2024版新教材高考物理全程一轮总复习第七章碰撞与动量守恒第1讲动量定理及应用课件

这是一份2024版新教材高考物理全程一轮总复习第七章碰撞与动量守恒第1讲动量定理及应用课件，共35页。PPT课件主要包含了必备知识·自主落实，关键能力·精准突破，p′－p，力的作用时间，FΔt，N·s，动量变化量，FΔt＝mv′－mv，I＝p′－p，答案B等内容，欢迎下载使用。

课 程 标 准通过实验和理论推导，理解动量定理，能用其解释生活中的有关现象． 素 养 目 标物理观念：知道动量、冲量的概念．科学思维：理解动量定理和动量守恒定律，能用其解释生产生活中的有关现象．知道动量守恒定律的普适性．科学探究：通过实验，了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点．定量分析一维碰撞问题并能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象．
一、动量、动量变化、冲量1．动量 动量是状态量，与时刻相对应(1)定义：物理学中把________和________的乘积定义为物体的动量．(2)表达式：p＝________．(3)方向：动量的方向与________的方向相同．2．动量的变化(1)因为动量是矢量，动量的变化量Δp也是________，其方向与速度的改变量Δv的方向________.(2)动量的变化量Δp的大小，一般用末动量p′减去初动量p进行计算，也称为动量的增量，即Δp＝________．
3．冲量 冲量是过程量，与时间或过程对应(1)定义：力与____________的乘积叫作力的冲量．“力”可以是某一个力，也可以是合力．(2)公式：I＝________．(3)单位：冲量的单位是_______，符号是________．(4)方向：冲量是________，恒力冲量的方向与力的方向________．
二、动量定理1．内容：物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的______________．　 　　　　 　　　 “力”指的是合力．2．公式：____________或____________．
走进科学如图所示为现代仿制的地动仪，龙口中的铜珠到蟾蜍口的距离为20 cm，当感知到地震时，质量为50 g的铜珠(初速度为零)离开龙口，落入蟾蜍口中，取重力加速度为10 m/s2，不计空气阻力．请完成以下判断题：
(1)铜珠在空中运动的时间为0.2 s．(　　)(2)铜珠所受重力的冲量大小为0.1 N·s，方向竖直向下．(　　)(3)铜珠的动量越大，其惯性也越大．(　　)(4)铜珠刚落入蟾蜍口时的动量大小为0.1 kg·m/s.(　　)(5)铜珠在空中的整个过程中动量的变化量为0.1 kg·m/s，方向竖直向下．(　　)(6)铜珠所受合外力的冲量方向与物体动量变化的方向是一致的．(　　)
考点一　动量和冲量1．动量、冲量、动量变化量、动量变化率的比较
2.冲量的计算方法(1)恒力的冲量：直接用定义式I＝FΔt计算．(2)变力的冲量①作出F － t图线，图线与t轴所围的面积即为变力的冲量，如图所示．②对于易确定始、末时刻动量的情况，可用动量定理求解．
针 对 训 练1.如图所示是我国女子短道速滑队训练中的情景，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则(　　)A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B．甲、乙的动量变化一定大小相等、方向相反C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功
解析：甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等、方向相反，她们相互作用的冲量不相等，故A错误；二人相互作用的过程中动量守恒，根据动量守恒可知，甲、乙的动量变化一定大小相等、方向相反，故B正确；甲、乙间的作用力大小相等，不知道甲、乙的质量关系和位移关系，不能求出甲、乙动能变化关系，无法判断做功多少，也不能判断出二者动能的变化量，故C、D错误．
2．[2021·湖南卷]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(　　)
3．[2022·湖北卷]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≤3I1B．W2＝3W1，I2≥I1C．W2＝7W1，I2≤3I1D．W2＝7W1，I2≥I1
考点二　动量定理的理解和应用1．用动量定理解题的基本思路
2．动量定理的应用技巧(1)应用I＝Δp求变力的冲量如果物体受到大小或方向改变的力的作用，则不能直接用I＝FΔt求冲量，可以求出该力作用下物体动量的变化量Δp，等效代换得出变力的冲量I.(2)应用Δp＝FΔt求动量的变化
考向1　用动量定理解释生活中的现象例1 [人教版选择性必修一P5做一做改编]篮球运动员通常要伸出双手迎接传来的篮球．接球时，两手随球迅速收缩至胸前，如图所示．这样做可以(　　)A．减小球对手的冲量B．减小球对运动员的冲击力C．减小球的动量变化量D．减小球的动能变化量
考向2　应用动量定理定量计算例2 [2022·北京卷]体育课上，甲同学在距离地面高h1＝2.5 m处将排球击出，球的初速度沿水平方向，大小为v0＝8.0 m/s；乙同学在离地h2＝0.7 m处将排球垫起，垫起前后球的速度大小相等，方向相反．已知排球质量m＝0.3 kg，取重力加速度g＝10 m/s2.不计空气阻力．求：(1)排球被垫起前在水平方向飞行的距离x；(2)排球被垫起前瞬间的速度大小v及方向；(3)排球与乙同学作用过程中所受冲量的大小I.
4 s时物块的速度为零，动能为零，A正确；由图可知在0～6 s内，物块的位移不为零，6 s时物块没有回到初始位置，B错误；3 s时的速度v1＝6 m/s，动量p1＝mv1＝6 kg·m/s，C错误；由v－t图线与时间轴所围的面积表示位移知，0～3 s内、3～4 s内、4～6 s内物块的位移大小分别为x1＝9 m、x2＝3 m、x3＝4 m，则F对物块做的功分别为W1＝F1x1＝36 J、W2＝－F2x2＝－12 J、W3＝F2x3＝16 J，则0～6 s时间内F对物块所做的功W＝W1＋W2＋W3＝40 J，D正确．
针 对 训 练4.跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，这是由于(　　)A．人跳在沙坑的动量的变化率比跳在水泥地上的大B．人跳在沙坑的动量的变化率比跳在水泥地上的小C．人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上的小D．人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上的大
解析：人跳远时从一定的高度落下，落地前的速度是一定的，初动量是一定的，落地后静止，末动量为零，人的动量变化是一定的，由动量定理可知人受到的冲量等于人的动量变化，所以两种情况下人受到的冲量相等，选项C、D错误；落在沙坑里力作用的时间长，落在水泥地上力作用的时间短，根据动量定理，在动量变化一定的情况下，时间t越长则动量的变化率越小，故选项B正确，A错误．
素养提升 运用动量定理求解“流体类”问题