高二物理动量.

高二物理动量学习目的：理解动量概念及其物理意义，理解冲量概念及其物理意义，理解动量定理意义会用动量定理求平均冲力。一、冲量1、定义：力和力的作用时间的乘积叫冲量。定义式FtI。此式只适用于恒力冲量的计算，对变力的冲量一般不适用，只有当力F方向不变、大小随时间线性变化时，才可用力的平均值代替式中的F。2、冲量是矢量，方向由力的方向决定，它的方向：当F为恒力时，I的方向与力F的方向一致；当F为变力时，则由平均力确定冲量方向，或者说I的方向只能由动量的增量方向确定。讲两个冲量相同，一定是指它们的大小和方向均相同。而区别某一个力的冲量与合外力的冲量，不仅要区别它们的大小，还要注意区别它们的方向。3、冲量的单位牛·秒记作sN。4、冲量的物理意义：冲量是过程物理量，与具体的物理过程相关，冲量是力F在时间t内的积累效果。不是瞬时效果。如汽车启动时，为了达到相同的速度，牵引力要作用一段时间。而牵引力大小不同，作用时间也不同。牵引力大，加速时间短，牵引力小，加速时间就要长。冲量就是描述力在一段时间内总的“作用”多大和方向如何。5、力和冲量的区别，力F和冲量Ft都是描述力的作用效果的物理量都是矢量。力是描述瞬时作用大小，力大则物体运动状态改变得快。而冲量是力在一段时间内总的效果，不只与力的大小有关还与作用时间有关。较大的力作用较短的时间，与较小的力作用较长的时间起的作用是相同的，使物体运动状态改变多少是相同的。冲量是过程量。6、冲量的计算FtI只适合于恒力计算冲量其中F是几个力的合力，即有几个力同时作用。tFtFtFI21合若几个力作用时间不等nntFtFtFI2211二、动量1、定义：物体的质量与速度的乘积叫动量定义式mvP式中v取地球作参考系2、动量是矢量，方向与瞬时速度v方向相同。3、动量单位：千克·米/秒记作smkg/4、物理意义：速度是状态量，速度与质量乘积也是状态量。动量具有瞬时性，当物体变速运动时，应明确是哪一时刻或哪一位置的动量。相同动量的物体不管速度大小，质量大小，克服相同阻力运动的时间相同，即它们具有的做机械运动的本领是相同的。5、动量与速度、动能的区别：速度是描述运动状态的物理量，只能“从它是如何运动”的角度来描述运动，不能反应物体与外界联系。动量是从物体运动与外界的联系即相互作用角度来描述物体是怎样运动的，除了说明它现在怎样运动，还说明它将来克服阻力时会怎样。动量与动能也不相同，动能的大小是物体克服阻力，别的形式的能量可增加多少，如物体克服摩擦力做功，动能转化为内能，动能减少多少，内能就增加多少。而动量减少的值与内能增加的值不相等。动量的改变是与外力的冲量相对应的，动能的变化与外力功相对应。6、动量变化动量变化是末动量与初动量之差，公式为12PPP它应是矢量之差，用平行四边形求出。如下图1PP，2PPP2P1P三、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；公式：00PPmvmvItt2、动量定理的意义（1）力对时间的积累效果是物体的动量发生变化的原因。冲量是与作用过程有关的物理量，作用结果使物体的运动状态改变一定的量，所以力的冲量是动量变化（多少和方向）的原因。（2）动量定理是矢量关系，冲量与动量变化不只是大小相等，方向也相同，动量变化的方向与合外力或合外力的平均力方向相同。运算中要用矢量运算法则（3）动量定理的分量式利用动量定理的分量可解一个方向上动量变化由正交分解法可以把动量和冲量都分解到正交的x，y轴方向上，0P分解为xP0和yP0tP分解为txP和tyP，I分解为xI和yI。xtxxPPI0，ytyyPPI0（4）冲力的意义由动量定理得tPF，F叫冲力。它是时间t内的平均值。实际的作用力是变化幅度很大，而变化的时间很短，F变化是很快的。3、动量定理与牛顿第二运动定律的关系由牛顿第二定律可导出动量定理，两条规律都反映了外力与运动状态改变之间的因果关系。但它们反映的侧面不同，牛顿第二定律说明了力与运动状态改变的瞬时关系，动量定理反映了一段时间内力作用效果与状态改变（多少、方向）关系。动量定理是力作用与始末状态关系，可以不管某一时刻力的瞬时值，更适合于变力作用情况，如冲击、碰撞、反冲运动等。牛顿第二定律只适用于宏观、低速运动。动量定理适用范围要宽得多4、应用动量定理的解题步骤。应用动量定理解决的两类题：一定已知冲量（冲力）求动量变化；一是已知动量变化求冲量（冲力）。解题步骤：（1）选择恰当的物体或物体系作为研究对象。（2）对研究对象进行受力分析，从而确定所研究过程中所受各力的冲量。（3）选择正方向，确定初、末态动量。（4）根据动量定理列方程、求解。一、选择题。1、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，方向均竖直向下2、质量为m的平板小车静止在光滑的水平面上,一个质量为M的人立于小车的一端.当人从车的一端走向另一端的过程中.下列说法中,正确的是()A．人对小车压力的冲量,使小车与人沿同方向运动B．人对小车摩擦力的冲量,使小车产生与人运动方向相反的动量C．人与小车的动量在任一时刻都大小相等而方向相反D．人与车的瞬时速度总是大小相等方向相反3、如图所示，在光滑的水平面上，放置两个质量相等的物体A和B，B物块上装有一个水平的轻弹簧。B物块处于静止，物块A以速度v向B运动，并与B发生碰撞，以下说法正确的是()A．当A的速度减为0时，弹簧的压缩量最大B．当A、B的速度相等时，弹簧的压缩量最大C．当弹簧压缩量最大时，B的速度也最大D．当弹簧压缩量最大时A和B的动能之和最小4、如图所示，质量为M的斜面体放在光滑水平面上，将质量m的物体放在M上由静止开始自由下滑，则下列说法中正确的是()A．M和m组成的系统动量守恒B．M和m组成的系统动量不守恒C．M和m组成的系统水平方向动量守恒D．M和m组成的系统所受的合外力竖直向下5、水平飞行的子弹打穿固定在水平面上的木块，经历的时间为t1，子弹损失的动能为△Ek1，系统机械能的损失为E1。同样的子弹以同样的速度打穿放在光滑水平面上的同样的木块，经历的时间为t2，子弹损失的动能为△Ek2，系统机械能的损失为E2，设在两种情况下子弹在木块中所受的阻力相同，则()A．t1＜t2B．△Ek1＜△Ek2C．E1＜E2D．E1=E26、向空中发射一物体，不计空气阻力，当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成a、b两块，若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向，则()A．b的速度方向一定与原速度方向相反B．从炸裂到落地的这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大C．a、b一定同时到达水平地面D．在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力的冲量大小一定相等7、光滑水平面上停有一平板小车，小车上站有两人，由于两人朝同一方向跳离小车，而使小车获得一定速度，则下面说法正确的是()A．两人同时相对于地以2m/s的速度跳离，比两人先后相对于地以2m/s的速度跳离使小车获得速度要大些B．两人同时相对于地以2m/s的速度跳离与两人先后相对于地以2m/s的速度跳离两种情况下，小车获得的速度是相同的C．两人同时相对于车以2m/s的速度跳离，比两人先后相对于车以2m/s的速度跳离，使小车获得的速度要大些D．两人同时相对于车以2m/s的速度跳离，比两人先后相对于车以2m/s的速度跳离，使小车获得的速度要小些8、质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以水平速度υ0射入木块并留在其中.在此过程中木块所受的冲量应是()A．mυ0；B．mυ0-m2υ0/M+m；C．Mmυ0/M+m0D．Mυ0-mυ0/M+m9、质量为m的物体做竖直上抛运动，从开始抛出到落回抛出点用时间为t，空气阻力大小恒为f。规定向下为正方向，在这过程中物体动量的变化量为()A．(mg+f)tB．MgtC．(mg-f)tD．以上结果全不对10、如图所示，一个轻质弹簧左端固定在墙上，一个质量为m的木块以速度v0从右边沿光滑水平面向左运动，与弹簧发生相互作用。设相互作用的过程中弹簧始终在弹性限度范围内，那么整个相互作用过程中弹簧对木快的冲量I的大小和弹簧对木块做的功W分别是()A．I=0，W=mv02B．I=mv0，W=0.5mv02C．I=2mv0，W=0D．I=2mv0，W=0.5mv0211、在光滑水平面上有A、B两球，其动量大小分别为10kg·m/s与15kg·m/s，方向均为向东，A球在B球后，当A球追上B球后，两球相碰，则相碰以后，A、B两球的动量可能分别为()A．10kg·m/s，15kg·m/sB．8kg·m/s，17kg·m/sC．12kg·m/s，13kg·m/sD．-10kg·m/s，35kg·m/s12、在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都为m.现B球静止，A球向B球运动，发生正碰.已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为EP，则碰前A球的速度等于()A．mEpB．mEp2C．2mEpD．2mEp213、如图所示，水平轻弹簧与物体A和B相连，放在光滑水平面上，处于静止状态，物体A的质量为m，物体B的质量为M，且Mm.现用大小相等的水平恒力F1、F2拉A和B，从它们开始运动到弹簧第一次达到最长的过程中()A．因Mm，所以B的动量大于A的动量B．A的动能最大时，B的动能也最大C．F1和F2做的总功为零D．弹簧第一次最长时A和B总动能最大14、一颗速度较大的子弹，水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块．设木块对子弹的阻力恒定，则当子弹入射速度增大时，下列说法正确的是()A．木块获得的动能变大B．木块获得的动能变小C．子弹穿过木块的时间变长D．子弹穿过木块的时间变短15、一个质量为M的物体从半径为R的光滑半圆形槽的边缘A点由静止开始下滑，如图24所示．下列说法正确的是()A．半圆槽固定不动时，物体M可滑到半圆槽左边缘B点B．半圆槽在水平地面上无摩擦滑动时，物体M可滑到半圆槽左边缘B点C．半圆槽固定不动时，物体M在滑动过程中机械能守恒D．半圆槽与水平地面无摩擦时，物体M在滑动过程中机械能守恒16、矩形滑块由不同材料的上下两层粘结在一起组成，将其放在光滑的水平面上，如图25所示，质量为m的子弹以速度v水平射入滑块，若射击上层，则子弹刚好不穿出；若射击下层，整个子弹刚好嵌入，则上述两种情况相比较()A．两次子弹对滑块做的功一样多B．两次滑块受的冲量一样大C．子弹嵌入下层过程中克服阻力做功较少D．子弹射入上层过程中系统产生的热量较多17、一轻质弹簧，上端悬挂于天花板上，下端系一质量为M的平板，处在平衡状态．一质量为m的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为h，如图26所示．让环自由下落，撞击平板．已知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长()A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒B．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总机械能守恒C．环撞击板后，板的新平衡位置与h的大小无关D．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功二、填空题。1、如图所示，A、B两物体的质量分别为3kg与1kg，相互作用后沿同一直线运动，它们的位移-时间图像如图所示,则A物体在相互作用前后的动量变化是______kg·m/s，B物体在相互作用前后的动量变化是______kg·m/s，相互作用前后A、B系统的总动量______。2、沿水平方向飞行的手榴弹，它的速度是20m/s，在空中爆炸后分裂成1kg和0.5kg的那两部分。其中0.5kg的那部分以10m/s的速度与原速反向运动，则另一部分此时的速度大小为______，方向______。3、一质量为0.1kg的小球从0.80m高处自由下落到一厚软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.20s，则这段时间内软垫对小