m/s2) 【答案】240 N 學(xué)! 6.(xx河南開封二模)如圖所示,靜止在光滑水平面上的小車質(zhì)量M=20 kg.從水槍中噴出的水柱的橫截面積S=10 cm2,速度v=10 m/s,水的密度ρ=1.0103 kg/m3.若用水槍噴出的水從車后沿水平方向沖擊小車的前壁,且沖擊到小車前壁的水全部沿前壁流進(jìn)小車中.當(dāng)有質(zhì)量m=5 kg的水進(jìn)入小車時(shí),試求: (1)小車的速度大??; (2)小車的加速度大?。? 【答案】(1)2 m/s (2)2.56 m/s2 【解析】(1)流進(jìn)小車的水與小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,設(shè)當(dāng)進(jìn)入質(zhì)量為m的水后,小車速度為v1,則mv=(m+M)v1,即v1==2 m/s (2)質(zhì)量為m的水流進(jìn)小車后,在極短的時(shí)間Δt內(nèi),沖擊小車的水的質(zhì)量Δm=ρS(v-v1)Δt,設(shè)此時(shí)水對(duì)車的沖擊力為F,則車對(duì)水的作用力為-F,由動(dòng)量定理有-FΔt=Δmv1-Δmv,得F=ρS(v-v1)2=64 N,小車的加速度a==2.56 m/s2 考點(diǎn)二 動(dòng)量守恒定律的理解及應(yīng)用 1.動(dòng)量守恒的“四性” (1)矢量性:表達(dá)式中初、末動(dòng)量都是矢量,需要首先選取正方向,分清各物體初末動(dòng)量的正、負(fù). (2)瞬時(shí)性:動(dòng)量是狀態(tài)量,動(dòng)量守恒指對(duì)應(yīng)每一時(shí)刻的總動(dòng)量都和初時(shí)刻的總動(dòng)量相等. (3)同一性:速度的大小跟參考系的選取有關(guān),應(yīng)用動(dòng)量守恒定律,各物體的速度必須是相對(duì)同一參考系的速度.一般選地面為參考系. (4)普適性:它不僅適用于兩個(gè)物體所組成的系統(tǒng),也適用于多個(gè)物體組成的系統(tǒng);不僅適用于宏觀物體組成的系統(tǒng),也適用于微觀粒子組成的系統(tǒng). 2.動(dòng)量守恒定律的不同表達(dá)形式 (1)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng),作用前的動(dòng)量和等于作用后的動(dòng)量和. (2)Δp1=-Δp2,相互作用的兩個(gè)物體動(dòng)量的增量等大反向. (3)Δp=0,系統(tǒng)總動(dòng)量的增量為零. [典例2] (xx山東濟(jì)南高三質(zhì)檢)光滑水平軌道上有三個(gè)木塊A、B、C,質(zhì)量分別為mA=3m、mB=mC=m,開始時(shí)B、C均靜止,A以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),A與B碰撞后分開,B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起,此后A與B間的距離保持不變.求B與C碰撞前B的速度大小. 【答案】v0 規(guī)律總結(jié) 應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的步驟 (1)明確研究對(duì)象,確定系統(tǒng)的組成(系統(tǒng)包括哪幾個(gè)物體及研究的過程); (2)進(jìn)行受力分析,判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒(或某一方向上動(dòng)量是否守恒); (3)規(guī)定正方向,確定初、末狀態(tài)動(dòng)量; (4)由動(dòng)量守恒定律列出方程; (5)代入數(shù)據(jù),求出結(jié)果,必要時(shí)討論說明. 階梯練習(xí) 1.如圖所示,在光滑的水平面上放有一物體M,物體M上有一光滑的半圓弧軌道,軌道半徑為R,最低點(diǎn)為C,兩端A、B等高,現(xiàn)讓小滑塊m從A點(diǎn)由靜止開始下滑,在此后的過程中,則( ) A.M和m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,動(dòng)量守恒 B.M和m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,動(dòng)量不守恒 C.m從A到C的過程中M向左運(yùn)動(dòng),m從C到B的過程中M向右運(yùn)動(dòng) D.m從A到B的過程中,M運(yùn)動(dòng)的位移為 【答案】B. 2.(xx廣東湛江聯(lián)考)如圖所示,質(zhì)量均為m的小車和木箱緊挨著靜止在光滑的水平冰面上,質(zhì)量為2m的小孩站在小車上用力向右迅速推出木箱,木箱相對(duì)于冰面運(yùn)動(dòng)的速度為v,木箱運(yùn)動(dòng)到右側(cè)墻壁時(shí)與豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞,反彈后能被小孩接住,求: (1)小孩接住箱子后共同速度的大小; (2)若小孩接住箱子后再次以相對(duì)于冰面的速度v將木箱向右推出,木箱仍與豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞,判斷小孩能否再次接住木箱. 【答案】(1) (2)否 【解析】(1)取向左為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得 推出木箱的過程中0=(m+2m)v1-mv, 接住木箱的過程中mv+(m+2m)v1=(m+m+2m)v2. 解得v2=. (2)若小孩第二次將木箱推出,根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得 4mv2=3mv3-mv, 則v3=v, 故無法再次接住木箱. 3.(xx山東濟(jì)南高三質(zhì)檢)如圖所示,光滑水平軌道上放置長(zhǎng)板A(上表面粗糙)和滑塊C,滑塊B置于A的左端.三者質(zhì)量分別為mA=2 kg、mB=1 kg、mC=2 kg,開始時(shí)C靜止,A、B一起以v0=5 m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng),A與C相碰撞(時(shí)間極短)后C向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間,A、B再次達(dá)到共同速度一起向右運(yùn)動(dòng),且恰好不再與C碰撞.求A與C發(fā)生碰撞后瞬間A的速度大?。? 【答案】2 m/s 4.人和冰車的總質(zhì)量為M,另一木球質(zhì)量為m,且M∶m=31∶2.人坐在靜止于水平冰面的冰車上,以速度v(相對(duì)地面)將原來靜止的木球沿冰面推向正前方向的固定擋板,不計(jì)一切摩擦阻力,設(shè)小球與擋板的碰撞是彈性的,人接住球后,再以同樣的速度v(相對(duì)地面)將球推向擋板.求人推多少次后不能再接到球? 【答案】9次 【解析】設(shè)第1次推球后人的速度為v1,有0=Mv1-mv, 第1次接球后人的速度為v1′,有Mv1+mv=(M+m)v1′; 第2次推球(M+m)v1′=Mv2-mv, 第2次接球Mv2+mv=(M+m)v2′…… 第n次推球 (M+m)vn-1′=Mvn-mv, 可得vn=, 當(dāng)vn≥v時(shí)人便接不到球,可得n≥8.25,取n=9. (四)知識(shí)還原 第1節(jié) 動(dòng)量 動(dòng)量定理 動(dòng)量守恒定律 一、沖量、動(dòng)量和動(dòng)量定理 1.沖量 (1)定義:力和力的作用時(shí)間的乘積. (2)公式:I=Ft,適用于求恒力的沖量. (3)方向:與力的方向相同. 2.動(dòng)量 (1)定義:物體的質(zhì)量與速度的乘積. (2)表達(dá)式:p=mv. (3)單位:千克米/秒.符號(hào):kgm/s. (4)特征:動(dòng)量是狀態(tài)量,是矢量,其方向和速度方向相同. 3.動(dòng)量定理 (1)內(nèi)容:物體所受合力的沖量等于物體動(dòng)量的變化量. (2)表達(dá)式:F合t=Δp=p′-p. (3)矢量性:動(dòng)量變化量方向與合力的方向相同,可以在某一方向上用動(dòng)量定理. 二、動(dòng)量守恒定律 1.系統(tǒng):相互作用的幾個(gè)物體構(gòu)成系統(tǒng).系統(tǒng)中各物體之間的相互作用力稱為內(nèi)力,外部其他物體對(duì)系統(tǒng)的作用力叫做外力. 2.定律內(nèi)容:如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力作用,或者所受的合外力為零,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變. 3.定律的表達(dá)式 m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)初動(dòng)量等于末動(dòng)量. 可寫為:p=p′、Δp=0和Δp1=-Δp2 4.守恒條件 (1)理想守恒:系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零,則系統(tǒng)動(dòng)量守恒. (2)近似守恒:系統(tǒng)受到的合力不為零,但當(dāng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí),系統(tǒng)的動(dòng)量可近似看成守恒. (3)分方向守恒:系統(tǒng)在某個(gè)方向上所受合力為零時(shí),系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守恒. [自我診斷] 1.判斷正誤 (1)動(dòng)量越大的物體,其運(yùn)動(dòng)速度越大.() (2)物體的動(dòng)量越大,則物體的慣性就越大.() (3)物體的動(dòng)量變化量等于某個(gè)力的沖量.() (4)動(dòng)量是過程量,沖量是狀態(tài)量.() (5)物體沿水平面運(yùn)動(dòng),重力不做功,重力的沖量也等于零.() (6)系統(tǒng)動(dòng)量不變是指系統(tǒng)的動(dòng)量大小和方向都不變.(√) 2.(xx廣東廣州調(diào)研)(多選)兩個(gè)質(zhì)量不同的物體,如果它們的( ) A.動(dòng)能相等,則質(zhì)量大的動(dòng)量大 B.動(dòng)能相等,則動(dòng)量大小也相等 C.動(dòng)量大小相等,則質(zhì)量大的動(dòng)能小 D.動(dòng)量大小相等,則動(dòng)能也相等 【答案】AC. 【解析】根據(jù)動(dòng)能Ek=mv2可知,動(dòng)量p=,兩個(gè)質(zhì)量不同的物體,當(dāng)動(dòng)能相等時(shí),質(zhì)量大的動(dòng)量大,A正確、B錯(cuò)誤;若動(dòng)量大小相等,則質(zhì)量大的動(dòng)能小,C正確、D錯(cuò)誤. 3.籃球運(yùn)動(dòng)員通常伸出雙手迎接傳來的籃球.接球時(shí),兩手隨球迅速收縮至胸前.這樣做可以( ) A.減小球?qū)κ值臎_量 B.減小球?qū)κ值臎_擊力 C.減小球的動(dòng)量變化量 D.減小球的動(dòng)能變化量 【答案】B. 【解析】由動(dòng)量定理Ft=Δp知,接球時(shí)兩手隨球迅速收縮至胸前,延長(zhǎng)了手與球接觸的時(shí)間,從而減小了球?qū)κ值臎_擊力,選項(xiàng)B正確. 4.(xx河南開封質(zhì)檢)(多選) 如圖所示,光滑水平面上兩小車中間夾一壓縮了的輕彈簧,兩手分別按住小車,使它們靜止,對(duì)兩車及彈簧組成的系統(tǒng),下列說法中正確的是( ) A.兩手同時(shí)放開后,系統(tǒng)總動(dòng)量始終為零 B.先放開左手,后放開右手,動(dòng)量不守恒 C.先放開左手,后放開右手,總動(dòng)量向左 D.無論何時(shí)放手,兩手放開后在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)的過程中,系統(tǒng)總動(dòng)量都保持不變,但系統(tǒng)的總動(dòng)量不一定為零 【答案】ACD. 5.(xx湖南邵陽中學(xué)模擬)一個(gè)質(zhì)量m=1.0 kg的物體,放在光滑的水平面上,當(dāng)物體受到一個(gè)F=10 N與水平面成30角斜向下的推力作用時(shí),在10 s內(nèi)推力的沖量大小為________ Ns,動(dòng)量的增量大小為________ kgm/s. 【答案】100 86.6- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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- 2019 2020 年高 物理 一輪 復(fù)習(xí) 專題 7.1 動(dòng)量 定理 守恒定律 精講深剖
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