高中物理用动量定理定性分析及解释现象
专题(26)动量 动量定理(解析版)

2021年高考物理一轮复习必热考点整合回扣练专题(26)动量动量定理(解析版)考点一对动量、冲量及动量变化量的理解1.对动量的理解(1)动量的两性①瞬时性:动量是描述物体运动状态的物理量,是针对某一时刻或某一位置而言的.①相对性:动量的大小与参考系的选取有关,通常情况是指相对地面的动量.(2)动量与动能的比较2.(1)冲量的两性①时间性:冲量不仅由力决定,还由力的作用时间决定,恒力的冲量等于该力与该力的作用时间的乘积.①矢量性:对于方向恒定的力来说,冲量的方向与力的方向一致;对于作用时间内方向变化的力来说,冲量的方向与相应时间内物体动量改变量的方向一致.(2)作用力和反作用力的冲量:一定等大、反向,但作用力和反作用力做的功之间并无必然联系.(3)冲量与功的比较3.对动量变化量的理解物体动量的变化是矢量,其方向与物体速度的变化量Δv 的方向相同.在合力为恒力的情况下,物体动量变化的方向也与物体加速度的方向相同,即与物体所受合力的方向相同.1、(2020·江西省崇义中学开学考试)—质量为m 的铁锤,以速度v ,竖直打在木桩上,经过Δt 时间后停止,则在打击时间内,铁锤对木桩的平均冲力的大小是( ) A .mg Δt B .mvt∆ C .mvmg t+∆ D .mvmg t-∆ 【答案】C【解析】对铁锤应用动量定理,设木桩对铁锤的平均作用力为F ,则有()0()F mg t mv -∆=--解得mvmg F t+∆=所以铁锤对木桩的平均冲力mvF F mg t==+∆' C 正确,ABD 错误。
故选C 。
2、对于竖直向上抛出的物体,下面关于物体在上升阶段的动量和动量变化量说法中,正确的是( ) A .物体的动量方向向上,动量变化量的方向也向上 B .物体的动量方向向上,动量变化量的方向向下 C .物体的动量方向向下,动量变化量的方向向上 D .物体的动量方向向下,动量变化量的方向也向下 【答案】B【解析】取竖直向上为正方向,物体在上升阶段时,速度向上,则物体的动量方向向上,根据动量定理可知,动量的变化量Δp =-mgt ,重力的方向竖直向下,则动量变化量的方向向下.B 选项正确.3、(多选)如图所示,AB 为固定的光滑圆弧轨道,O 为圆心,AO 水平,BO 竖直,轨道半径为R ,将质量为m 的小球(可视为质点)从A 点由静止释放,在小球从A 点运动到B 点的过程中,小球( ) A .所受合力的冲量水平向右 B .所受支持力的冲量水平向右 C .所受合力的冲量大小为m 2gR D .所受重力的冲量大小为零 【答案】AC【解析】在小球从A 点运动到B 点的过程中,根据动量定理可知I 合=m Δv ,Δv 的方向为水平向右,所以小球所受合力的冲量水平向右,即重力和支持力的合力的冲量水平向右,A 正确,B 错误;在小球从A 点运动到B 点的过程中,机械能守恒,故有mgR =12mv 2B,解得v B =2gR ,即Δv =2gR ,所以I 合=m 2gR ,C正确;小球所受重力的冲量大小为I G =mgt ,大小不为零,D 错误.4、如图所示,足够长的传送带以恒定的速率v 1逆时针运动,一质量为m 的物块以大小为v 2的初速度从传送带的P 点冲上传送带,从此时起到物块再次回到P 点的过程中,下列说法正确的是 ( )A.合力对物块的冲量大小一定为2mv 2B.合力对物块的冲量大小一定为2mv 1C.合力对物块的冲量大小可能为零D.合外力对物块做的功可能为零 【答案】D【解析】若v 2<v 1,则物块返回到P 点的速度大小为v 2,根据动量定理知,合力的冲量为I 合=mv 2-(-mv 2)=2mv 2,根据动能定理知,合力做功的大小为零。
高中物理专题汇编物理动量定理(一)及解析

高中物理专题汇编物理动量定理(一)及解析一、高考物理精讲专题动量定理1.质量0.2kg的球,从5.0m高处自由下落到水平钢板上又被竖直弹起,弹起后能达的最大高度为4.05m.如果球从开始下落到弹起达最大高度所用时间为1.95s,不考虑空气阻力,g取10m/s2.求小球对钢板的作用力.【答案】78N【解析】【详解】自由落体过程v12=2gh1,得v1=10m/s;v1=gt1得t1=1s小球弹起后达到最大高度过程0− v22=−2gh2,得v2=9m/s0-v2=-gt2得t2=0.9s小球与钢板作用过程设向上为正方向,由动量定理:Ft′-mg t′=mv2-(-mv1)其中t′=t-t1-t2=0.05s得F=78N由牛顿第三定律得F′=-F,所以小球对钢板的作用力大小为78N,方向竖直向下;2.质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面,再以4m/s的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,(1)求小球与地面碰撞前后的动量变化;(2)若小球与地面的作用时间为0.2s,则小球受到地面的平均作用力大小?(取g=10m/s2).【答案】(1)2kg•m/s;方向竖直向上;(2)12N;方向竖直向上;【解析】【分析】【详解】(1)小球与地面碰撞前的动量为:p1=m(-v1)=0.2×(-6) kg·m/s=-1.2 kg·m/s小球与地面碰撞后的动量为p2=mv2=0.2×4 kg·m/s=0.8 kg·m/s小球与地面碰撞前后动量的变化量为Δp=p2-p1=2 kg·m/s(2)由动量定理得(F-mg)Δt=Δp所以F=pt∆∆+mg=20.2N+0.2×10N=12N,方向竖直向上.3.如图所示,两个小球A和B质量分别是m A=2.0kg,m B=1.6kg,球A静止在光滑水平面上的M点,球B在水平面上从远处沿两球的中心连线向着球A运动,假设两球相距L≤18m时存在着恒定的斥力F,L>18m时无相互作用力.当两球相距最近时,它们间的距离为d=2m,此时球B的速度是4m/s.求:(1)球B 的初速度大小; (2)两球之间的斥力大小;(3)两球从开始相互作用到相距最近时所经历的时间. 【答案】(1) 09B m v s= ;(2) 2.25F N =;(3) 3.56t s =【解析】试题分析:(1)当两球速度相等时,两球相距最近,根据动量守恒定律求出B 球的初速度;(2)在两球相距L >18m 时无相互作用力,B 球做匀速直线运动,两球相距L≤18m 时存在着恒定斥力F ,B 球做匀减速运动,由动能定理可得相互作用力 (3)根据动量定理得到两球从开始相互作用到相距最近时所经历的时间.(1)设两球之间的斥力大小是F ,两球从开始相互作用到两球相距最近时所经历的时间是t 。
动量定理的理解与应用

动量定理的理解与应用动量定理运用问题,能很好地考查学生理解、建模、推理和理论联系实际的能力,其题型新颖多变,联系的知识面宽而倍受命题者的青睐,是高考的重点和热点问题,也是同学们学习中的难点问题。
初学者常犯的错误主要是:只注意公式的代入与求解,忽视了各自的对应关系;只注意力或动量的数值大小,而忽视力和动量的方向性,造成应用动量定理时一列方程就出错。
本文就动量定理应用时应澄清的几个问题和同学们交换一下意见,促使同学们能学以致用,融会贯通。
1.对动量定理的理解动量定理的表述是:物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量。
其一般公式形式为:Ft=mV2-mV1。
理解定理时要把握住以下几个方面:①研究对象可以是单一物体,也可是多个物体组成的系统。
所谓物体系总动量的变化量应是各个物体动量变化量的矢量和。
②力F 是指研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力,它可以是恒力也可以是变力,当合外力变化时,F应是物体所受合外力的平均值。
③公式中的ΔmV是研究对象动量的增量,是某一过程中末态的动量减去初态的动量(要考虑方向),切不可颠倒顺序。
④公式中的等号表示合外力的冲量与研究对象动量的增量在数值上是相等的,但不能认为合外力的冲量就是动量的增量,合外力的冲量是导致研究对象运动改变的外因,而动量的增量却是研究对象外部冲量作用的结果。
⑤用动量定理解题,只能选取地球或相对地球匀速直线运动的物体做参照物。
⑥动量定理可由牛顿定律推导出来,但不能认为它是牛顿运动定律的一个推论。
动量定理和牛顿定律都是研究物体运动状态变化和所受外力间的关系,牛顿定律说明了力与加速度的瞬时关系,但对迅速变化的问题,由于发生冲击作用产生的量值很大、变化很快、作用时间很短,运用牛顿定律求解就比较困难,若用动量定理就可不考虑中间细节变化,只求整个过程中冲量的总体效果,这就为解决力学问题提供了另一种重要方法。
2.动量定理的应用①定性分析例1特技演员从高处跳下,要求落地时必须脚先触地,为尽量保证安全,他落地时最好采用的方法是()A.让脚尖先触地,且着地瞬间同时下蹲B.让整个脚板着地,且着地瞬间同时下蹲C.让整个脚板着地,且着地瞬间不下蹲D.让脚尖先触地,且着地瞬间不下蹲解析:特技演员从高处跳下,其动量变化一定,让脚尖先触地,且着地瞬间同时下蹲,这都是为了延长与地面间的作用时间,从而减小相互作用力,故A选项正确。
高考物理动量知识点分析

高考物理动量知识点分析动量是物体运动的重要物理量之一,也是高考物理考试的重要知识点之一。
本文将对高考物理动量知识点进行详细分析,总结出解题的关键要点。
一、动量的定义动量是物体的质量乘以速度,用数学公式表示为p=mv,其中p表示物体的动量,m表示物体的质量,v表示物体的速度。
二、动量的守恒定律动量守恒定律是指在没有外力作用的情况下,物体的总动量保持不变。
这一定律在高考物理中经常被考察。
三、碰撞碰撞是物体间相互作用的一种形式,包括弹性碰撞和非弹性碰撞两种情况。
1. 弹性碰撞弹性碰撞是指碰撞后两个物体的动量守恒,并且动能也守恒的碰撞。
根据动量守恒定律可以得到碰撞前后物体的质心速度、相对速度以及反弹角度等关键结果。
2. 非弹性碰撞非弹性碰撞是指碰撞后物体的动能不守恒的碰撞。
在高考中常常考察两个物体合并后的速度、质心速度以及损失的动能等问题。
四、爆炸爆炸是指物体在一定条件下突然破裂并迅速放出能量的过程。
在高考中,经常考察爆炸碎片的速度、角动量、动能等计算。
五、推力和冲量推力是指物体对另一个物体施加的力,而冲量是指力在时间上的累积效果。
根据动量的定义,冲量等于物体的质量乘以速度变化的量。
在高考中,常常涉及到计算两个物体之间的推力或冲量大小。
六、解题技巧1. 熟练掌握动量的计算方法,注意单位换算。
2. 注意辨别弹性碰撞和非弹性碰撞,并根据碰撞类型选择相应的计算方法。
3. 在计算过程中,注意数据的准确性,保留足够的有效数字,避免四舍五入造成的误差。
4. 注意题目中的条件限制,合理运用已知信息。
5. 多做动量相关的练习题,熟悉常见的题型和解题思路。
综上所述,高考物理动量知识点包括动量的定义、动量守恒定律、碰撞、爆炸、推力和冲量等内容。
掌握动量的计算方法和解题技巧,对于解答物理题目具有重要意义。
希望本文能够帮助到您对高考物理动量知识点的理解和运用。
动量定理:动量、冲量、动量变化的基本概念、用动量定理解释各种现象、动量定理的应用及处理流体问题

动量定理:动量、冲量、动量变化的基本概念、用动量定理解释各种现象、动量定理的应用及处理流体问题1.动量⑴定义:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量,p =mv 。
⑵动量表征物体的运动状态,是矢量,其方向与速度的方向相同,两个物体的动量相同必须是大小相等、方向相同。
⑶动量与动能的区别和联系:动量、动能和速度都是描述物体运动的状态量;动量是矢量,动能是标量;动量和动能的关系是2 2k p E m=。
⑷动量的变化量①0t p p p ?=-。
②动量的变化量是矢量,其方向与速度变化的方向相同,与合外力冲量的方向相同,跟动量的方向无关。
③求动量变化量的方法:021t p p p mv mv ?=-=-,p Ft ?=2.冲量⑴定义:力和力的作用时间的乘积,叫做该力的冲量,I =Ft 。
⑵冲量表示力在一段时间内的累积作用效果,是矢量,其方向由力的方向决定,如果在作用时间内力的方向不变,冲量的方向就和力的方向相同。
动量定理1.内容:物体所受合外力的冲量,等于这个物体动量的变化量。
Ft p p '=-或Ft mv mv '=- 应用⑴根据F =ma 得v v p p F ma mt t ''--===,即pF t=?,可见合外力等于物体动量随时间的变化率。
①当Δp 一定时,Δt 越短,F 越大;Δt 越长,F 越小。
②当F 一定时,Δt 越长,动量变化Δp 越大;Δt 越短,动量变化Δp 越小。
分析问题时,要弄清变化量和不变量。
动量、动能、冲量、动量的变化的辨析【例1】一物体沿光滑斜面下滑,在此过程中( ) A .斜面对物体的弹力做功为零 B .斜面对物体的弹力的冲量为零 C .物体动能的增量等于重力所做的功 D .物体动量的增量等于重力的冲量动量定理:动量、冲量、动量变化的基本概念、用动量定理解释各种现象、动量定理的应用及处理流体问题【例2】A、B两球质量相等,A球竖直上抛,B球平抛,两球在运动中空气阻力不计,则下述说法中正确的是( ) A.相同时间内,动量的变化大小相等,方向相同B.相同时间内,动量的变化大小相等,方向不同C.动量的变化率大小相等,方向相同D.动量的变化率大小相等,方向不同【例3】蹦极跳是勇敢者的体育运动。
高考物理2025年动量定理知识点与难点解析

高考物理2025年动量定理知识点与难点解析在高考物理中,动量定理是一个极其重要的知识点,对于学生理解物理现象和解决相关问题起着关键作用。
本文将深入探讨 2025 年高考物理中动量定理的知识点以及可能遇到的难点,并通过具体的例子进行详细解析,帮助同学们更好地掌握这一重要内容。
一、动量定理的基本知识点1、动量的定义动量(p)是物体的质量(m)和速度(v)的乘积,即 p = mv。
动量是矢量,其方向与速度的方向相同。
2、冲量的定义冲量(I)是力(F)在时间(t)上的积累,即 I = F×t。
冲量也是矢量,其方向与力的方向相同。
3、动量定理的表达式合外力的冲量等于物体动量的变化量,即 I =Δp 。
理解动量定理的关键在于明确冲量是导致动量变化的原因。
例如,一个质量为 2kg 的物体,原来的速度为 3m/s,受到一个恒力作用 2s 后,速度变为 7m/s。
首先计算物体初动量 p1 = 2×3 = 6 kg·m/s,末动量 p2 = 2×7 = 14 kg·m/s,动量的变化量Δp = p2 p1 = 14 6 = 8 kg·m/s。
如果这个力是恒定的,那么冲量 I = F×2 = 8 N·s,就可以求出这个力的大小。
二、动量定理的应用场景1、碰撞问题在碰撞过程中,由于作用时间极短,往往内力远大于外力,可以忽略外力的作用,应用动量守恒定律。
但对于单个物体,动量定理则可以用来分析其在碰撞前后动量的变化。
比如,两个质量分别为 m1 和 m2 的物体发生正碰,碰撞前的速度分别为 v1 和 v2 ,碰撞后的速度分别为 v1' 和 v2' 。
根据动量守恒定律,有 m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2' 。
但对于其中一个物体,比如 m1 ,其动量的变化可以用动量定理来分析,即合外力的冲量等于其动量的变化,F1×t = m1(v1' v1) 。
动量定理
面作用、上升,这三个阶段中篮球的受力情况、运动情况 是不尽相同的。
[解析]Βιβλιοθήκη 法一:设篮球从 h1 处下落触地的时间为 t1,触
地时速度大小为 v1,弹起时速度大小为 v2,弹起至达到最高 点的时间为 t2, 则 t1= 2h 1 g = 2×1.8 s=0.6 s 10 ① ② ③ ④ ⑤
v1= 2gh1= 2×10×1.8 m/s=6 m/s 弹起时速度大小 v2=gt2=10×0.5 m/s=5 m/s 篮球与地面作用时间 Δt=t-t1-t2=0.2 s ( F -mg)Δt=mv2-(-mv1)
改变,选项D正确。
[答案] D
物体存在加速度→物体速度(大小、方向)一定变 化→动量一定变化→动能不一定变化。
跟踪练习 4.篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球.接球时,两臂随 球迅速收缩至胸前,这样做可以 ( ) A.减小球对手的冲量 B.减小球对人的冲击力 C.减小球的动量变化量 D.减小球的动能变化量
定变化,如匀速圆周运动的物体。
[解析]
加速度不为零,说明其速度在变化,速度的改
变存在三种情况:速度的方向不变,只是大小在变化(动能 也变化);速度的大小不变,只是方向在变化(动能不变); 速度的大小和方向同时改变(动能变化)。显然,选项A、B、 C均错误;动量是矢量,只要速度改变,物体的动量就一定
的冲量。
③选定正方向,确定初、末状态的动量及物体动量的变 化量。 ④根据动量定理列方程求解。
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(3)动量定理的应用: 碰撞时可产生冲击力,根据动量定理,在动量变化量
相同的情况下要增大这种冲击力就要设法 减少 冲击力的作
用时间。要防止冲击力带来的危害,就要减小冲击力,设 法延长 其作用时间。 [关键一点] 同一物体与不同接触面碰撞时,要分析
高中物理_动量定理教学设计学情分析教材分析课后反思
教学设计(一)新课引入:通过学生们较感兴趣电视节目《是真的吗》,与学生们熟悉的食物——鸡蛋为例引入课题。
在“摔不碎的鸡蛋”题设下层层介绍新知。
(二)活动设计:1.理论推导:与学生们一起建立物理模型,并进行理论推导。
2.引入概念:动量、动量改变量、冲量、动量定理(例题:求鸡蛋动量的改变量)3.实验验证动量定理:借助于“探究牛顿第二定律实验”的器材,验证动量定理(例题:求鸡蛋撞地过程受到的平均撞击力)4.应用举例:引导学生列举生活中的缓冲装置,增长作用时间,减小缓冲力。
(三)小结作业:引导学生本堂课所学习的主要知识。
学情分析在高一时,学生已经掌握了牛顿第二定律,但有一部分学生已经忘记了,故上课之前可以适当复习。
然后接触动量和冲量,这些知识为动量定理的学习奠定了基础。
此外,经过高中物理的学习,学生已建立起一定的实验观察能力、抽象思维能力和探究学习能力,而且还掌握了通过建立物理模型探究物理现象的方法。
这也是本节所要强调的,学习和研究动量定理的方法。
由于学生具有这样的知识基础、能力水平和物理思维与方法,再加上他们对未知新事物有较强的探究欲望,所以要掌握动量定理是完全能够实现的。
效果分析本节课较好的完成了既定的教学目标,不同层次的学生均有收获;学生思维积极活跃,有认知冲突,有精彩观念,也有不同的问题解决方法。
与学生对话交流充分,形成民主和谐、相互尊重、合作探究的教学氛围,反映出浓厚的课堂文化。
教材分析《动量定理》选自鲁科版选修3-5第一章第一节。
教学对象为高二学生,本节的主要内容是动量守恒定律的推导、理解及其应用。
从教材编排上看,《动量定理》是本书第一节,动量守恒定律之前。
不仅是对动量和冲量、牛顿第二定律等知识的巩固应用,同时也为后面学习动量守恒定律打下了坚实的基础。
从教材内容上看,《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应,为解决力学问题开辟了新的途径,尤其是打击和碰撞类的问题。
高考物理2025年动量定理知识点与难点解析
高考物理2025年动量定理知识点与难点解析在高考物理中,动量定理一直是一个重要且具有一定难度的知识点。
对于备战 2025 年高考的同学们来说,深入理解和掌握动量定理及其相关难点,对于提高物理成绩至关重要。
一、动量定理的基本概念动量定理描述了物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量。
动量(p)的定义是物体的质量(m)与速度(v)的乘积,即 p = mv。
而冲量(I)则是力(F)在时间(t)上的积累,用公式表示为I =Ft。
简单来说,当一个物体受到外力作用时,经过一段时间,其动量会发生改变,改变的量就等于外力在这段时间内的冲量。
二、动量定理的表达式动量定理的表达式为:Ft =Δp,其中 F 是合外力,t 是作用时间,Δp 是动量的变化量。
这个表达式的含义是:合外力在一段时间内的作用效果,等于这段时间内物体动量的变化。
例如,一个质量为 2kg 的物体,原来速度为 3m/s,受到一个恒力作用 2s 后,速度变为 5m/s。
则物体所受合外力的冲量为:F × 2 = 2 × 5 2 × 3F = 2N三、动量定理的适用条件动量定理适用于任何情况,无论是恒力还是变力,也不管物体的运动轨迹是直线还是曲线。
对于恒力作用的情况,我们可以直接使用上述表达式进行计算。
但对于变力作用的情况,需要通过积分的方法来计算冲量。
四、动量定理与牛顿第二定律的关系牛顿第二定律 F = ma 可以通过运动学公式 a =(v u) / t 进行变形,得到 F = m(v u) / t ,进一步整理可得 Ft = mv mu ,这正是动量定理的表达式。
可以说,动量定理是牛顿第二定律在时间上的积累效果的体现。
五、动量定理的难点解析1、变力作用下的冲量计算在很多实际问题中,物体所受的力是随时间变化的,这时候计算冲量就比较复杂。
例如,一个小球与地面碰撞时,地面对小球的支持力是随时间变化的。
对于这种情况,我们通常需要利用图像(如 F t 图像)来计算冲量,图像与时间轴所围的面积就等于冲量。
动量定理与冲量定理
动量定理与冲量定理动量定理和冲量定理是力学中两个基本的物理定理,它们描述了物体在外部作用力下的运动规律。
本文将对动量定理和冲量定理进行详细的阐述和解释。
一、动量定理动量定理是描述物体运动的基本原理之一,它表明在外部作用力作用下,物体的动量会发生变化。
动量定理可以用数学方式表示为:F = Δp/Δt其中,F代表作用力,Δp代表物体动量的变化量,Δt代表时间的变化量。
动量是描述物体运动状态的物理量,它的大小等于物体的质量乘以速度。
即:p = m * v,其中p代表动量,m代表物体的质量,v代表物体的速度。
根据动量定理,当物体受到外力作用时,物体所受的冲动(即作用力的积分)等于物体动量的变化。
这意味着,外部作用力对物体的冲击会导致物体动量的改变。
动量定理的一个应用是解释碰撞现象。
在碰撞中,物体的动量会发生改变,而动量定理可以解释碰撞过程中物体速度的变化。
二、冲量定理冲量定理是描述物体运动的另一个基本原理,它表明外力对物体的作用时间越长,物体所受的冲量越大。
冲量定理可以用数学方式表示为:I = Δp其中,I代表冲量,Δp代表物体动量的改变量。
冲量也可以理解为作用力在单位时间内施加在物体上的效果,它的大小等于作用力乘以作用时间。
即:I = F * Δt。
根据冲量定理,一个物体所受的冲量等于物体动量的变化量。
而冲量的大小与物体质量、速度和作用力的大小有关。
冲量定理在解决一些动态问题时非常有用,它可以帮助我们分析物体与外部作用力之间的关系,从而预测物体的运动状态。
三、动量定理与冲量定理的关系动量定理和冲量定理是密切相关的,它们都揭示了物体运动与外力作用之间的基本关系。
动量定理描述了物体动量的变化,即物体在外部作用力下速度发生改变。
而冲量定理则说明了作用力的大小与物体动量的变化之间的关系。
根据动量定理和冲量定理可以得出结论:外部作用力对物体的冲击会导致物体动量的改变,而物体动量的改变又会反过来影响物体的运动状态。