高中物理人教版教学案:第十六章 第2节 动量和动量定理

高中物理人教版教学案:第十六章 第2节 动量和动量定理
高中物理人教版教学案:第十六章 第2节 动量和动量定理

第2节动量和动量定理

1.物体质量与速度的乘积叫动量,动量的方向与速度方向相同。

2.力与力的作用时间的乘积叫冲量,冲量的方向与力的方向相

同。

3.物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受

合力的冲量,动量变化量的方向与合力的冲量方向相同。

一、动量及动量的变化

1.动量

(1)定义:物体的质量和速度的乘积。

(2)公式:p=mv。

(3)单位:千克·米/秒,符号:kg·m/s。

(4)矢量性:方向与速度的方向相同。运算遵守平行四边形法则。

2.动量的变化量

(1)定义:物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差(也是矢量),Δp=p′-p(矢量式)。

(2)动量始终保持在一条直线上时的动量运算:选定一个正方向,动量、动量的变化量用带正、负号的数值表示,从而将矢量运算简化为代数运算(此时的正、负号仅代表方向,不代表大小)。

二、冲量

1.定义:力与力的作用时间的乘积。

2.公式:I=F(t′-t)。

3.单位:牛·秒,符号是N·s。

4.矢量性:方向与力的方向相同。

5.物理意义:反映力的作用对时间的积累效应。

三、动量定理

1.内容:物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。

2.表达式:mv′-mv=F(t′-t)或p′-p=I。

1.自主思考——判一判

(1)动量的方向与速度方向一定相同。(√)

(2)动量变化的方向与初动量的方向一定相同。(×) (3)冲量是矢量,其方向与恒力的方向相同。(√) (4)力越大,力对物体的冲量越大。(×)

(5)若物体在一段时间内,其动量发生了变化,则物体在这段时间内的合外力一定不为零。(√) 2.合作探究——议一议 (1)怎样理解动量的矢量性?

提示:动量是物体的质量与速度的乘积,而不是物体的质量与速率的乘积,动量的方向就是物体的速度方向,动量的运算要遵守矢量法则,同一条直线上的动量的运算首先要规定正方向,然后按照正负号法则运算。

(2)在地面上垫一块较厚的软垫(如枕头),手拿一枚鸡蛋轻轻的释放让它落到软垫上,鸡蛋会不会破?动手试一试,并用本节知识进行解释。

提示:鸡蛋不会破。因为软垫延长了与鸡蛋的作用时间,根据动量定理得F =Δp Δt ,即鸡蛋受到的冲

击力减小,故不会破。

1.动量的性质

(1)瞬时性:通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量,动量的大小可用p=mv表示。

(2)矢量性:动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同。

(3)相对性:因物体的速度与参考系的选取有关,故物体的动量也与参考系的选取有关。

2.冲量的性质

(1)过程量:冲量描述的是力的作用对时间的积累效应,取决于力和时间这两个因素,所以求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量。

(2)矢量性:冲量的方向与力的方向相同,与相应时间内物体动量变化量的方向相同。

3.动量的变化量:是矢量,其表达式Δp=p2-p1为矢量式,运算遵循平行四边形定则,当p2、p1在同一条直线上时,可规定正方向,将矢量运算转化为代数运算。

[典例] 羽毛球是速度最快的球类运动之一,运动员扣杀羽毛球的速度可达到342 km/h ,假设球飞来的速度为90 km/h ,运动员将球以342 km/h 的速度反向击回。设羽毛球质量为5 g ,击球过程只用了0.05 s 。试求:

(1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量。

(2)运动员击球过程中羽毛球所受重力的冲量、羽毛球的动能变化量各是多少? [思路点拨] 解答本题时应注意以下两点:

(1)求动量变化时要选取正方向,同时注意球的初速度与末速度的方向关系。 (2)动能是标量,动能的变化量等于球的末动能与初动能的大小之差。 [解析] (1)以羽毛球飞来的方向为正方向,则 p 1=mv 1=5×10-3

×

90

3.6

kg ·m/s=0.125 kg·m/s p 2=mv 2=-5×10-3×342

3.6

kg·m/s=-0.475 kg·m/s, 所以动量的变化量

Δp=p 2-p 1=(-0.475-0.125)kg·m/s=-0.600 kg·m/s,所以羽毛球的动量变化大小为0.600 kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相反。

(2)羽毛球重力大小为G =mg =0.05 N 所以重力的冲量I =Gt =2.5×10-3

N·s

羽毛球的初速度为v =25 m/s ,羽毛球的末速度v ′=-95 m/s 所以ΔE k =E k ′-E k =12mv′2

-12

mv 2=21 J 。

[答案] (1)0.600 kg·m/s,与球飞来的方向相反 (2)2.5×10-3

N·s 21 J

动量和动能的比较

1.(多选)关于物体的动量,下列说法中正确的是( )

A.惯性越大的物体,它的动量也越大

B.动量大的物体,它的速度不一定大

C.物体的动能不变,则其动量也保持不变

D.运动物体在任一时刻的动量的方向一定是该时刻的速度方向

解析:选BD 动量的大小由质量和速度的大小决定,即p=mv,惯性大则质量大,但动量不一定大,选项A错误;动量大的物体,可能是速度大,但也有可能是质量大,选项B正确;动量是矢量,其方向与速度方向相同,只有在速度的大小、方向均不变时,物体的动量才保持不变,而动能不变只能说明物体的

速度大小不变,故选项C错误,D正确。

2.(多选)关于动量的变化,下列说法中正确的是( )

A.做直线运动的物体速度增大时,动量的增量Δp与速度的方向相同

B.做直线运动的物体速度减小时,动量的增量Δp与运动方向相反

C.物体的速度大小不变时,动量的增量Δp为零

D.物体做曲线运动时,动量的增量Δp一定不为零

解析:选ABD 当做直线运动的物体速度增大时,其末动量p2大于初动量p1,由矢量的运算法则可知Δp=p2-p1>0,与速度方向相同,如图甲所示,选项A正确;当做直线运动的物体速度减小时,Δp=p2-p1<0,即p2

3.如图16-2-1所示,一质量m=3 kg的物体静止在光滑水平面上,受到与水平方向成60°角的力作用,F的大小为9 N,经2 s时间,求:(g取10 N/kg)

图16-2-1

(1)物体重力冲量大小。

(2)物体受到的支持力冲量大小。 (3)力F 的冲量大小。 (4)合外力的冲量大小。

解析:对物体受力分析如图所示,则

(1)重力的冲量

I G =mgt =3×10×2 N·s=60 N·s。

(2)支持力的冲量IF N =F N t =(mg -Fsin 60°)t=? ??

??

3×10-9×32×2 N·s≈44.4 N·s。 (3)力F 的冲量

I =Ft =9×2 N·s=18 N·s。

(4)合外力的冲量I 合=Fcos 60°·t=9×0.5×2 N·s=9 N·s。 答案:(1)60 N·s (2)44.4 N·s (3)18 N·s (4)9 N·s

1.对动量定理的理解

(1)适用对象:在中学物理中,动量定理的研究对象通常为单个物体。

(2)适用范围:动量定理不仅适用于宏观物体的低速运动,也适用于微观物体的高速运动。不论是变力还是恒力,不论物体的运动轨迹是直线还是曲线,动量定理都适用。

(3)因果关系:合外力的冲量是原因,物体动量的变化量是结果。冲量反映了力对时间的积累效应,与物体的初、末动量以及某一时刻的动量无必然联系。物体动量变化的方向与合力的冲量的方向相同,物体在某一时刻的动量方向与合力的冲量的方向无必然联系。

2.动量定理的应用

(1)定性分析有关现象。

①物体的动量变化量一定时,力的作用时间越短,力就越大,反之力就越小。例如,易碎物品包装箱内为防碎而放置碎纸、刨花、塑料泡沫等填充物。

②作用力一定时,力的作用时间越长,动量变化量越大,反之动量变化量就越小。例如,杂耍中,用铁锤猛击“气功师”身上的石板令其碎裂,作用时间很短,铁锤对石板的冲量很小,石板的动量几乎不变,“气功师”才不会受伤害。

(2)定量计算。

①应用动量定理可以计算某力或合力的冲量,通常多用于计算变力的冲量。

②应用动量定理可以计算某一过程中的平均作用力,通常多用于计算持续作用的变力的平均大小。

③应用动量定理可以计算物体的初、末动量,尤其方便处理物体受瞬间冲量的问题。

(3)应用动量定理定量计算的一般步骤。

错误!→错误!→错误!

[典例] 质量为0.5 kg的弹性小球,从1.25 m高处自由下落,与地板碰撞后回跳高度为0.8 m。设碰撞时间为0.1 s,g取10 m/s2,求小球对地板的平均作用力。

[思路点拨]

(1)小球碰撞地板前做自由落体运动,碰撞地板后做竖直上抛运动。

(2)小球碰撞地板时受地板作用力和自身重力。

(3)小球对地板的平均作用力与地板对小球的平均作用力是作用力与反作用力。

[解析] 解法一:分段处理

取小球为研究对象,根据自由落体运动和竖直上抛运动可知,小球碰撞前的速度:v1=2gh1=

2×10×1.25 m/s=5 m/s,方向向下;

小球碰撞后的速度:v2=2gh2=2×10×0.8 m/s=4 m/s,方向向上。

小球受力情况如图所示,取竖直向上为正方向。

根据动量定理:

由牛顿第三定律可知,小球对地板的平均作用力大小为50 N,方向竖直向下。

解法二:全程处理

高中物理动量定理解题技巧讲解及练习题(含答案)及解析

高中物理动量定理解题技巧讲解及练习题(含答案)及解析 一、高考物理精讲专题动量定理 1.2022年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.某滑道示意图如下,长直助滑道AB 与弯曲滑道BC 平滑衔接,滑道BC 高h =10 m ,C 是半径R =20 m 圆弧的最低点,质量m =60 kg 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑,加速度a =4.5 m/s 2,到达B 点时速度v B =30 m/s .取重力加速度g =10 m/s 2. (1)求长直助滑道AB 的长度L ; (2)求运动员在AB 段所受合外力的冲量的I 大小; (3)若不计BC 段的阻力,画出运动员经过C 点时的受力图,并求其所受支持力F N 的大小. 【答案】(1)100m (2)1800N s ?(3)3 900 N 【解析】 (1)已知AB 段的初末速度,则利用运动学公式可以求解斜面的长度,即 2202v v aL -= 可解得:2201002v v L m a -== (2)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以 01800B I mv N s =-=? (3)小球在最低点的受力如图所示 由牛顿第二定律可得:2C v N mg m R -= 从B 运动到C 由动能定理可知: 221122 C B mgh mv mv =-

解得;3900N N = 故本题答案是:(1)100L m = (2)1800I N s =? (3)3900N N = 点睛:本题考查了动能定理和圆周运动,会利用动能定理求解最低点的速度,并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小. 2.如图所示,足够长的木板A 和物块C 置于同一光滑水平轨道上,物块B 置于A 的左端,A 、B 、C 的质量分别为m 、2m 和3m ,已知A 、B 一起以v 0的速度向右运动,滑块C 向左运动,A 、C 碰后连成一体,最终A 、B 、C 都静止,求: (i )C 与A 碰撞前的速度大小 (ii )A 、C 碰撞过程中C 对A 到冲量的大小. 【答案】(1)C 与A 碰撞前的速度大小是v 0; (2)A 、C 碰撞过程中C 对A 的冲量的大小是 32 mv 0. 【解析】 【分析】 【详解】 试题分析:①设C 与A 碰前速度大小为1v ,以A 碰前速度方向为正方向,对A 、B 、C 从碰前至最终都静止程由动量守恒定律得:01(2)3? 0m m v mv -+= 解得:10 v v =. ②设C 与A 碰后共同速度大小为2v ,对A 、C 在碰撞过程由动量守恒定律得: 012 3(3)mv mv m m v =+- 在A 、C 碰撞过程中对A 由动量定理得:20CA I mv mv =- 解得:032 CA I mv =- 即A 、C 碰过程中C 对A 的冲量大小为032 mv . 方向为负. 考点:动量守恒定律 【名师点睛】 本题考查了求木板、木块速度问题,分析清楚运动过程、正确选择研究对象与运动过程是解题的前提与关键,应用动量守恒定律即可正确解题;解题时要注意正方向的选择. 3.如图所示,一光滑水平轨道上静止一质量为M =3kg 的小球B .一质量为m =1kg 的小

动量和冲量概念详解+典型例题

第二讲动量与能量 命题趋向 “动量和能量”问题是高考的主考题型,出现的频率也是比较高的,是高考的一个热点,专家命题十分重视对主干知识的考查,在命题时不避讳常规试题,也考查我们认为的超纲问题(弹性碰撞)。注重对试题的题境的创新、设问的创新、条件的变化,注重考查学生对概念的理解、规律的应用及学生学习中可能存在的思维障碍。动量、能量考点在历年的高考物理计算题中一定应用,且分值都不低于20分,09年也不例外。 力与运动、动量、能量是解动力学问题的三种观点,一般来说,用动量观点和能量观点比用力的观点解题简便,因此在解题时优先选用这两种观点;但在涉及加速度问题时就必须用力的观点. 有些问题,用到的观点不只一个,特别像高考中的一些综合题,常用动量观点和能量观点联合求解,或用动量观点与力的观点联合求解,有时甚至三种观点都采用才能求解,因此,三种观点不要绝对化. 考点透视 1、动量 动量观点包括动量定理和动量守恒定律。 (1)动量定理 凡涉及到速度和时间的物理问题都可利用动量定理加以解决,特别对于处理位移变化不明显的打击、碰撞类问题,更具有其他方法无可替代的作用。 (2)动量守恒定律 动量守恒定律是自然界中普通适用的规律,大到宇宙天体间的相互作用,小到微观粒子的相互作用,无不遵守动量守恒定律,它是解决爆炸、碰撞、反冲及较复杂的相互作用的物体系统类问题的基本规律。 动量守恒条件为: ①系统不受外力或所受合外力为零 ②在某一方向上,系统不受外力或所受合外力为零,该方向上动量守恒。 ③系统内力远大于外力,动量近似守恒。 ④在某一方向上,系统内力远大于外力,该方向上动量近似守恒。 应用动量守恒定律解题的一般步骤: 确定研究对象,选取研究过程;分析内力和外力的情况,判断是否符合守恒条件;选定正方向,确定初、末状态的动量,最后根据动量守恒定律列方程求解。 应用时,无需分析过程的细节,这是它的优点所在,定律的表述式是一个矢量式,应用时要特别注意方向。 2、能量

第2讲 动量守恒定律

第2讲动量守恒定律 主干梳理对点激活 知识点动量守恒定律及其应用Ⅱ 1.几个相关概念 (1)系统:在物理学中,将相互作用的几个物体所组成的物体组称为系统。 (2)内力:系统内各物体之间的相互作用力叫做内力。 (3)外力:系统以外的其他物体对系统的作用力叫做外力。 2.动量守恒定律 (1)内容:如果一个系统01不受外力,或者02所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变,这就是动量守恒定律。 (2)表达式 ①p=03p′,系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′。 ②m1v1+m2v2=04m1v1′+m2v2′,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和。 ③Δp1=05-Δp2,相互作用的两个物体动量的增量等大反向。 ④Δp=060,系统总动量的增量为零。 (3)适用条件 ①理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒。 ②近似守恒:系统受到的合外力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒。 ③某方向守恒:系统在某个方向上所受合外力为零时,系统在该方向上动量守恒。 知识点弹性碰撞和非弹性碰撞Ⅰ 1.碰撞 01很短,02很大的现象。 2.特点

在碰撞现象中,一般都满足内力03远大于外力,可认为相互碰撞的系统动量守恒。 3.分类 动量是否守恒机械能是否守恒 弹性碰撞守恒04守恒 非弹性碰撞守恒有损失 完全非弹性碰撞守恒损失05最大 4.散射 微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样“接触”,微观粒子的碰撞又叫做散射。 知识点反冲爆炸Ⅰ 1.反冲现象 (1)在某些情况下,原来系统内物体具有相同的速度,发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开。这类问题相互作用的过程中系统的动能01增大,且常伴有其他形式的能向动能的转化。 (2)反冲运动的过程中,一般合外力为零或外力的作用02远小于物体间的相互作用力,可认为系统的动量守恒,可利用动量守恒定律来处理。 2.爆炸问题 爆炸与碰撞类似,物体间的相互作用力很大,且03远大于系统所受的外力,所以系统动量04守恒,爆炸过程中位移很小,可忽略不计,爆炸后物体从相互作用前的位置以新的动量开始运动。 一堵点疏通 1.系统动量不变是指系统的动量大小和方向都不变。() 2.系统的动量守恒时,机械能也一定守恒。()

高中物理专题汇编动量定理(一)

高中物理专题汇编动量定理(一) 一、高考物理精讲专题动量定理 1.北京将在2022年举办冬季奥运会,滑雪运动将速度与技巧完美地结合在一起,一直深受广大观众的欢迎。一质量为60kg 的运动员在高度为80h m =,倾角为30θ=?的斜坡顶端,从静止开始沿直线滑到斜面底端。下滑过程运动员可以看作质点,收起滑雪杖,忽略摩擦阻力和空气阻力,g 取210/m s ,问: (1)运动员到达斜坡底端时的速率v ; (2)运动员刚到斜面底端时,重力的瞬时功率; (3)从坡顶滑到坡底的过程中,运动员受到的重力的沖量。 【答案】(1)40/m s (2)41.210W ?(3)34.810N s ?? 方向为竖直向下 【解析】 【分析】 (1)根据牛顿第二定律或机械能守恒定律都可以求出到达底端的速度的大小; (2)根据功率公式进行求解即可; (3)根据速度与时间关系求出时间,然后根据冲量公式进行求解即可; 【详解】 (1)滑雪者由斜面顶端滑到底端过程中,系统机械能守恒:212 mgh mv = 到达底端时的速率为:40/v m s =; (2)滑雪者由滑到斜面底端时重力的瞬时功率为:4 sin 30 1.210G P mg v W =???=?; (3)滑雪者由斜面顶端滑到底端过程中,做匀加速直线运动 根据牛顿第二定律0sin 30mg ma =,可以得到:2 sin 305/a g m s =?= 根据速度与时间关系可以得到:0 8v t s a -= = 则重力的冲量为:3 4.810G I mgt N s ==??,方向为竖直向下。 【点睛】 本题关键根据牛顿第二定律求解加速度,然后根据运动学公式求解末速度,注意瞬时功率的求法。 2.如图所示,用0.5kg 的铁睡把钉子钉进木头里去,打击时铁锤的速度v =4.0m/s ,如果打击后铁锤的速度变为0,打击的作用时间是0.01s (取g =10m/s 2),那么:

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广州市高中物理人教版选修3-5第十六章第2节动量和动量定理同步练习 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共5题;共10分) 1. (2分) (2019高一下·宜宾期中) 如图所示为某物业公司的宣传提醒。从提供的信息知:一枚40g的鸡蛋从17楼(鸡蛋离人头部的高度为45m,忽略空气阻力)落下,能砸破人的头骨,若鸡蛋壳与人头部的作用时间为5.0×10-4s,重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是() A . 鸡蛋与人的头部碰撞前的速度大小为3m/s B . 鸡蛋与人的头部碰掩前的动量大小为0.12kg·m/s C . 人的头部受到的平均冲击力约为2400N D . 鸡蛋与人的头部碰撞过程中鸡蛋受到的冲量大 2. (2分) (2019高一下·南昌期末) 关于物体的动量,下列说法中正确的是() A . 物体的动量越大,其惯性也越大 B . 同一物体的动量变了,其动能也一定变了 C . 物体的加速度不变,其动量一定不变 D . 运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向 3. (2分) (2019高二上·长春月考) 在光滑水平面上,一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后,A球的速度方向与碰撞前相反。则碰撞后B球的速度大小可能是() A . 0.6

B . 0.4 C . 0.3 D . 0.2 4. (2分) (2018高一下·青冈期末) 质量为m的钢球自高处落下,以速率v1碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为v2 .在碰撞过程中,钢球受到的冲量的方向和大小为() A . 向下,m(v1-v2) B . 向下,m(v1+v2) C . 向上,m(v1-v2) D . 向上,m(v1+v2) 5. (2分) (2019高一下·南昌期末) 质.量相同的三个小球,在光滑水平面上以相同的速度运动,分别与原来静止的三个小球A、B、C相碰(a碰A,b碰B,c碰C).碰后,a球继续沿原来方向运动;b球静止;c被反弹而向后运动.这时,A、B、C三球中动量最大的是() A . A球 B . B球 C . C球 D . 条件不足,无法判断 二、多项选择题 (共3题;共9分) 6. (3分) (2017高一下·钦北期末) 如图所示,一个物体在与水平面的夹角为θ的斜向上的拉力F的作用下,沿光滑水平面做匀加速直线运动,在物体通过距离S的过程中运动的时间为t,则()

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最新高中物理动量定理专题训练答案 一、高考物理精讲专题动量定理 1.如图所示,粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为R =0.1 m ,半圆形轨道的底端放置一个质量为m =0.1 kg 的小球B ,水平面上有一个质量为M =0.3 kg 的小球A 以初速度v 0=4.0 m / s 开始向着木块B 滑动,经过时间t =0.80 s 与B 发生弹性碰撞.设两小球均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知木块A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,求: (1)两小球碰前A 的速度; (2)球碰撞后B ,C 的速度大小; (3)小球B 运动到最高点C 时对轨道的压力; 【答案】(1)2m/s (2)v A =1m /s ,v B =3m /s (3)4N ,方向竖直向上 【解析】 【分析】 【详解】 (1)选向右为正,碰前对小球A 的运动由动量定理可得: –μ Mg t =M v – M v 0 解得:v =2m /s (2)对A 、B 两球组成系统碰撞前后动量守恒,动能守恒: A B Mv Mv mv =+ 222111222 A B Mv Mv mv =+ 解得:v A =1m /s v B =3m /s (3)由于轨道光滑,B 球在轨道由最低点运动到C 点过程中机械能守恒: 2211 222 B C mv mv mg R '=+ 在最高点C 对小球B 受力分析,由牛顿第二定律有: 2C N v mg F m R '+= 解得:F N =4N 由牛顿第三定律知,F N '=F N =4N 小球对轨道的压力的大小为3N ,方向竖直向上. 2.质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t 1到达沙坑表面,又经过时间t 2停

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高中物理动量定理试题经典及解析 一、高考物理精讲专题动量定理 1.如图所示,静置于水平地面上的二辆手推车沿一直线排列,质量均为m ,人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动,当车运动了距离L 时与第二辆车相碰,两车以共同速度继续运动了距离L 时停。车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k 倍,重力加速度为g ,若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用,碰撞吋间很短,忽咯空气阻力,求: (1)整个过程中摩擦阻力所做的总功; (2)人给第一辆车水平冲量的大小。 【答案】(1)-3kmgL ;(2)10m kgL 【解析】 【分析】 【详解】 (1)设运动过程中摩擦阻力做的总功为W ,则 W =-kmgL -2kmgL =-3kmgL 即整个过程中摩擦阻力所做的总功为-3kmgL 。 (2)设第一辆车的初速度为v 0,第一次碰前速度为v 1,碰后共同速度为v 2,则由动量守恒得 mv 1=2mv 2 22101122 kmgL mv mv -= - 2 21(2)0(2)2 k m gL m v -=- 由以上各式得 010v kgL = 所以人给第一辆车水平冲量的大小 010I mv m kgL == 2.观赏“烟火”表演是某地每年“春节”庆祝活动的压轴大餐。某型“礼花”底座仅0.2s 的发射时间,就能将质量为m =5kg 的礼花弹竖直抛上180m 的高空。(忽略发射底座高度,不计空气阻力,g 取10m/s 2) (1)“礼花”发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力是多少?(已知该平均作用力远大于礼花弹自身重力) (2)某次试射,当礼花弹到达最高点时爆炸成沿水平方向运动的两块(爆炸时炸药质量忽略

动量和动量守恒

第五章 动量和动量守恒 冲量和动量是物理学中的重要概念,动量定理和动量守恒是自然界中最重要、最普遍、最基本的客观规律之一.动量定理和动量守恒定律是可以用牛顿第二定律导出,但适用范围比牛顿第二定律要广。动量守恒定律广泛应用于碰撞、爆炸、冲击;近代物理中微观粒子的研究,火箭技术的发展都离不开动量守恒定律有关的物理知识。在自然界中,大到天体间的相互作用,小到如质子、中子等基本粒子间的相互作用,都遵守动量守恒定律。 第一讲 动量基本知识 动量问题是指与动量有关的问题和用动量观点解决的问题。其中,与动量有关的问题,本专题主要指动量定理和动量守恒定律。用动量观点解决问题,即是指用动量定理和动量守恒定律解决的问题。 1.1动量定理 ⑴动量定理内容:物体所受合外力的冲量等于它的动量变化。 ⑵动量定理公式:12mv mv Ft -=∑,它为一矢量式,在一维情况时可变为代数式运算。 ⑶动量定理的研究对象是质点。它说明的是外力对时间的累积效应。应用动量定理分析或解题时,只考虑物体的始、末状态的动量,而不必考虑中间的运动过程。 ⑷应用动量定理的思路: a. 确定研究对象,进行受力分析; b. 确定初末状态的动量mv 1和mv 2(要先规定正方向,以便确定动量的正负, 还要把v 1和v 2换成相对于同一惯性参照系的速度); c. 利用12mv mv Ft -=∑列方程求解。 1.2动量守恒定律 ⑴内容及表达式: a. 动量守恒定律内容:系统不受外力或所受外力的合力为零时,系统的总动量保持不变。 b. 动量守恒定律的公式:'2'121mv mv mv mv +=+ ⑵说明及注意事项: a.定律适用条件: ① 系统不受外力或所受外力的合力为零时; ② 系统内力远大于外力时(如碰撞、爆炸等); ③ 系统在某一方向上不受外力或所受外力的合力为零时(只在这一方向上动量守恒) b .注意表达式的矢量性: 对一维情况,先选定某一方向为正方向,速度方向与正方向相同的速度取正,反之取负,把矢量运算简化为代数运算。 c .注意速度的相对性。 所有速度必须是相对同一惯性参照系。 d.注意同时性: 表达式中v 1和v 2必须是相互作用前同一时刻的瞬时速度,v 1’和v 2’必须是相 互作用后同一时刻的瞬时速度。

高中物理动量定理试题经典及解析(1)

高中物理动量定理试题经典及解析(1) 一、高考物理精讲专题动量定理 1.北京将在2022年举办冬季奥运会,滑雪运动将速度与技巧完美地结合在一起,一直深受广大观众的欢迎。一质量为60kg 的运动员在高度为80h m =,倾角为30θ=?的斜坡顶端,从静止开始沿直线滑到斜面底端。下滑过程运动员可以看作质点,收起滑雪杖,忽略摩擦阻力和空气阻力,g 取210/m s ,问: (1)运动员到达斜坡底端时的速率v ; (2)运动员刚到斜面底端时,重力的瞬时功率; (3)从坡顶滑到坡底的过程中,运动员受到的重力的沖量。 【答案】(1)40/m s (2)41.210W ?(3)34.810N s ?? 方向为竖直向下 【解析】 【分析】 (1)根据牛顿第二定律或机械能守恒定律都可以求出到达底端的速度的大小; (2)根据功率公式进行求解即可; (3)根据速度与时间关系求出时间,然后根据冲量公式进行求解即可; 【详解】 (1)滑雪者由斜面顶端滑到底端过程中,系统机械能守恒:212 mgh mv = 到达底端时的速率为:40/v m s =; (2)滑雪者由滑到斜面底端时重力的瞬时功率为:4 sin 30 1.210G P mg v W =???=?; (3)滑雪者由斜面顶端滑到底端过程中,做匀加速直线运动 根据牛顿第二定律0sin 30mg ma =,可以得到:2 sin 305/a g m s =?= 根据速度与时间关系可以得到:0 8v t s a -= = 则重力的冲量为:3 4.810G I mgt N s ==??,方向为竖直向下。 【点睛】 本题关键根据牛顿第二定律求解加速度,然后根据运动学公式求解末速度,注意瞬时功率的求法。 2.一质量为0.5kg 的小物块放在水平地面上的A 点,距离A 点5 m 的位置B 处是一面墙,如图所示.物块以v 0=8m/s 的初速度从A 点沿AB 方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s ,碰后以5m/s 的速度反向运动直至静止.g 取10 m/s 2.

高中物理动量定理解题技巧讲解及练习题(含答案)

高中物理动量定理解题技巧讲解及练习题(含答案) 一、高考物理精讲专题动量定理 1.观赏“烟火”表演是某地每年“春节”庆祝活动的压轴大餐。某型“礼花”底座仅0.2s 的发射时间,就能将质量为m =5kg 的礼花弹竖直抛上180m 的高空。(忽略发射底座高度,不计空气阻力,g 取10m/s 2) (1)“礼花”发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力是多少?(已知该平均作用力远大于礼花弹自身重力) (2)某次试射,当礼花弹到达最高点时爆炸成沿水平方向运动的两块(爆炸时炸药质量忽略不计),测得前后两块质量之比为1:4,且炸裂时有大小为E =9000J 的化学能全部转化为了动能,则两块落地点间的距离是多少? 【答案】(1)1550N ;(2)900m 【解析】 【分析】 【详解】 (1)设发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力为F ,设礼花弹上升时间为t ,则: 212 h gt = 解得 6s t = 对礼花弹从发射到抛到最高点,由动量定理 00()0Ft mg t t -+= 其中 00.2s t = 解得 1550N F = (2)设在最高点爆炸后两块质量分别为m 1、m 2,对应的水平速度大小分别为v 1、v 2,则: 在最高点爆炸,由动量守恒定律得 1122m v m v = 由能量守恒定律得 2211221122E m v m v = + 其中 121 4m m = 12m m m =+ 联立解得 1120m/s v =

230m/s v = 之后两物块做平抛运动,则 竖直方向有 212 h gt = 水平方向有 12s v t v t =+ 由以上各式联立解得 s=900m 2.在距地面20m 高处,某人以20m/s 的速度水平抛出一质量为1kg 的物体,不计空气阻力(g 取10m /s 2)。求 (1)物体从抛出到落到地面过程重力的冲量; (2)落地时物体的动量。 【答案】(1)20N ?s ,方向竖直向下(2 )m/s ?, 与水平方向的夹角为45° 【解析】 【详解】 (1)物体做平抛运动,则有: 212 h gt = 解得: t =2s 则物体从抛出到落到地面过程重力的冲量 I=mgt =1×10×2=20N?s 方向竖直向下。 (2)在竖直方向,根据动量定理得 I=p y -0。 可得,物体落地时竖直方向的分动量 p y =20kg?m/s 物体落地时水平方向的分动量 p x =mv 0=1×20=20kg?m/s 故落地时物体的动量 m/s p = =? 设落地时动量与水平方向的夹角为θ,则 1y x p tan p θ= = θ=45°

2019届二轮复习 动量及其守恒定律 作业 (全国通用)

专题二·第二讲 动量及其守恒定律——课后“高仿”检测卷 一、高考真题集中演练——明规律 1.(2017·全国卷Ⅰ)将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空,50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( ) A .30 kg·m/s B .5.7×102 kg·m/s C .6.0×102 kg·m/s D .6.3×102 kg·m/s 解析:选A 燃气从火箭喷口喷出的瞬间,火箭和燃气组成的系统动量守恒,设燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为p ,根据动量守恒定律,可得p -m v 0=0,解得p =m v 0=0.050 kg ×600 m/s =30 kg·m/s ,选项A 正确。 2.[多选](2017·全国卷Ⅲ)一质量为2 kg 的物块在合外力F 的作用下 从静止开始沿直线运动。F 随时间t 变化的图线如图所示,则( ) A .t =1 s 时物块的速率为1 m/s B .t =2 s 时物块的动量大小为4 kg·m/s C .t =3 s 时物块的动量大小为5 kg·m/s D .t =4 s 时物块的速度为零 解析:选AB 法一:根据F -t 图线与时间轴围成的面积的物理意义为合外力F 的冲量,可知在0~1 s 、0~2 s 、0~3 s 、0~4 s 内合外力冲量分别为2 N·s 、4 N·s 、3 N·s 、2 N·s ,应用动量定理I =m Δv 可知物块在1 s 、2 s 、3 s 、4 s 末的速率分别为1 m/s 、2 m/s 、1.5 m/s 、1 m/s ,物块在这些时刻的动量大小分别为2 kg·m/s 、4 kg·m/s 、3 kg·m/s 、2 kg·m/s ,则A 、B 项正确,C 、D 项错误。 法二:前2 s 内物块做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a 1=F 1m =22 m/s 2=1 m/s 2,t =1 s 时物块的速率v 1=a 1t 1=1 m/s ,A 正确;t =2 s 时物块的速率v 2=a 1t 2=2 m/s ,动量大小为p 2=m v 2=4 kg·m/s ,B 正确;物块在2~4 s 内做匀减速直线运动,加速度的大小为a 2=F 2m =0.5 m/s 2,t =3 s 时物块的速率v 3=v 2-a 2t 3=(2-0.5×1) m/s =1.5 m/s ,动量大小为p 3=mv 3=3 kg·m/s ,C 错误;t =4 s 时物块的速率v 4=v 2-a 2t 4=(2-0.5×2) m/s =1 m/s ,D 错误。 3.(2018·全国卷Ⅱ)汽车A 在水平冰雪路面上行驶。驾驶员发现 其正前方停有汽车B ,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车B 。两 车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示,碰撞后B 车向前滑动 了4.5 m ,A 车向前滑动了2.0 m 。已知A 和B 的质量分别为2.0×103 kg 和1.5×103 kg ,两

高中物理二轮复习 专项训练 物理动量定理

高中物理二轮复习 专项训练 物理动量定理 一、高考物理精讲专题动量定理 1.一质量为0.5kg 的小物块放在水平地面上的A 点,距离A 点5m 的位置B 处是一面墙,如图所示,物块以v 0=9m/s 的初速度从A 点沿AB 方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s ,碰后以6m/s 的速度反向运动直至静止.g 取10m/s 2. (1)求物块与地面间的动摩擦因数μ; (2)若碰撞时间为0.05s ,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F . 【答案】(1)0.32μ= (2)F =130N 【解析】 试题分析:(1)对A 到墙壁过程,运用动能定理得: , 代入数据解得:μ=0.32. (2)规定向左为正方向,对碰墙的过程运用动量定理得:F △t=mv′﹣mv , 代入数据解得:F=130N . 2.如图所示,一个质量为m 的物体,初速度为v 0,在水平合外力F (恒力)的作用下,经过一段时间t 后,速度变为v t 。 (1)请根据上述情境,利用牛顿第二定律推导动量定理,并写出动量定理表达式中等号两边物理量的物理意义。 (2)快递公司用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品,如图所示。请运用所学物理知识分析说明这样做的道理。 【答案】详情见解析 【解析】 【详解】 (1)根据牛顿第二定律F ma =,加速度定义0i v v a t -=解得 0=-i Ft mv mv 即动量定理, Ft 表示物体所受合力的冲量,mv t -mv 0表示物体动量的变化 (2)快递物品在运送途中难免出现磕碰现象,根据动量定理 0=-i Ft mv mv 在动量变化相等的情况下,作用时间越长,作用力越小。充满气体的塑料袋富有弹性,在

高中物理动量定理专题(问题详解)-word

动量和动量定理的应用 知识点一——冲量(I) 要点诠释: 1.定义:力F和作用时间的乘积,叫做力的冲量。 2.公式: 3.单位: 4.方向:冲量是矢量,方向是由力F的方向决定。 5.注意: ①冲量是过程量,求冲量时一定要明确是哪一个力在哪一段时间内的冲量。 ②用公式求冲量,该力只能是恒力,无论是力的方向还是大小发生变化时,都不能用直接求出 1.推导: 设一个质量为的物体,初速度为,在合力F的作用下,经过一段时间,速度变为 则物体的加速度 由牛顿第二定律 可得, 即 (为末动量,P为初动量) 2.动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。 3.公式: 或 4.注意事项: ①动量定理的表达式是矢量式,在应用时要注意规定正方向; ②式中F是指包含重力在内的合外力,可以是恒力也可以是变力。当合外力是变力时,F应该是合外力在这段时间内的平均值; ③研究对象是单个物体或者系统; ④不仅适用于宏观物体的低速运动,也适用与微观物体的高速运动。 5.应用: 在动量变化一定的条件下,力的作用时间越短,得到的作用力就越大,因此在需要增 大作用力时,可尽量缩短作用时间,如打击、碰撞等由于作用时间短,作用力都较大,如冲压工件; 在动量变化一定的条件下,力的作用时间越长,得到的作用力就越小,因此在需要减 小作用力时,可尽量延长作用时间,如利用海绵或弹簧的缓冲作用来延长作用时间,从而减小作用力,再如安全气囊等。 规律方法指导 1.动量定理和牛顿第二定律的比较 (1)动量定理反映的是力在时间上的积累效应的规律,而牛顿第二定律反映的是力的瞬时效应的规律 (2)由动量定理得到的,可以理解为牛顿第二定律的另一种表达形式, 即:物体所受的合外力等于物体动量的变化率。 (3)在解决碰撞、打击类问题时,由于力的变化规律较复杂,用动量定理处理这类问题更有其优越性。 4.应用动量定理解题的步骤 ①选取研究对象; ②确定所研究的物理过程及其始末状态; ③分析研究对象在所研究的物理过程中的受力情况; ④规定正方向,根据动量定理列式; ⑤解方程,统一单位,求得结果。 经典例题透析 类型一——对基本概念的理解 1.关于冲量,下列说法中正确的是() A.冲量是物体动量变化的原因 B.作用在静止的物体上力的冲量一定为零 C.动量越大的物体受到的冲量越大 D.冲量的方向就是物体合力的方向 思路点拨:此题考察的主要是对概念的理解 解析:力作用一段时间便有了冲量,而力作用一段时间后物体的运动状态发生了变化,物体的动量也发生了变化,因此说冲量使物体的动量发生了变化,A对;只要有力作用在物体上,

2021鲁科版选修第2节《动量守恒定律》word教案1

2021鲁科版选修第2节《动量守恒定律》word 教案1 【教学设计思想】 动量守恒定律的传统讲法是从牛顿第二定律和牛顿第三定律推导出动量守恒定律,或是通过大量的实验事实总结出动量守恒定律。传统讲法由于没有教师的演示实验,专门多学生对导出的动量守恒定律缺乏感性认识,不利于学生顺利地去认识现象,建立概念与规律,以及应用规律去解决具体问题。事实上,动量守恒定律并不依附于牛顿第二定律和第三定律,它本身是有实验基础的独立的物理定律。因此应通过演示实验,启发学生讨论并总结规律,有利于学生对物理规律的把握。 【教学目标设计】 1、知识与技能: (1)明白得动量守恒定律的确切含义和表达,明白定律的运用条件和适用范畴; (2)会利用牛顿运动定律推导动量守恒定律; (3)会用动量守恒定律解决简单的实际问题。 2、过程与方法: (1)通过对动量守恒定律的学习,了解归纳与演绎两种思维方法的应用; (2)明白动量守恒定律的实验探究方法。 3、情感态度与价值观: (1)培养学生自觉学习的能力,积极参与合作探究的能力; (2)培养实事求是、具体问题具体分析的科学态度和锲而不舍的探究精神; (3)使学生在学习过程中体验成功的欢乐; (4)培养学生将物理知识、物理规律进行横向比较与联系的适应,养成自主构建知识体系的意识。 【教学过程设计】

【分析评判】 本教学设计有如下突出特点: 按认知规律设计教学过程,突出对动量守恒定律的明白得,从实例入手,然后实验探究,理论推导等环节,得出动量守恒定律的表达方式(文字表达和数学表达),使学生对动量守恒定律的来龙去脉、确切涵义、适用条件有了清晰的认识,并通过课堂训练反馈,使学

高中物理选择性必修一第2节 动量定理

第2节动量定理 核心 素养 物理观念科学思维1理解冲量的意义和动量定理及其表达式。 2.能利用动量定理解释有关现象和解决实际问 题。 应用动量定理解决实 际问题。 知识点一动量定理 [观图助学] 把一篮子鸡蛋放在摩托车上运输,结果会怎么样呢?可能多数 会被打碎。现在,如图,把鸡蛋放到海绵盒子中,即使是长途 运输也不会破碎,你能解释这种现象吗? 提示物体的动量变化量一定时,力的作用时间越短,力就越大,反之就越小。把鸡蛋放到海绵盒子中运输,是为了增大力的作用时间以减小鸡蛋受到的作用力。 1.冲量 (1)定义:力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量。 (2)表达式:I=FΔt。 (3)单位:在国际单位制中,冲量的单位是牛·秒,符号是N·s。 (4)矢量性:冲量是矢量,力的冲量方向跟力的方向相同。 (5)物理意义:反映力的作用对时间的累积效应。 2.动量定理 (1)表述:物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化量。 (2)表达式:FΔt=p′-p,或I=p′-p。 (3)适用条件:动量定理不仅适用于恒力,也适用于变力。 (4)说明:对于变力的冲量,动量定理中的F应理解为变力在作用时间t内的平均值。 [思考判断]

(1)作用在物体上的力越大,冲量越大。(×) (2)物体的动量变化越大,则力的作用时间越长。(×) (3)变化的合力的冲量不一定等于动量的变化量。(×), 这里说的“力的冲量”指的是合力的冲量,或者是各个力的冲量的矢量和。 知识点二动量定理的应用 [观图助学] 在体育活动中,我们如果是跳远,就要落在沙坑里;如果是跳高就要落在海绵垫子上。为什么不能直接落在地面上呢? 提示跳远要落在沙坑、跳高要落在海绵垫子上,是为了延长作用时间,减小相互作用力,以免受到伤害。如果是直接落在地面上,运动员与地面作用时间短,作用力大,容易受伤。 1.Δp一定时,F的作用时间越短,力就越大;作用时间越长,力就越小。 2.F一定,此时力的作用时间越长,Δp就越大;力的作用时间越短,Δp就越小。[思考判断] 如图所示,将一杯水放在桌边,杯下压一张纸条。若缓慢拉动 纸条(此过程中杯子相对纸条滑动),发现杯子会滑落;当快速 拉动纸条时,发现杯子并没有滑落。对于这个实验,判断下列 说法是否正确。 (1)缓慢拉动纸条时,摩擦力对杯子的冲量较小。(×) (2)快速拉动纸条时,摩擦力对杯子的冲量较大。(×) (3)为使杯子不滑落,杯子与纸条间的动摩擦因数应尽量大一些。(×) (4)为使杯子不滑落,杯子与桌面间的动摩擦因数应尽量大一些。(√)

高中物理动量定理专题训练答案(1)

高中物理动量定理专题训练答案(1) 一、高考物理精讲专题动量定理 1.2022年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.某滑道示意图如下,长直助滑道AB 与弯曲滑道BC 平滑衔接,滑道BC 高h =10 m ,C 是半径R =20 m 圆弧的最低点,质量m =60 kg 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑,加速度a =4.5 m/s 2,到达B 点时速度v B =30 m/s .取重力加速度g =10 m/s 2. (1)求长直助滑道AB 的长度L ; (2)求运动员在AB 段所受合外力的冲量的I 大小; (3)若不计BC 段的阻力,画出运动员经过C 点时的受力图,并求其所受支持力F N 的大小. 【答案】(1)100m (2)1800N s ?(3)3 900 N 【解析】 (1)已知AB 段的初末速度,则利用运动学公式可以求解斜面的长度,即 2202v v aL -= 可解得:2201002v v L m a -== (2)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以 01800B I mv N s =-=? (3)小球在最低点的受力如图所示 由牛顿第二定律可得:2C v N mg m R -= 从B 运动到C 由动能定理可知: 221122 C B mgh mv mv =-

解得;3900N N = 故本题答案是:(1)100L m = (2)1800I N s =? (3)3900N N = 点睛:本题考查了动能定理和圆周运动,会利用动能定理求解最低点的速度,并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小. 2.如图所示,粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为R =0.1 m ,半圆形轨道的底端放置一个质量为m =0.1 kg 的小球B ,水平面上有一个质量为M =0.3 kg 的小球A 以初速度v 0=4.0 m / s 开始向着木块B 滑动,经过时间t =0.80 s 与B 发生弹性碰 撞.设两小球均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知木块A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,求: (1)两小球碰前A 的速度; (2)球碰撞后B ,C 的速度大小; (3)小球B 运动到最高点C 时对轨道的压力; 【答案】(1)2m/s (2)v A =1m /s ,v B =3m /s (3)4N ,方向竖直向上 【解析】 【分析】 【详解】 (1)选向右为正,碰前对小球A 的运动由动量定理可得: –μ Mg t =M v – M v 0 解得:v =2m /s (2)对A 、B 两球组成系统碰撞前后动量守恒,动能守恒: A B Mv Mv mv =+ 222111222 A B Mv Mv mv =+ 解得:v A =1m /s v B =3m /s (3)由于轨道光滑,B 球在轨道由最低点运动到C 点过程中机械能守恒: 2211222 B C mv mv mg R '=+ 在最高点C 对小球B 受力分析,由牛顿第二定律有: 2C N v mg F m R '+= 解得:F N =4N 由牛顿第三定律知,F N '=F N =4N 小球对轨道的压力的大小为3N ,方向竖直向上.

人教版高中选修3-5 第16章 第2节 动量和动量定理 教案

高二物理《动量和动量定理》教学设计 一、教材分析 本节课是人教版选修3-5第十六章第二节内容||,本节的内容为“动量和动量定理”||,本节分两课时来完成||,这节课为第一课时||。也是本章的重点内容||,是第一节“实验:探究碰撞中的守恒量”的继续||,同时又为第三节“动量守恒定律”奠定了基础||,所以“动量定理”有承前启后的作用||。“动量定理”是牛顿第二定律的进一步展开||。它侧重于力在时间上的累积效果||,为解决力学问题开辟了新途径||,尤其是打击和碰撞类的问题||。动量定理的知识与人们的日常生活||,生产技术和科学研究有着密切的关系||,因此学习这部分知识有着广泛的现实意义||。 二、学情分析 学生已经掌握了动量概念||,会运用牛顿第二定律和运动学公式等||,为本节课的学习打下了坚实的基础||。高中生思维方式逐步由形象思维向抽象思维过渡||,因此在教学中需要以一些感性认识为依托||,加强直观性和形象性||,以便学生理解||,因此在教学中多让学生参与利用动量定理解释生活中的有关现象 ||,加强学生思维由形象到抽象的过渡||。 三、教学目标 知识与技能: 1.理解动量的变化和冲量的定义;

2.理解动量定理的含义和表达式||,理解其矢量性; 3.会用动量定理解释有关物理现象||,并能掌握动量定理的简单计算 过程与方法: 通过运用牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理表达式||,培养学生逻辑运算能力||。 情感态度与价值观: 1. 通过运用所学知识推导新的规律||,培养学生学习的兴趣||,激发学生探索新知识的欲望||。 2. 通过用动量定理解释有关物理现象||,培养学生用所学物理知识应用于生活实践中去||,体现物理学在生活中的指导作用||。 四、教学重难点 教学重点:理解动量的变化、冲量、动量定理的表达式和矢量性 教学难点:用动量定理解释有关物理现象||,针对动量定理进行简单的计算 五、教学策略 依据建构主义学习理论||,学生学习过程是在教师创设的情境下||,借助已有的知识和经验||,主动探索||,积极交流||,从而建立新的认知结

高中物理动量定理解题技巧及练习题及解析

高中物理动量定理解题技巧及练习题及解析 一、高考物理精讲专题动量定理 1.如图所示,静置于水平地面上的二辆手推车沿一直线排列,质量均为m ,人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动,当车运动了距离L 时与第二辆车相碰,两车以共同速度继续运动了距离L 时停。车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k 倍,重力加速度为g ,若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用,碰撞吋间很短,忽咯空气阻力,求: (1)整个过程中摩擦阻力所做的总功; (2)人给第一辆车水平冲量的大小。 【答案】(1)-3kmgL ;(2)10m kgL 【解析】 【分析】 【详解】 (1)设运动过程中摩擦阻力做的总功为W ,则 W =-kmgL -2kmgL =-3kmgL 即整个过程中摩擦阻力所做的总功为-3kmgL 。 (2)设第一辆车的初速度为v 0,第一次碰前速度为v 1,碰后共同速度为v 2,则由动量守恒得 mv 1=2mv 2 22101122 kmgL mv mv -= - 2 21(2)0(2)2 k m gL m v -=- 由以上各式得 010v kgL = 所以人给第一辆车水平冲量的大小 010I mv m kgL == 2.观赏“烟火”表演是某地每年“春节”庆祝活动的压轴大餐。某型“礼花”底座仅0.2s 的发射时间,就能将质量为m =5kg 的礼花弹竖直抛上180m 的高空。(忽略发射底座高度,不计空气阻力,g 取10m/s 2) (1)“礼花”发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力是多少?(已知该平均作用力远大于礼花弹自身重力) (2)某次试射,当礼花弹到达最高点时爆炸成沿水平方向运动的两块(爆炸时炸药质量忽略

高中物理第1章第2节动量守恒定律学案鲁科版选修35053132

高中物理第1章第2节动量守恒定律学案鲁科版选修 35053132 1.动量守恒的条件是系统不受外力或者所受合外力 为零。 2.动量守恒定律的表达式是m1v1+m2v2=m1v1′ +m2v2′。 3.反冲运动即一个静止的物体在内力的作用下分 裂成两部分,分别向相反的方向运动,是动量守 恒的典型问题。 1.动量守恒定律 (1)内容:如果一个系统不受外力或者所受合外力为零,这个系统的总动量保持不变。 (2)表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和。 2.反冲运动 (1)根据动量守恒定律,一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分,一部分向某一个方向运动,另一部分向相反方向运动的现象。 (2)灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等都是利用了反冲运动。 (3)消防高压水枪、射击步枪等的反冲作用都必须采取措施加以防止。 3.火箭 (1)原理:火箭的飞行应用了反冲的原理,靠喷出气流的反作用来获得巨大速度。 (2)影响火箭获得速度大小的因素:一是喷气速度,喷气速度越大,火箭能达到的速度越大;二是燃料质量越大,负荷越小,火箭能达到的速度也越大。 1.自主思考——判一判

(1)一个系统初、末状态动量大小相等,即动量守恒。(×) (2)两个做匀速直线运动的物体发生碰撞,两个物体组成的系统动量守恒。(√) (3)系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零。(√) (4)反冲运动可以用动量守恒定律来解释。(√) (5)一切反冲现象都是有益的。(×) (6)章鱼、乌贼的运动利用了反冲的原理。(√) 2.合作探究——议一议 (1)动量守恒定律可由牛顿运动定律和运动学公式(或动量定理)推导出来,那么二者的适用范围是否一样? 提示:牛顿运动定律适用于宏观物体、低速运动(相对光速而言),而动量守恒定律适用于任何物体,任何运动。 (2)假如在月球上建一飞机场,应配置喷气式飞机还是螺旋桨飞机呢? 提示:应配置喷气式飞机。喷气式飞机利用反冲原理,可以在真空中飞行,而螺旋桨飞机是靠转动的螺旋桨与空气的相互作用力飞行的,不能在真空中飞行。 动量守恒定律的理解 1.动量守恒条件的理解 (1)系统不受外力作用。 (2)系统受外力作用,但外力的合力为零。 (3)系统受外力作用,合外力也不为零,但合外力远小于系统内力。这种情况严格地说只是动量近似守恒,但却是最常见的情况。 (4)系统所受到的合外力不为零,但在某一方向上合外力为零,或在某一方向上外力比内力小得多,则系统在该方向上动量守恒。 2.“系统的总动量保持不变”的含义 (1)系统的总动量指系统内各物体动量的矢量和。 (2)总动量保持不变指的是大小和方向始终不变。 (3)系统的总动量保持不变,但系统内每个物体的动量可能在不断变化。 (4)系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等,不能误认为只是初、末两个状态的总动量相等。 3.动量守恒定律的四个特性 矢量性动量守恒定律的表达式是一个矢量关系式,对作用前后物体的运动方向都在同一

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