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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/4/14,#,延时符,高,考,引,航,命,题,调,研,1,.,试题特点,:,从近几年高考来看,本单元考查的重点是动量定理和动量守恒定律这两大规律。命题特点是,:,(1),若单独考查动量定理或动量守恒定律则以选择题的形式出现,难度不大,而且动量定理还可能与图象相结合考查。,(2),若动量定理与力学的主干知识综合,往往以计算题的形式出现,重在对建模能力的考查。,(3),动量与能量综合考查则以计算题的形式出现,这类问题具有过程错综复杂、图景,“,扑朔迷离,”,、条件隐晦难辨、知识覆盖广的特点。,延时符,高,考,引,航,2.,命题动向,:2017,年的高考考纲改选修,3-5,为必考内容,首考都以选择题的形式出现,且难度不大,随着各地对选修,3-5,教学的重视程度的逐步提高,预计,2020,年高考对动量考查的深度和题目的综合性有所增强,很有可能以计算题的形式出现。综合应用动量和能量观点解决碰撞模型问题将仍是今后命题的热点。,动量与冲量 动量定理,1,必备知识,2,关键能力,第,1,讲,栏目名称,1,冲量,(1),定义,:,力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量。,(2),公式,:I=Ft,高中阶段只要求会用,I=Ft,计算恒力的冲量。对于变力的冲量,高中阶段只能利用动量定理通过物体的动量变化间接求得。,(3),冲量是矢量,它的方向由力的方向决定,(,不能说和力的方向相同,),。,答案,1,冲量,AD,1.1(2019,江西南昌模拟考试,)(,多选,),如图所示,一个物体在与水平方向成,角的拉力,F,的作用下沿水平面匀速运动了时间,t,则,(,),。,A.,拉力,F,对物体的冲量大小为,Ft,B.,拉力对物体的冲量大小为,Ft,sin,C.,摩擦力对物体的冲量大小为,Ft,sin,D.,合力对物体的冲量大小为零,2,动量,(1),定义,:,物体的质量和速度的乘积叫作动量。,(2),表达式,:,p=mv,。,(3),单位,:,千克,米,/,秒。符号,:kgm/s,。,(4),动量是描述物体运动状态的一个状态量,它与时刻相对应。,(5),动量是矢量,它的方向和速度的方向相同。,(6),动量的变化,:,p,=,p,t,-,p,0,。由于动量为矢量,在求解动量的变化时,其运算遵循平行四边形定则。,若初、末动量在同一直线上,则在选定正方向的前提下,可化矢量运算为代数运算。,若初、末动量不在同一直线上,则运算遵循平行四边形定则。,2,动量,答案,2018,年俄罗斯世界杯足球比赛中,一足球运动员踢一个质量为,0.4 kg,的足球。,甲,乙,(1),若开始时足球的速度是,4 m/s,方向向右,踢球后,球的速度变为,10 m/s,方向仍向右,(,如图甲所示,),则足球的初动量,p,=,方向,足球的末动量,p=,方向,;,在这一过程中足球动量的改变量,p,=,方向,。,(2),若足球以,10 m/s,的速度撞向球门门柱,然后以,3 m/s,的速度反向弹回,(,如图乙所示,),则这一过程中足球的动量改变量是,方向,。,1,.,6 kgm/s,向右,4 kgm/s,向右,2,.,4 kgm/s,向右,5,.,2 kgm/s,向左,3,动量定理,C,答案,3,.,1(2019,江苏南京质量调研,),下列关于物理现象的解释中正确的是,(,),。,A,.,击钉时不用橡皮锤,是因为橡皮锤太轻,B,.,在推车时推不动,是因为推力的冲量为零,C,.,跳伞运动员着地时做团身动作是为了减小运动员所受的作用力,D,.,打篮球时,传球和接球有缓冲动作是为了减小篮球的冲量,3,动量定理,2,12,答案,3,动量定理,3.2(2019,四川成都二中模拟,),质量为,0.2 kg,的小球竖直向下以,6 m/s,的速度落至水平地面,再以,4 m/s,的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞前后的动量变化为,kgm/s,。若小球与地面的作用时间为,0,.,2 s,则小球受到地面的平均作用力大小为,N(,取,g=,10 m/s,2,),。,动量、冲量的理解问题,题型一,1,.,动能、动量、动量变化量的比较,动量、冲量的理解问题,题型一,2,.,冲量与功的比较,冲量,功,定义,作用在物体上的力和力作用时间的乘积,作用在物体上的力和物体在力的方向上的位移的乘积,单位,Ns,J,公式,I=Ft,(,F,为恒力,),W=Fl,cos,(,F,为恒力,),矢标性,矢量,标量,意义,表示力对时间的累积,是动量变化的量度,表示力对空间的累积,是能量变化的量度,相互联系,都是过程量,都是力的作用过程,答案,解析,BD,动量、冲量的理解问题,题型一,【例,1,】,(,多选,),如图所示,足够长的固定光滑斜面的倾角为,质量为,m,的物体以速度,v,从斜面底端冲上斜面,到达最高点后又滑回原处,所用时间为,t,。对于这一过程,下列判断正确的是,(,),。,A,.,斜面对物体的弹力的冲量大小为零,B,.,物体受到的重力的冲量大小为,mgt,C,.,物体受到的合力的冲量大小为零,D,.,物体动量的变化量大小为,mgt,sin,解,析,动量、冲量的理解问题,题型一,由冲量的求解公式可知,斜面对物体的弹力的冲量大小为,mgt,cos,A,项错误,;,物体受到的重力的冲量大小为,mgt,B,项正确,;,物体回到斜面底端的速度仍为,v,方向与初速度方向相反,故根据动量定理可知,物体受到的合力的冲量大小为,2,mv,C,项错误,;,因整个过程中物体所受的合力大小为,mg,sin,则根据动量定理可知,物体动量的变化量大小为,mgt,sin,D,项正确。,方法,动量、冲量的理解问题,题型一,(1),动量的瞬时性与相对性,瞬时性,:,动量是描述物体运动状态的物理量,是针对某一时刻或位置而言的。,相对性,:,动量的大小与参考系的选取有关,通常情况下是指相对地面的动量。,(2),冲量的时间性与矢量性,冲量的时间性,:,冲量不仅由力决定,还由力的作用时间决定。恒力的冲量等于力与作用时间的乘积。,冲量的矢量性,:,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。,(3),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。,答案,解析,动量、冲量的理解问题,题型一,【变式训练,1,】,(2018,甘肃兰州质量调研,),如图所示,竖直面内有一个固定圆环,MN,是它在竖直方向上的直径,两根光滑滑轨,MP,、,QN,的端点都在圆周上,MPQN,将两个完全相同的小滑块,a,、,b,分别从,M,、,Q,点无初速度释放,在它们各自沿,MP,、,QN,运动到圆周上的过程中,下列说法中正确的是,(,),。,A.,合力对两滑块的冲量大小相同,B.,重力对,a,滑块的冲量较大,C.,弹力对,a,滑块的冲量较小,D.,两滑块的动量变化大小相同,C,解,析,动量、冲量的理解问题,题型一,动量定理的理解及应用问题,题型二,动量定理的理解及应用问题,题型二,答案,解析,动量定理的理解及应用问题,题型二,【例,2,】篮球运动是一项同学们喜欢的体育运动,为了检测篮球的性能,某同学多次让一篮球从,h,1,=,1,.,8 m,高处自由下落,测出篮球从开始下落至第一次反弹到最高点所用时间,t=,1,.,3 s,该篮球第一次反弹从离开地面至最高点所用时间为,0,.,5 s,篮球的质量,m=,0,.,6 kg,g,取,10 m/s,2,。求篮球对地面的平均作用力,(,不计空气阻力,),。,大小为,39 N,方向竖直向下,解,析,动量定理的理解及应用问题,题型二,解,析,动量定理的理解及应用问题,题型二,方法,动量定理的理解及应用问题,题型二,(1),用动量定理解题的基本思路,(2),合冲量的两种求解方法,若各力的作用时间相同,且各外力为恒力,可以先,求合力,再将合力乘以时间求冲量,即,I,合,=F,合,t,。,若各外力作用时间不同,可以先求出每个外力在,相应时间的冲量,然后求各外力冲量的矢量和,即,I,合,=F,1,t,1,+F,2,t,2,+,(3),在运用动量定理求解多个过程组合起来的总过程问题时,若抓住冲量的积累效果,把多个过程总合为一个整体来处理,这样选取研究过程,能简化解题步骤,提高解题速度。此外,对于单个质点在碰撞、打击过程中的相互作用力,一般是变力,用牛顿运动定律很难解决,用动量定理分析则方便得多。,答案,解析,动量定理的理解及应用问题,题型二,12 s,【变式训练,2,】,(2019,辽宁沈阳,1,月月考,),在水平力,F=,30 N,的作用下,质量,m=,5 kg,的物体由静止开始沿水平面运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数,=,0,.,2,若,F,作用,6 s,后撤去,撤去,F,后物体还能向前运动多长时间,?(,g,取,10 m/s,2,),解,析,动量定理的理解及应用问题,题型二,甲,乙,解,析,动量定理的理解及应用问题,题型二,运用动量定理处理流体问题,题型三,流体作用模型,对于流体运动,可沿流速,v,的方向选取一段柱形流体作微元,设在极短的时间,t,内通过某一横截面积为,S,的柱形流体的长度为,l,如图所示。设流体的密度为,则在,t,的时间内流过该截面的流体的质量,m=S,l=Sv,t,根据动量定理,流体微元所受的合外力的冲量等于该流体微元动量的增量,即,F,t=,m,v,分两种情况,:,(1),作用后流体微元停止,有,v=-v,代入上式有,F=-Sv,2,。,(2),作用后流体微元以速率,v,反弹,有,v=-,2,v,代入上式有,F=-,2,Sv,2,。,答案,解析,运用动量定理处理流体问题,题型三,【例,3,】直升机在抗灾救灾中有着重要作用。如图所示,若直升机总质量为,m,直升机的旋翼桨盘面积,(,桨叶旋转形成的圆面面积,),为,S,已知空气密度为,重力加速度为,g,。求此直升机悬停在空中时发动机的功率。,解,析,运用动量定理处理流体问题,题型三,运用动量定理处理流体问题,题型三,方法,两类流体运动模型,:,第一类是,“,吸收模型,”,即流体与被碰物质接触后速度变为零,;,第二类是,“,反弹模型,”,即流体与被碰物质接触后以原速率反弹。,设时间,t,内流体与被碰物质相碰的,“,粒子,”,数为,n,每个,“,粒子,”,的动量为,p,被碰物质对,“,粒子,”,的作用力为,F,以作用力的方向为正方向,则,“,吸收模型,”,满足,Ft=,0,-n,(,-p,),“,反弹模型,”,满足,Ft=np-n,(,-p,),“,反弹模型,”,的动量变化量为,“,吸收模型,”,的动量变化量的,2,倍,解题时一定要明辨模型,避免错误。,答案,解析,运用动量定理处理流体问题,题型三,
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