高考物理【一轮复习】讲义练习第1讲　动量和动量定理

这是一份高考物理【一轮复习】讲义练习第1讲　动量和动量定理，共17页。试卷主要包含了如图所示为清洗汽车用的高压水枪等内容，欢迎下载使用。
学习目标 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。
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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.(人教版选择性必修第一册P6问题导入改编)有些船上总是悬挂着许多旧轮胎(如图甲)，你知道这些旧轮胎的作用吗?现在的轿车均安装有安全气囊，在紧急情况下，如剧烈碰撞时，气囊会自动弹出(如图乙)，你知道气囊的作用吗?
答案 旧轮胎和气囊均起到延长作用时间、减小作用力的效果即缓冲作用。
考点一 动量和冲量
1.动能、动量、动量变化量的比较
2.冲量的计算
(1)恒力的冲量:直接用定义式I＝Ft计算。
(2)变力的冲量
①平均值法:方向不变的变力的冲量，若力的大小随时间均匀变化，即力为时间的一次函数，则力F在某段时间t内的冲量I＝F1＋F22t，其中F1、F2为该段时间内初、末两时刻力的大小。
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。
角度 对动量、冲量、动量变化量的理解
例1 如图所示，学生练习用脚颠球。某次足球由静止自由下落1.25 m，被重新颠起，离开脚部后竖直上升的最大高度仍为1.25 m。已知足球与脚部的作用时间为0.1 s，足球的质量为0.4 kg，重力加速度大小g取10 m/s2，不计空气阻力，则( )
A.足球下落到与脚部刚接触时动量大小为4 kg·m/s
B.足球自由下落过程重力的冲量大小为2 N·s
C.足球与脚部作用过程中动量变化量为零
D.脚部对足球的平均作用力为足球重力的9倍
答案 B
解析 足球自由下落到脚部的速度v＝2gh＝5 m/s，动量大小p＝mv＝0.4×5 kg·m/s＝2 kg·m/s，A错误;足球自由下落的时间t＝2hg＝0.5 s，重力的冲量大小I＝mgt＝0.4×10×0.5 N·s＝2 N·s，B正确;根据运动的对称性，足球与脚部作用过程中，动量变化量Δp＝－mv－mv＝－2×0.4×5 kg·m/s＝－4 kg·m/s，C错误;足球与脚部作用过程中，根据动量定理可得(mg－F)t＝Δp，解得F＝44 N＝11mg，D错误。
角度 恒力冲量的计算
例2 (多选)(2025·贵州贵阳模拟)如图所示，一个质量为m的物块以初速度v0冲上倾角为θ的斜面，经过时间t速度变为零。物块与斜面间动摩擦因数为μ，重力加速度为g。设初速度方向为正方向，在时间t内，下列说法正确的是( )
A.物块受到的合力的冲量为mv0
B.物块受到的重力的冲量大小为mgtsin θ
C.物块受到的支持力的冲量大小为mgtcs θ
D.物块受到的摩擦力的冲量为－μmgtcs θ
答案 CD
解析 由动量定理有I合＝0－mv0，所以合力的冲量为－mv0，故A错误;重力的冲量大小为IG＝mgt，故B错误;对物块受力分析，其支持力大小为FN＝mgcs θ，支持力的冲量大小为I支＝mgcs θ·t＝mgtcs θ，故C正确;物块受到的摩擦力大小为Ff＝μmgcs θ，所以受到摩擦力的冲量为If＝－μmgcs θ·t＝－μmgtcs θ，故D正确。
角度 利用F－t图像求冲量
例3 (2025·安徽合肥模拟)如图甲所示，质量为0.4 kg的物块在水平力F的作用下由静止释放，物块与足够高的竖直墙面间的动摩擦因数为0.4，力F随时间t变化的关系图像如图乙所示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g＝10 m/s2，不计空气阻力。在0~8 s时间内，下列判断正确的是( )
A.物块运动的最大速度为10 m/s
B.物块一直向下运动，且速度不为0
C.t＝6 s时物块距离出发点最远
D.0~4 s内摩擦力的冲量大小为32 N·s
答案 A
解析 当物块受到的摩擦力与重力相等时，有mg＝μF0，解得F0＝10 N，可知0~2 s内物块向下做加速运动，2~4 s内物块向下做减速运动，4 s末物块的速度为零，4~6 s内物块静止，6~8 s内物块向下做加速运动，则t＝8 s时物块离出发点最远，B、C错误;2 s末物块速度最大，0~2 s内摩擦力的冲量大小为If1＝Ff1t1＝0＋0.4×102×2 N·s＝4 N·s，由动量定理得mgt1－If1＝mv，解得v＝10 m/s，A正确;0~4 s内摩擦力的冲量大小为If2＝Ff2t2＝0＋0.4×202×4 N·s＝16 N·s，D错误。
跟踪训练
1.(2025·湖北黄冈高三期中)质量相等的A、B两个物体静置在同一水平面上，分别受到水平拉力F1、F2的作用，经过时间t0和3t0，分别撤去F1和F2，两个物体速度v随时间t变化的图像如图所示，设F1和F2对A、B的冲量分别为I1和I2，F1和F2对A、B做的功分别为W1和W2，下列结论正确的是( )
A.I1>I2，W1>W2B.I1W2
C.I1