2025年高考物理二轮复习第六章　动量守恒定律 第一讲　动量和动量定理课件+讲义（教师+学生）+跟踪练习

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1.理解动量和冲量的概念，理解动量定理及其表达式。 2.能用动量定理解释生活中的有关现象。 3.会用动量定理进行相关计算，并会在流体力学中建立“柱状”模型。
1.思考判断(1)一个物体的运动状态变化时，它的动量一定改变。( )(2)物体的动能不变，其动量一定不变。( )(3)合力的冲量是物体动量发生变化的原因。( )(4)物体的动量发生改变，则合力一定对物体做了功。( )(5)运动员接篮球时手向后缓冲一下，是为了减小动量的变化量。( )
2.高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。在启动阶段，列车的动能(　　)A.与它所经历的时间成正比B.与它的位移成正比C.与它的速度成正比D.与它的动量成正比
考点二　动量定理的理解和应用
考点三　应用动量定理处理流体类问题
1.动能、动量、动量变化量的比较
②图像法：作出F－t变化图线，图线与t轴所围的面积即为变力的冲量。如图所示。③动量定理法：对于易确定始、末时刻动量的情况，求出该力作用下物体动量的变化量，再由动量定理I＝Δp求解。
例1 (多选)在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力F的作用下，经过时间t、通过位移L后动量变为p、动能变为Ek。以下说法正确的是(　　)A.在F作用下，若这个物体经过位移2L，其动量等于2pB.在F作用下，若这个物体经过位移2L，其动能等于2EkC.在F作用下，若这个物体经过时间2t，其动能等于2EkD.在F作用下，若这个物体经过时间2t，其动量等于2p
角度　　对动量和动能比较
例2 如图1所示，质量为m的小滑块沿倾角为θ的斜面向上滑动，经过时间t1，速度变为零并又开始下滑，经过时间t2回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为f。已知重力加速度为g。在整个运动过程中，下列说法正确的是(　　)A.重力对滑块的总冲量大小为mg(t1＋t2)sin θB.支持力对滑块的总冲量大小为mg(t1＋t2)cs θC.合力的冲量为0D.摩擦力的总冲量大小为f(t1＋t2)
角度　　恒力冲量的计算
解析　重力对滑块的总冲量为mg(t1＋t2)，A错误；支持力对滑块的总冲量为mg(t1＋t2)cs θ，B正确；整个过程中滑块的动量发生了改变，故合外力的总冲量不为0，C错误；上滑过程和下滑过程摩擦力的方向相反，故若以沿斜面向下为正方向，摩擦力的总冲量为f(t2－t1)，D错误。
例3 (多选)质量为m＝1 kg的物块在水平拉力的作用下从静止开始沿水平桌面做直线运动，其拉力F随时间t的变化图线如图2所示，物块与水平桌面间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g＝10 m/s2。则(　　)A.在t＝2 s时，物块的动量大小为1 kg· m/sB.在t＝4 s时，物块的速度为0C.在0～2 s内和2～5 s内，物块动量的变化量大小之比为3∶2D.在0～5 s内，物块的最大速度为1.5 m/s
角度　　利用F－t图像求冲量
例4 (2024·广东深圳高三联考)锤子是常用装修工具。铺木地板时，调整地板之间衔接平整，需要用锤子轻轻敲打；把铁钉钉入坚硬的木板需要用锤子重重敲打。关于两种情况下选用的锤子及理由，以下说法正确的是(　　)A.钉铁钉时，应选铁锤快速敲打，以获得较大的打击力B.钉铁钉时，应选木锤快速敲打，以获得较小的打击力C.铺地板时，应选铁锤低速敲打，以获得较小的打击力D.铺地板时，应选木锤低速敲打，以获得较大的打击力
角度　　用动量定理解释生活中的现象
例5 (多选)(2023·广东卷，10)某同学受电动窗帘的启发，设计了如图4所示的简化模型，多个质量均为1 kg的滑块可在水平滑轨上滑动，忽略阻力。开窗帘过程中，电机对滑块1施加一个水平向右的恒力F，推动滑块1以0.40 m/s的速度与静止的滑块2碰撞，碰撞时间为0.04 s，碰撞结束后瞬间两滑块的共同速度为0.22 m/s，关于两滑块的碰撞过程，下列说法正确的有(　　)A.该过程动量守恒B.滑块1受到合外力的冲量大小为0.18 N·sC.滑块2受到合外力的冲量大小为0.40 N·sD.滑块2受到滑块1的平均作用力大小为5.5 N
角度　　动量定理的有关计算
解析　取向右为正方向，滑块1和滑块2组成的系统的初动量为p1＝mv1＝1×0.40 kg·m/s＝0.40 kg·m/s，碰撞后总的动量为p2＝2mv2＝2×1×0.22 kg·m/s＝0.44 kg·m/s，p1≠p2，则滑块的碰撞过程动量不守恒，故A错误；对滑块1，取向右为正方向，则有I1＝mv2－mv1＝1×0.22 kg·m/s－1×0.40 kg·m/s＝－0.18 kg·m/s，负号表示方向水平向左，故B正确；对滑块2，取向右为正方向，则有I2＝mv2＝1×0.22 kg·m/s＝0.22 kg·m/s，故C错误；对滑块2，根据动量定理有F12Δt＝I2，解得F12＝5.5 N，则滑块2受到滑块1的平均作用力大小为5.5 N，故D正确。
1.(2024·江西赣州模拟)2023年6月13日，杭州外卖小哥从约15米高的西兴大桥上跳下救人的事件感动了全国人民，从这么高跳下其实是很危险的，假设他的质量为60 kg，重力加速度取10 m/s2，不计空气阻力，跳下时初速度为零，若入水姿势正确则从接触水面到速度为零下降约3 m，若入水姿势不对则从接触水面到速度为零下降约1 m，则下列说法正确的是(　　)A.人在空中运动过程中，重力的冲量与下降高度成正比B.入水姿势正确的情况下，人受到水的平均作用力约3 000 NC.入水姿势不正确的情况下，人受到水的平均作用力约9 600 ND.人从跳下到速度减为零的过程中机械能守恒
例6 雨打芭蕉是中国古代文学中常见的抒情意象，为估算雨滴撞击芭蕉叶产生的平均压强p，小华同学将一圆柱形的量杯置于院中，测得一段时间t内杯中水面上升的高度为h，查询得知当时雨滴下落的速度为v。设雨滴竖直下落到水平的芭蕉叶上后以原来的速率竖直反弹。已知水的平均密度为ρ，不计雨滴重力。则p的大小为(　　)
2.一宇宙飞船的横截面积为S，以v0的恒定速率航行，当进入有宇宙尘埃的区域时，设在该区域，单位体积内有n颗尘埃，每颗尘埃的质量为m，若尘埃碰到飞船前是静止的，且碰到飞船后就粘在飞船上，不计其他阻力，为保持飞船匀速航行，飞船发动机的牵引力功率为(　　)
对点练1　动量和冲量1.(多选)(2023·广州市综合测试)如图1，水平飞向球棒的垒球被击打后，动量变化量为12.6 kg·m/s，则(　　)A.球的动能可能不变B.球的动量大小一定增加12.6 kg·m/sC.球对棒的作用力与棒对球的作用力大小一定相等D.球受到棒的冲量方向可能与球被击打前的速度方向相同
解析　垒球被击打后，可能以与击打前等大的速度反向打出，所以球的动能可能不变，动量的大小可能不变，故A正确，B错误；根据牛顿第三定律可知，球对棒的作用力与棒对球的作用力大小一定相等，故C正确；球受到棒的冲量方向与棒对球的弹力方向相同，与球被击打前的速度方向相反，故D错误。
2.(多选)(2023·新课标卷，19)如图2，使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离，静止于水平桌面上，甲的N极正对着乙的S极，甲的质量大于乙的质量，两者与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙，在它们相互接近过程中的任一时刻(　　)A.甲的速度大小比乙的大B.甲的动量大小比乙的小C.甲的动量大小与乙的相等D.甲和乙的动量之和不为零
3.(2022·湖北卷，7)一质点做曲线运动，在前一段时间内速度大小由v增大到2v，在随后的一段时间内速度大小由2v增大到5v。前后两段时间内，合外力对质点做功分别为W1和W2，合外力的冲量大小分别为I1和I2。下列关系式一定成立的是(　　)A.W2＝3W1，I2≤3I1 B.W2＝3W1，I2≥I1C.W2＝7W1，I2≤3I1 D.W2＝7W1，I2≥I1
对点练2　动量定理的理解和应用4.(多选)(2024·广东汕头高三月考)如图3所示，在轮船的船舷和码头的岸边一般都固定有橡胶轮胎，轮船驶向码头停靠时，会与码头发生碰撞，对这些轮胎的作用，下列说法正确的是(　　)A.增大轮船与码头碰撞过程中所受的冲量B.减小轮船与码头碰撞过程中动量的变化量C.延长轮船与码头碰撞过程中的作用时间D.减小轮船与码头碰撞过程中受到的作用力
解析　对轮船靠岸与码头碰撞的过程，轮船的初、末速度不会受轮胎影响，轮船的动量变化量相同，根据动量定理，轮船受到的冲量也相同，故A、B错误；轮胎可以起到缓冲作用，延长轮船与码头碰撞过程中的作用时间，从而减小轮船因碰撞受到的作用力，故C、D正确。
5.(2024·重庆西南大学附中高三期末)舞中幡是中国传承千年的杂技项目之一，小西观看央视春晚杂技节目《龙跃神州》中的抛幡表演，杂技演员站在地上，将中幡从胸口处竖直向上抛起，1.5 s后，在自己的胸口处开始接幡，并下蹲缓冲，经过0.5 s，将幡接稳在手中。若一根中幡质量约为20 kg，重力加速度g＝10 m/s2。假设忽略幡运动过程中所受的空气阻力，杂技演员接幡过程中，幡对手的平均作用力为(　　)A.300 NB.500 NC.600 ND.800 N
6.(多选)一个质量为60 kg的蹦床运动员，从离水平网面某高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到空中。用摄像机录下运动过程，从自由下落开始计时，取竖直向下为正方向，用计算机作出v－t图像如图4所示，其中0～t1和t2～t3为直线，t2＝1.6 s，不计空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2。从自由下落开始到蹦至离水平网面最高处的过程中，下列说法正确的是(　　)A.网对运动员的平均作用力大小为1 950 NB.运动员动量的变化量为1 080 kg· m/sC.弹力的冲量大小为480 N·sD.运动员所受重力的冲量大小为1 560 N·s
对点练3　应用动量定理处理流体类问题7.如图5，为估算雨水对伞面产生的平均撞击力，小明在大雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得10分钟内杯中水位上升了60 mm，当时雨滴竖直下落速度约为12 m/s。设雨滴撞击伞面后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103 kg/m3，伞面的面积约为0.8 m2，据此估算当时雨水对伞面的平均撞击力约为(　　)A.0.1 NB.1.0 NC.10 ND.15 N
8.(多选)高速磁悬浮列车在水平长直轨道上运行，车头会受到前方空气的阻力，假设列车周围空气静止，车头前方的空气碰到车头后速度变为与车厢速度相同。已知空气密度为ρ，车头的迎风面积(垂直运动方向上的投影面积)为S，列车额定功率为P，以最大速度匀速运行。若只考虑车头有空气阻力，轨道摩擦等其他阻力不计，下列说法正确的是(　　)
9.(多选)如图7所示，篮球以水平初速度v0碰撞篮板后水平弹回，速率变为原来的k倍(k<1)，碰撞时间极短，弹回后篮球的球心恰好经过篮框的中心。已知篮球的质量为m，半径为r，篮框中心距篮板的距离为L，碰撞点与篮框中心的高度差为h，不计摩擦和空气阻力，则(　　)
A.篮板对篮球的冲量大小为(k－1)mv0B.篮板对篮球的冲量大小为(k＋1)mv0C.若篮球漏气，导致k减小，在v0不变的情况下，要使篮球球心经过篮框中心，应使碰撞点更低D.若篮球漏气，导致k减小，在v0不变的情况下，要使篮球球心经过篮框中心，应使碰撞点更高
解析　由题意可知，以篮球弹回的方向为正方向，由动量定理可得I＝mkv0－(－mv0)＝(k＋1)mv0，故A错误，B正确；弹回后篮球做平抛运动，若篮球漏气，导致k减小，在v0不变的情况下，kv0减小，要使篮球中心经过篮框中心，即篮球弹回后水平位移不变，时间t要增大，应使碰撞点更高，故C错误，D正确。
10.(多选)(2023·广东惠州模拟)如图8甲所示，一质量为1 kg的物体在t＝0时受到拉力F的作用，由静止开始竖直向上做加速直线运动。其运动时的a－t图像如图乙所示，已知重力加速度g＝10 m/s2，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是(　　)A.在t＝4 s时，拉力F为12 NB.在t＝4 s时，物体克服重力做功的功率为60 WC.在0～4 s时间内，物体的动量变化量的大小为46 kg·m/sD.在0～4 s时间内，拉力F对物体做的功为18 J
11.(多选)(2023·重庆卷，8)某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度y随时间t的变化曲线如图9所示，E、F、M、N为曲线上的点，EF、MN段可视为两段直线，其方程分别为y＝4t－26和y＝－2t＋140。无人机及其载物的总质量为2 kg，取竖直向上为正方向。则(　　)A.EF段无人机的速度大小为4 m/sB.FM段无人机的货物处于失重状态C.FN段无人机和装载物总动量变化量大小为4 kg·m/sD.MN段无人机机械能守恒
(1)斜面的动摩擦因数和滑块上滑时的最大速度；(2)滑块到达最高点的时间及拉力F做的功。
解析　(1)根据题意可知，t＝2 s时，上滑速度最大，则滑块所受合外力为0，由题图可知此时F＝8 N
由平衡条件有F＝mgsin θ＋μmgcs θ代入数据得μ＝0.250～2 s由动量定理有IF2－mgtsin θ－μmgtcs θ＝mvm－0根据F－t图像与时间轴所围的面积表示冲量，结合题图可知，