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1、高三物理动量和动量定理第一页，本课件共有21页一、动量概念及其理解一、动量概念及其理解复习精要复习精要（1）定义：物体的质量及其运动速度的乘积称为该）定义：物体的质量及其运动速度的乘积称为该物体的动量物体的动量 p=mv（2）特征：）特征：动量是状态量，它与某一时刻相关；动量是状态量，它与某一时刻相关；动量是矢量，其方向与物体运动速度的方向相同。动量是矢量，其方向与物体运动速度的方向相同。（3）意义：速度从运动学角度量化了机械运动的状态）意义：速度从运动学角度量化了机械运动的状态,动量则从动力学角度量化了机械运动的状态。动量则从动力学角度量化了机械运动的状态。第二页，本课件共有21页二、冲量概
2、念及其理解二、冲量概念及其理解（1）定义：某个力与其作用时间的乘积称为该力的冲量）定义：某个力与其作用时间的乘积称为该力的冲量I=Ft（2）特征：）特征：冲量是过程量，它与某一段时间相关；冲量是过程量，它与某一段时间相关；冲量是矢量，对于恒力的冲量来说，其方向就是该力冲量是矢量，对于恒力的冲量来说，其方向就是该力的方向。的方向。（3）意义：冲量是力对时间的累积效应。对于质量确定）意义：冲量是力对时间的累积效应。对于质量确定的物体来说，合外力决定着其速度将变多快；合外力的冲的物体来说，合外力决定着其速度将变多快；合外力的冲量将决定着其速度将变多少。对于质量不确定的物体来说，量将决定着其速度将变多
3、少。对于质量不确定的物体来说，合外力决定着其动量将变多快；合外力的冲量将决定着其合外力决定着其动量将变多快；合外力的冲量将决定着其动量将变多少。动量将变多少。第三页，本课件共有21页三、关于冲量的计算三、关于冲量的计算（1）恒力的冲量计算）恒力的冲量计算恒恒力力的的冲冲量量可可直直接接根根据据定定义义式式来来计计算算，即即用用恒恒力力F乘乘以以其作用时间其作用时间t而得。而得。（2）方向恒定的变力的冲量计算。）方向恒定的变力的冲量计算。如力如力F的方向恒定，而大小随时间变化的情况的方向恒定，而大小随时间变化的情况如图如图1所示，则该力在时间所示，则该力在时间t=t2-t1内的冲量大小在数值上内
4、的冲量大小在数值上就等于图就等于图1中阴影部分的中阴影部分的“面积面积”。0图图1Ftt1t2（3）一般变力的冲量计算）一般变力的冲量计算在中学物理中，一般变力的冲量在中学物理中，一般变力的冲量通常是借助于动量定理来计算的。通常是借助于动量定理来计算的。（4）合力的冲量计算）合力的冲量计算几个力的合力的冲量计算，既可以先算出各个分力的冲几个力的合力的冲量计算，既可以先算出各个分力的冲量后再求矢量和，又可以先算各个分力的合力再算合力量后再求矢量和，又可以先算各个分力的合力再算合力的冲量。的冲量。第四页，本课件共有21页四、动量定理四、动量定理（1）表述：物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化）表
5、述：物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化 I=PFt=mv-mv=p（2）导出：动量定理实际上是在牛顿第二定律的基）导出：动量定理实际上是在牛顿第二定律的基础上导出的，础上导出的，由牛顿第二定律由牛顿第二定律 F=ma两端同乘合外力两端同乘合外力F的作用时间的作用时间t，即可得，即可得Ft=mat=m(v-v0)=mv-mv0第五页，本课件共有21页动量定理的动量定理的意义：意义：（3）动动量量定定理理表表明明冲冲量量是是使使物物体体动动量量发发生生变变化化的的原原因因，冲冲量量是是物物体体动动量量变变化化的的量量度度。这这里里所所说说的的冲冲量量必必须须是是物物体体所受的合外力的冲量。所受
6、的合外力的冲量。动量定理给出了冲量（过程量）和动量变化（状态量）动量定理给出了冲量（过程量）和动量变化（状态量）间的互求关系。间的互求关系。实际上现代物理学把力定义为物体动量的变化率：实际上现代物理学把力定义为物体动量的变化率：F=pt（这也是牛顿第二定律的动量形式）（这也是牛顿第二定律的动量形式）动量定理的表达式是矢量式。在一维的情况下，各个动量定理的表达式是矢量式。在一维的情况下，各个矢量必须以同一个规定的方向决定其正负。矢量必须以同一个规定的方向决定其正负。第六页，本课件共有21页动量定理的特点：动量定理的特点：（4）矢量性：合外力的冲量矢量性：合外力的冲量Ft与动量的变化量与动量的变化
7、量p均为矢均为矢量，规定正方向后，在一条直线上矢量运算变为代数运量，规定正方向后，在一条直线上矢量运算变为代数运算；算；相等性：物体在时间相等性：物体在时间t 内物体所受合外力的冲量等内物体所受合外力的冲量等于物体在这段时间于物体在这段时间t 内动量的变化量；因而可以互求。内动量的变化量；因而可以互求。独立性：某方向的冲量只改变该方向上物体的动量；独立性：某方向的冲量只改变该方向上物体的动量；广泛性：动量定理不仅适用于恒力广泛性：动量定理不仅适用于恒力,而且也适用于随时间而且也适用于随时间而变化的力而变化的力.对于变力对于变力,动量定理中的力动量定理中的力F应理解为变力在应理解为变力在作用时间
8、内的平均值作用时间内的平均值;不仅适用于单个物体不仅适用于单个物体,而且也适用于而且也适用于物体系统。物体系统。定理定理第七页，本课件共有21页利用动量定理解题的步骤：利用动量定理解题的步骤：（5）明明确确研研究究对对象象和和研研究究过过程程。研研究究对对象象可可以以是是一一个个物物体体，也也可可以以是是质质点点组组。如如果果研研究究过过程程中中的的各各个个阶阶段段物物体体的的受受力力情况不同，要分别计算它们的冲量，并求它们的矢量和。情况不同，要分别计算它们的冲量，并求它们的矢量和。进行受力分析。研究对象以外的物体施给研究对象的力为进行受力分析。研究对象以外的物体施给研究对象的力为外力。所有外
9、力之和为合外力。研究对象内部的相互作用力外力。所有外力之和为合外力。研究对象内部的相互作用力不影响系统的总动量，不包括在内。不影响系统的总动量，不包括在内。规定正方向。由于力、冲量、速度、动量都是矢量规定正方向。由于力、冲量、速度、动量都是矢量,所以列式前要先规定一个正方向所以列式前要先规定一个正方向,和这个方向一致的矢量和这个方向一致的矢量为正为正,反之为负反之为负.写出确定研究对象的初、末动量和合外力的冲量写出确定研究对象的初、末动量和合外力的冲量（或各个外力的冲量的矢量和）。（或各个外力的冲量的矢量和）。注意要把注意要把v1和和v2换成相对于同一惯性参照系的速度；换成相对于同一惯性参照系
10、的速度；根据动量定理列式求解根据动量定理列式求解 Ft=mv2mv1定理定理意义意义第八页，本课件共有21页 002.南京师大南京师大08届届物理之友物理之友力学力学 综合综合(二二)4 4、质量相同的两个物体，分别在地球表面（不计空气阻、质量相同的两个物体，分别在地球表面（不计空气阻力）和月球表面以相同的初速度竖直上抛比较两种情况，力）和月球表面以相同的初速度竖直上抛比较两种情况，下列说法中正确的有下列说法中正确的有 ()A物体在地球表面时的惯性比物体在月球表面时的惯物体在地球表面时的惯性比物体在月球表面时的惯性大性大 B在上升到最高点的过程中，它们受到的外力的冲量在上升到最高点的过程中，它
11、们受到的外力的冲量大小相等大小相等 C在上升到最高点的过程中，它们克服重力做的功相在上升到最高点的过程中，它们克服重力做的功相等等 D落回抛出点时，重力做功的瞬时功率相等落回抛出点时，重力做功的瞬时功率相等B C第九页，本课件共有21页021.华南师大附中华南师大附中207208学年度综合测试学年度综合测试(二二)44在在放放枪枪过过程程中中，子子弹弹向向前前枪枪向向后后运运动动，以以下下说说法法正正确的是确的是（）A子弹的动量比枪的动量大子弹的动量比枪的动量大 B子弹的动能比枪的动能大子弹的动能比枪的动能大C子弹受到的冲力比枪受到的冲力大子弹受到的冲力比枪受到的冲力大 D子弹和枪这个系统的机
12、械能守恒子弹和枪这个系统的机械能守恒B第十页，本课件共有21页022.福州三中福州三中0708学年第三次月考学年第三次月考 22质量为质量为m的木块以初速为的木块以初速为v0在水平桌面上滑行，它在水平桌面上滑行，它跟桌面间的动摩擦因数为跟桌面间的动摩擦因数为，那么，决定木块在桌面上滑，那么，决定木块在桌面上滑行时间的条件是行时间的条件是（）Av0和和m Bv0和和 Cv0、m和和 Dm和和B第十一页，本课件共有21页061.北京西城区北京西城区2008年年5月抽样月抽样1717如如图图所所示示，在在水水平平光光滑滑桌桌面面上上有有两两辆辆静静止止的的小小车车A和和B，质质量量之之比比mA mB
13、=3 1。将将两两车车用用细细线线拴拴在在一一起起，中中间间有有一一被被压压缩缩的的弹弹簧簧。烧烧断断细细线线后后至至弹弹簧簧恢恢复复原原长长前前的某一时刻，两辆小车的的某一时刻，两辆小车的 ()A加速度大小之比加速度大小之比 aA aB=1 1 B速度大小之比速度大小之比 vA vB=1 3C动能之比动能之比 EkA EkB=1 1 D动量大小之比动量大小之比 pA pB=1 3 ABB第十二页，本课件共有21页010.07-08学年清华大学附中高考模拟试题学年清华大学附中高考模拟试题 1010从从地地面面上上方方同同一一点点向向东东与与向向西西分分别别平平抛抛出出两两个个等等质质量量的的小
14、小物物体体，抛抛出出速速度度大大小小分分别别为为v和和2v，不不计计空空气阻力，气阻力，则则两个小物体两个小物体从抛出到落地从抛出到落地动动量的增量相同量的增量相同 从抛出到落地重力做的功相同从抛出到落地重力做的功相同从抛出到落地重力的平均功率相同从抛出到落地重力的平均功率相同落地落地时时重力做功的瞬重力做功的瞬时时功率相同功率相同 以上以上说说法正确的是（法正确的是（）A B C D D第十三页，本课件共有21页022.福州三中福州三中0708学年第三次月考学年第三次月考 4B D 4一小球沿光滑的水平地面运动，撞向竖直的墙一小球沿光滑的水平地面运动，撞向竖直的墙壁，小球撞墙前后的动量变化量
15、壁，小球撞墙前后的动量变化量p和动能变化量和动能变化量Ek有多种可能值有多种可能值（）A若若p最大，则最大，则Ek为最大为最大 B若若p最大，则最大，则Ek为零为零C若若p最小，则最小，则Ek为最小为最小D若若p最小，则最小，则Ek为最大为最大第十四页，本课件共有21页052.2008年北京东城区第一次模拟试题年北京东城区第一次模拟试题14 14下列说法正确的是下列说法正确的是 ()A质点做自由落体运动，每秒内重力所做的功都质点做自由落体运动，每秒内重力所做的功都 相同相同B质点做平抛运动，每秒内动量的增量都相同质点做平抛运动，每秒内动量的增量都相同C质点做匀速圆周运动，每秒内合外力的冲量都质
16、点做匀速圆周运动，每秒内合外力的冲量都 相同相同D质点做简谐运动，每四分之一周期内回复力做质点做简谐运动，每四分之一周期内回复力做 的功都相同的功都相同B第十五页，本课件共有21页022.福州三中福州三中0708学年第三次月考学年第三次月考 88如图所示，粗糙斜面固定在地面上，一质点从斜如图所示，粗糙斜面固定在地面上，一质点从斜面底端面底端A点以某一速度点以某一速度v0沿斜面向上运动，到最高点沿斜面向上运动，到最高点B后后又返回原处又返回原处A点，在此过程中，下列判断正确的是点，在此过程中，下列判断正确的是（）A该质点上升过程中克服重力做的功大于下降过程中该质点上升过程中克服重力做的功大于下降
17、过程中重力做的功重力做的功B该质点上升过程中克服重力做的功等于下降过程中该质点上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功重力做的功C该质点上升过程中克服重力做功的平均功率小于该质点上升过程中克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力做功的平均功率下降过程中重力做功的平均功率D该质点上升过程中所受合外力的该质点上升过程中所受合外力的冲量大于下降过程中所受合外力的冲量冲量大于下降过程中所受合外力的冲量ABB D第十六页，本课件共有21页021.华南师大附中华南师大附中207208学年度综合测试学年度综合测试(二二)6 6在在粗粗糙糙水水平平面面上上运运动动的的物物体体，从从A点点开开始始受受水
18、水平平恒恒力力F作作用用做做直直线线运运动动到到B点点，已已知知物物体体在在B点点的的速速度度与与在在A点的速度大小相等，则在这过程中（点的速度大小相等，则在这过程中（）A物体不一定作匀速直线运动物体不一定作匀速直线运动BF始终与摩擦力方向相反始终与摩擦力方向相反CF与摩擦力对物体所做总功为零与摩擦力对物体所做总功为零DF与摩擦力对物体的总冲量为零与摩擦力对物体的总冲量为零A C第十七页，本课件共有21页008.07-08学年度唐山市重点中学模拟试卷三学年度唐山市重点中学模拟试卷三 33正在粗糙水平面上滑动的物块，从正在粗糙水平面上滑动的物块，从t1时刻到时刻时刻到时刻t2受受到恒定的水平力到
19、恒定的水平力F的作用，在这段时间内物块做直线运动，的作用，在这段时间内物块做直线运动，已知物块在已知物块在t1时刻的速度与时刻的速度与t2时刻的速度大小相等，则时刻的速度大小相等，则在此过程中在此过程中 ()A物块可能做匀速直线运动物块可能做匀速直线运动 B物块的位移可能为零物块的位移可能为零C物块动量的变化一定为零物块动量的变化一定为零 DF一定对物块做正功一定对物块做正功A D解见下页解见下页第十八页，本课件共有21页解：解：依依题题意意，物物块块受受到到恒恒定定的的水水平平力力F的的作作用用，在在t1时时刻刻和和 t2时时刻刻的的速速度度大大小小相相等等，F的的方方向向可可能能与与运运动
20、动方方向向相同且大小等于摩擦力，则物块作匀速运动；相同且大小等于摩擦力，则物块作匀速运动；F的方向也可能与运动方向相反且大于摩擦力，则物块的方向也可能与运动方向相反且大于摩擦力，则物块先匀减速先匀减速S1位移速度减到位移速度减到0，然后反向匀加速然后反向匀加速S2位移速度增位移速度增加到加到v，由由 -(F+f)S1=0-1/2mv2 (F-f)S2=1/2mv2 S2 S1，物块反向匀加速超过原位置物块反向匀加速超过原位置,物块的总位移不可能为零物块的总位移不可能为零,所以所以A、D正确，正确，B错。错。由于由于t1时刻和时刻和 t2时刻的速度大小相等，方向可能相同，时刻的速度大小相等，方向
21、可能相同，可能相反，所以动量变化量可能相反，所以动量变化量P=0或或 P=2mv,C错。错。错点警示：错点警示：此题的易错点为误选此题的易错点为误选C，物体做直线运动，物体做直线运动，经过一段时间速度大小相同经过一段时间速度大小相同,方向可能相反方向可能相反,可能相同可能相同,而动量的变化量为矢量，求动量的变化量应选正方向。而动量的变化量为矢量，求动量的变化量应选正方向。第十九页，本课件共有21页051.北京西城区北京西城区08年年4月物理一模月物理一模 2020水平面上有质量相等的水平面上有质量相等的a、b两个物体，水平推力两个物体，水平推力F1、F2分别作用在分别作用在a、b上。一段时间后
22、撤去推力，物上。一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下。两物体的体继续运动一段距离后停下。两物体的v t 图线如图图线如图所示，图中所示，图中ABCD。则整个过程中（。则整个过程中（）A F1的冲量等于的冲量等于F2的冲量的冲量B F1的冲量大于的冲量大于F2的冲量的冲量C摩擦力对摩擦力对a物体的冲量等于物体的冲量等于摩擦力对摩擦力对b物体的冲量物体的冲量D合外力对合外力对a物体的冲量等于物体的冲量等于合外力对合外力对b物体的冲量物体的冲量vA BtabC ODD解见下页解见下页第二十页，本课件共有21页解：解：vA BtabC ODt2t1v1由图线得由图线得水平推力水平推力F1 F2,推力作用的时间推力作用的时间t1 t2,ABCD，则两者与地面的动摩擦因数，则两者与地面的动摩擦因数相等；相等；在水平推力作用时间内，由动量定理得在水平推力作用时间内，由动量定理得A、B均错。均错。摩擦力对摩擦力对a物体作用的总时间小于摩擦力对物体作用的总时间小于摩擦力对b物体作物体作用的总时间用的总时间,所以，摩擦力对所以，摩擦力对a物体的冲量小于摩擦物体的冲量小于摩擦力对力对b物体的冲量，物体的冲量，C错。错。对整个过程，由动量定理得：对整个过程，由动量定理得：合外力对两物体的冲量均等于合外力对两物体的冲量均等于0.D正确。正确。第二十一页，本课件共有21页