高二1动量学生

1高二物理动量动量定理和动量守恒定理姓名：一.动量和冲量1.动量物体的质量和速度的乘积叫做动量：p=mv⑴动量是描述物体运动状态的一个状态量，它与时刻相对应。⑵动量是矢量，它的方向和速度的方向相同。2.冲量力和力的作用时间的乘积叫做冲量：I=Ft⑴冲量是描述力的时间积累效应的物理量，是过程量，它与时间相对应。⑵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）。如果力的方向在作用时间内保持不变，那么冲量的方向就和力的方向相同。⑶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来求。⑷要注意的是：冲量和功不同。恒力在一段时间内可能不作功，但一定有冲量。例1.质量为m的小球由高为H的光滑斜面顶端无初速滑到底端过程中，重力、弹力、合力的冲量各是多大？例2.把质量为5kg的物体放在光滑的水平面上，如图所示，在与水平方向成53°大小为5N的力F作用下从静止开始运动，在2s内力F对物体的冲量为多少？物体获得的动量为多少？二、动量定理1.动量定理物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。既I=Δp⑴动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因，冲量是物体动量变化的量度。这里所说的冲量必须是物体所受的合外力的冲量（或者说是物体所受各外力冲量的矢量和）。⑵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。⑶现代物理学把力定义为物体动量的变化率：tPF（牛顿第二定律的动量形式）。⑷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为正。例3.以初速度v0平抛出一个质量为m的物体，抛出后t秒内物体的动量变化是多少？例4：质量为M的气球上有一质量为m的猴子，气球和猴子静止在离地高为h的空中。从气球上放下一架不计质量的软梯，为使猴子沿软梯安全滑至地面，则软梯至少应为多长？mH2例5.质量为m的小球，从沙坑上方自由下落，经过时间t1到达沙坑表面，又经过时间t2停在沙坑里。求：⑴沙对小球的平均阻力F；⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I。例6.质量为M的汽车带着质量为m的拖车在平直公路上以加速度a匀加速前进，当速度为v0时拖车突然与汽车脱钩，到拖车停下瞬间司机才发现。汽车的牵引力一直未变，车与路面的动摩擦因数为μ，拖车刚停下时，汽车的瞬时速度是多大？例7.质量为m=1kg的小球由高h1=0.45m处自由下落，落到水平地面后，反跳的最大高度为h2=0.2m，从小球下落到反跳到最高点经历的时间为Δt=0.6s，取g=10m/s2。求：小球撞击地面过程中，球对地面的平均压力的大小F。三、动量守恒定律1.动量守恒定律一个系统不受外力或者受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。即：22112211vmvmvmvm2.动量守恒定律成立的条件⑴系统不受外力或者所受外力之和为零；⑵系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计；⑶系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒。⑷全过程的某一阶段系统受的合外力为零，则该阶段系统动量守恒。3.动量守恒定律的表达形式除了22112211vmvmvmvm，即p1+p2=p1/+p2/外，还有：Δp1+Δp2=0，Δp1=-Δp2和1221vvmm4.动量守恒定律的重要意义四、动量守恒定律的应用1.碰撞例8.质量为M的楔形物块上有圆弧轨道，静止在水平面上。质量为m的小球以速度v1向物块运动。不计一切摩擦，圆弧小于90°且足够长。求小球能上升到的最大高度H和物块的最终速度v。ABCmMv0v/3例9.动量分别为5kgm/s和6kgm/s的小球A、B沿光滑平面上的同一条直线同向运动，A追上B并发生碰撞后。若已知碰撞后A的动量减小了2kgm/s，而方向不变，那么A、B质量之比的可能范围是什么？2.子弹打木块类问题例10.设质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块，并留在木块中不再射出，子弹钻入木块深度为d。求木块对子弹的平均阻力的大小和该过程中木块前进的距离。试题：一质量为M的木块放在光滑的水平桌面上处于静止状态，一颗质量为m的子弹以速度v0沿水平方向击中木块，并留在其中与木块共同运动，则子弹对木块的冲量大小是：A、mv0；B、mMmMv0；C、mv0－mMmv0；D、mv0－mMvm023.反冲问题例11.质量为m的人站在质量为M，长为L的静止小船的右端，小船的左端靠在岸边。当他向左走到船的左端时，船左端离岸多远？试做：质量为50㎏的人站在质量为150㎏（不包括人的质量）的船头上，船和人以0.20m/s的速度向左在水面上匀速运动，若人用t=10s的时间匀加速从船头走到船尾，船长L＝5m，则船在这段时间内的位移是多少？（船所受水的阻力不计）例12.总质量为M的火箭模型从飞机上释放时的速度为v0，速度方向水平。火箭向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气后，火箭本身的速度变为多大？作业：一1.以速度v0竖直向上抛出一物体，空气阻力大小恒定，物体受到的冲量，以下说法正确的是()A.物体上升阶段和下降阶段所受的重力的冲量方向相反s2ds1v0vl2l1SL4B.物体上升阶段和下降阶段所受的空气阻力的冲量方向相反C.物体在下落阶段受的重力的冲量大于上升阶段受的重力的冲量D.物体从抛出到返回抛出点，物体所受空气阻力的总冲量为零2.B某物体在运动过程中，下列说法中正确的是()A.在任何相等时间内.它受到的冲量都相同，则物体一定做匀变速运动B.如果物体的动量大小保持不变，则物体一定做匀速运动C.只要物体的加速度不变，物体的动量就不变D.只要物体的速度不变，物体的动量就不变3.B使质量为2kg的物体做竖直上抛运动，4s后回到出发点，不计空气阻力，在此过程中物体动量的变化和所受的冲量分别是()A.80kg·m/s，方向竖直向下;80N·s方向竖直向上B.80k·m/s，方向竖直向上;80N·s，方向竖直向下C.80kg·m/s和80N.s.方向均竖直向下D.40kg·m/s和40N·s，方向均竖直向4.C一个物体以某一初速度从粗糙斜面的底部沿斜面向上滑，物体滑到最高点后又返回到斜面底部，财下述说法中正确的是()A.上滑过程中重力的冲量小于下滑过程中重力的冲量B.上滑过程中摩擦力的冲量与下滑过程中摩擦力的冲量大小相等C.上滑过程中弹力的冲量为零D.上滑与下滑的过程中合外力冲量的方向相同5.C质量为m的物体放在水平地面上，在与水平面成θ角大小为F的拉力作用下由静止开始运动，如图所示，经过时间t，速度达到v，在这段时间内，拉力F的冲量大小是______，方向______;重力的冲量大小是______，方向______.6.在倾角为37°的较长光滑斜面上，有一质量为5kg的物体由静止开始下滑，2s内物体所受重力的冲量大小为______N·s,弹力的冲量大小为______N·s,合力的冲量大小为______N·s,方向为______.(g=10m/s2)7.C物体在水平恒力作用下，沿水平面做直线运动的v-t图线如图所示，比较第1s内、第2s内、第3s内三段时间中:______物体受的阻力最大，______物体所受合力的冲量最大，______物体所受合力的冲量最小(填写“第1s内”“第2s内”“第3s内”)8.C质量为3kg的物体从5m高处自由下落到水泥地面后被反弹到3.2m高处，则在这一整个过程中物体动量变化的大小为_____kg·m/s，物体与水泥地面作用过程中动量变化的大小为____kg·m/s.5二、1.A下列说法中正确的是()A.物体只有受到冲量，才会有动量B.物体受到冲量，其动量大小必定改变C.物体受到冲量越大，其动量也越大D.做减速运动的物体，受到的冲量的方向与动量变化的方向相同2.A某物体受到一个-6N·s的冲量作用，则()A.物体的动量增量一定与规定的正方向相反B.物体原来的动量方向一定与这个冲量方向相反C.物体的末动量一定是负值D.物体的动量一定减小3.A下面关于物体动量和冲量的说法正确的是()A.物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大B.物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变C.物体动量增量的方向，就是它所受冲量的方向D.物体所受合外力越大，它的动量变化就越快4.A在任何相等时间内，物体动量的变化总是相等的运动是()A.匀变速直线运动B.匀速圆周运动C.自由落体运动D.平抛运动5.A子弹水平射入一个置于光滑水平面上的木块，则()A.子弹对木块的冲量大小必大于木块对子弹的冲量大小B.子弹受到的冲量和木块受到的冲量大小相等C.当子弹与木块以同一速度运动后，子弹与木块的动量一定相等D.子弹与木块的动量变化量大小相等、方向相反6.B质量为m的物体以v0做平抛运动，经过时间t，下落的高度为h，速度大小为v，在这段时间内，该物体的动量变化量大小为()A.mv-mv0B.mgtC.202vvmD.2ghm7.B一个力作用在A物体上，在ts时间内.速度增量为6m/s，这个力作用在B物体上时，在ts内速度增量为9m/s，若把A、B两物体连在一起，再用此力作用ts，则整体速度的增量为()A.15m/sB.0.28m/sC.3.6m/sD.3.0m/s8.B一粒钢球从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中，若将它在空中下落的过程称为过程Ⅰ，进入泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ，那么()A.在过程Ⅰ中，钢球动量的改变量等于重力的冲量6B.在过程Ⅱ中，钢球所受阻力的冲量大小等于在过程Ⅰ和Ⅱ中重力的冲量大小C.在过程Ⅱ中，钢球所受阻力的冲量大小等于在过程Ⅰ中重力的冲量大小D.在整个过程中.钢球所受合外力的总冲量为零9.B质量为m=70kg的撑杆跳高运动员从h=5.0m高处落到海绵垫上，经△t1=1s后停止，则该运动员身体受到的平均冲力为______N如果是落到普通沙坑中，经△t2=0.1s停下，则沙坑对运动员的平均冲力为______N(取g=10m/s2)10.C水流以10.0m/s的速度由横截面积为4.0cm2的喷口处垂直冲击墙壁，冲击后水流无初速度地沿墙壁流下，则墙受水流的冲击力为______N.(ρ水=1.0×103kg/m3)11.C质量相同的两物体，并列地静止在光滑水平面上，今给其中甲物体以瞬时冲量I作用，同时以恒力F推动乙物体，I与F作用方向相同，则要经过时间______，两物体再次相遇，在此过程中力F对乙的冲量大小为______.三1.把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上，枪发射子弹时，关于枪、子弹和车的下列说法正确的有()A.枪和子弹组成的系统动量守恒B.枪和车组成的系统动量守恒C.枪、子弹和车组成的系统动量守恒D.若忽略不计子弹和枪筒之间的摩擦，枪和车组成的系统动量守恒2.A两球相向运动，发生正碰，碰撞后两球均静止，于是可以判定，在碰撞以前两球()A.质量相等B.速度大小相等C.动量大小相等D.以上都不能判定3.A在下列几种现象中，动量守恒的有()A.原来静止在光滑水平面上的车，从水平方向跳上一个人，人车为一系统B.运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和球为一系统C.从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢为一系统D.光滑水平面上放一斜面，斜面光滑，一物体沿斜面滑下，以重物和斜面为一系统4.A两物体组成的系统总动量守恒，这个系统中()A.一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度B.一物体受的冲量与另一物体所受的冲量相等C.两个物体的动量变化总是大小相等、方向相反D.系统总动量的变化为零5.一只小船静止在水面，一个人从小船的一端走到另一端，不计水的阻力，以下说法中正确的是()7A.人在小船上行走，人对船的冲量比船对人的冲量小，所以人向前运动得快，小船后退得慢B.人在小船上行走，人的质量小，它们受的冲量大小是相等的，所以人向前运动得快，小船后退得慢C.当人停止走动时，因为小船惯性大，所在小船要继续向后退D.当人停止走动时.因为总动量守恒，所以小船也停止后退6.B物体A的质量是物体B的质量的2倍，中间压缩一轻质弹簧，放在光滑的水平面上，由