2023届高三物理一轮复习课件：动量和动量定理

这是一份2023届高三物理一轮复习课件：动量和动量定理，共14页。PPT课件主要包含了知识梳理，二动量定理，匀加速直线运动，故CD正确，BCD，IFt，WFx，由动能定理，代入数据，过程受力分析初末状态等内容，欢迎下载使用。
一 动量、动量的变化量和冲量
1．动量：物体的质量与速度的乘积，p=mv。
(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，因此具有瞬时性。
(2)矢量性：动量的方向与速度的方向相同，即p与v方向相同。
(1)矢量性：其方向与速度的变化量Δv的方向相同。在物体所受合力为恒力的情况下， Δp的方向与合力方向相同。
(2) Δp的计算：一般用末动量P2减去初动量P1进行计算，也称为动量的增量，即ΔP＝P2-P1。
2．动量的变化量：Δp
(1)时间性：冲量不仅由力决定，还由力的作用时间决定，恒力的冲量等于力F与其作用时间t的乘积，即I=Ft。
(2)矢量性：由I=Ft可知，冲量的方向与力的方向一致；而对于作用时间内方向变化的力来说，冲量的方向则与物体动量变化量的方向一致。
(3)作用力和反作用力的冲量：一定大小相等、反向相反，但作用力和反作用力做的功之间并无必然联系。
(4)变力的冲量：一般由动量定理求解。
1．内容：物体在一个过程中所受合外力的冲量等于它在这个过程中始末动量的变化量。即FΔt＝mv2－mv1或I＝p2－p1。
2．因果性：冲量是物体动量变化的原因，动量发生改变是物体所受合外力的冲量不为零的结果。
3．矢量性：动量定理的表达式是矢量式，因此应用动量定理解题时必须规定正方向。
4．应用：对不涉及加速度和位移的力与运动的关系问题，应用动量定理不需要考虑运动过程的细节，解题较为方便。
注意：动能定理W=ΔEK是标量式，应用时不需要考虑方向。
例1.物体的运动状态可用位置x和动量p描述，称为相，对应p-x图像中的一个点。物体运动状态的变化可用p-x图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。假如一质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则对应的相轨迹可能是 (　 )
动量P关于x为幂函数，且x >0，P >0，故正确答案为D。
ΔP＝P2-P1是矢量式，只有在一维情况下才能转化为代数运算，故A错误。
Δp=mgt，故B正确。
平抛运动中动量变化Δp=mΔv= mvy
例3.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m2gRD．所受重力的冲量大小为零
在小球从A点到B点，根据动量定理I合＝mvB-0=mvB，所以小球所受合力的冲量水平向右，A正确，B错误；
例4.行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是 (　　)A.增加了司机单位面积的受力大小B.减少了碰撞前后司机动量的变化量C.增大了司机所受力的冲量D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
例5.拍皮球是大家都喜欢的体育活动，既能强身又能健体．已知皮球质量为0.4kg，为保证皮球与地面碰撞后自然跳起的最大高度均为1.25m，小明需每次在球到达最高点时拍球，每次拍球作用距离为0.25m，使球在离手时获得一个竖直向下4m/s的初速度．若不计空气阻力及球的形变，g取10 m/s2，则每次拍球（ ）A．手给球的冲量为1.6 kg·m/sB．手给球的冲量为2.0 kg·m/sC．人对球做的功为2.2 JD．人对球做的功为3.2 J
人拍球的过程，由动量定理(以竖直向下为正方向)
故选项C正确、选项D错误。
例6.在2021年东京奥运会蹦床比赛中，一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s，若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小。(g＝10 m/s2)
方法一：分段法（研究运动员与网接触的过程）
与网接触的过程中，受到重力和网的弹力作用。
由动量定理，规定竖直向上为正方向：
规定竖直向上为正方向，由动量定理：
例7.运动员在水上做飞行运动表演，他操控喷射式悬浮飞行器将水带竖直送上来的水反转180°后向下喷出，令自己悬停在空中，如图所示。已知运动员与装备的总质量为90 kg，两个喷嘴的直径均为10 cm，已知重力加速度大小g取10 m/s2，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，则喷嘴处喷水的速度大约为 ( 　 )A．2.7 m/s B．5.4 m/s C．7.6 m/s D．10.8 m/s