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1、高考物理總復(fù)習(xí)精品第6章 動量高考導(dǎo)航考點內(nèi)容要求高考(全國卷)三年命題情況對照分析201720182019命題分析動量、動量定理、動量守恒定律及其應(yīng)用卷T14：動量守恒定律的應(yīng)用卷T20：動量定理的應(yīng)用卷T14：動量、動能T24：動量守恒定律、機械能守恒定律卷T24：牛頓第二定律、動量守恒定律T15：動量定理卷T25：動量、機械能守恒定律卷T16：動量定理T25：動量守恒定律、碰撞中的能量及功能關(guān)系卷T25：動量守恒定律、功能關(guān)系1.2017年高考將本章內(nèi)容改為必考，在2017年高考中有2道選擇題，在2018年高考中有2道選擇題、3道計算題和2019年中1道選擇題、2道計算題都涉及到動量的知

2、識。2考查熱點是動量定理、動量守恒定律與牛頓運動定律、能量守恒的綜合問題。彈性碰撞和非彈性碰撞實驗七：驗證動量守恒定律說明：只限于一維核心素養(yǎng)物理觀念：動量、沖量、碰撞、反沖?？茖W(xué)思維：動量定理、動量守恒定律、人船模型、“木塊滑塊”模型、“子彈打木塊”模型、“含彈簧”模型(如2019全國卷T25，全國卷T25；2018年全國卷T24)?？茖W(xué)探究：驗證動量守恒定律。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：現(xiàn)代航天技術(shù)與反沖(如2019年全國卷T16)。第1節(jié)動量和動量定理一、動量、動量的變化量、沖量1動量(1)定義：運動物體的質(zhì)量和速度的乘積叫作物體的動量，通常用p來表示。(2)表達式：pmv。(3)單位：kgm/s。

3、(4)標(biāo)矢性：動量是矢量，其方向和速度方向相同。2動量的變化量(1)因為動量是矢量，動量的變化量p也是矢量，其方向與速度的改變量v的方向相同。(2)動量的變化量p的大小，一般用末動量p減去初動量p進行計算，也稱為動量的增量。即ppp。3沖量(1)定義：力與力的作用時間的乘積叫作力的沖量。公式：IFt。(2)單位：沖量的單位是牛秒，符號是Ns。(3)方向：沖量是矢量，恒力沖量的方向與力的方向相同。二、動量定理1內(nèi)容：物體在一個過程始末的動量變化量等于它在這個過程中所受力的沖量。2表達式：Ftppp。3矢量性：動量變化量的方向與合外力的方向相同，可以在某一方向上應(yīng)用動量定理。1思考辨析(正確的畫“

4、”，錯誤的畫“”)(1)物體的動能變化時，動量一定變化。()(2)兩物體的動量相等，動能也一定相等。()(3)動量變化量的大小不可能等于初、末狀態(tài)動量大小之和。()(4)動量定理描述的是某一狀態(tài)的物理規(guī)律。()(5)物體所受合外力的沖量方向與物體末動量的方向相同。 ()(6)物體所受合外力的沖量方向與物體動量變化的方向相同。()2(人教版選修35P7例題1改編)質(zhì)量為0.5 kg的物體，運動速度為3 m/s，它在一個變力作用下速度變?yōu)? m/s，方向和原來方向相反，則這段時間內(nèi)動量的變化量為()A5 kgm/s，方向與原運動方向相反B5 kgm/s，方向與原運動方向相同C2 kgm/s，方向與

5、原運動方向相反D2 kgm/s，方向與原運動方向相同答案A3(人教版選修35P11T2改編)一質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，在水平力F作用下，經(jīng)時間t，通過位移L后，動量變?yōu)閜，動能變?yōu)镋k。若上述過程F不變，物體的質(zhì)量變?yōu)?，以下說法正確的是()A經(jīng)過時間2t，物體動量變?yōu)?pB經(jīng)過位移2L，物體動量變?yōu)?pC經(jīng)過時間2t，物體動能變?yōu)?EkD經(jīng)過位移2L，物體動能變?yōu)?EkA由動量定理得pFt，則經(jīng)過時間2t，物體的動量p2F2t2p，由p22mEk，得物體的動能Ek28Ek，選項A正確，C錯誤；由動能定理EkFL，則經(jīng)過位移2L，物體的動能Ek2F2L2Ek，由p22mEk，得物體的動

6、量p2p，選項B、D錯誤。4(人教版選修35P11T3改編)質(zhì)量為4 kg的物體以2 m/s的初速度做勻變速直線運動，經(jīng)過2 s，動量大小變?yōu)?4 kgm/s，則該物體 ()A所受合外力的大小可能大于11 NB所受合外力的大小可能小于3 NC沖量大小可能小于6 NsD沖量大小可能大于18 NsD若以物體初速度方向為正方向，則初動量p1mv18 kgm/s，末動量大小為14 kgm/s，則有兩種可能：當(dāng)p214 kgm/s，則Ftp2p16 kgm/s，F(xiàn)3 N；當(dāng)p214 kgm/s，則Ftp2p122 kgm/s，F(xiàn)11 N，負號表示方向，故選項A、B、C錯誤，D正確。 動量及動量變化量的理

7、解依題組訓(xùn)練1下列關(guān)于動量的說法正確的是()A質(zhì)量大的物體動量一定大B速度大的物體動量一定大C兩物體動能相等，動量不一定相等D兩物體動能相等，動量一定相等C動量等于運動物體質(zhì)量和速度的乘積，動量大小與物體質(zhì)量、速度兩個因素有關(guān)，A、B錯；由動量大小和動能的表達式得出p，兩物體動能相等，質(zhì)量關(guān)系不明確，動量不一定相等，D錯，C對。2(多選)關(guān)于動量的變化，下列說法中正確的是 ()A做直線運動的物體速度增大時，動量的增量p的方向與運動方向相同B做直線運動的物體速度減小時，動量的增量p的方向與運動方向相反C物體的速度大小不變時，動量的增量p為零D物體做平拋運動時，動量的增量一定不為零ABD當(dāng)做直線運

8、動的物體的速度增大時，其末態(tài)動量p2大于初態(tài)動量p1，由矢量的運算法則可知pp2p10，與物體運動方向相同，如圖(a)所示，所以A選項正確。當(dāng)做直線運動的物體速度減小時，p2p1，如圖(b)所示，p與p1(或p2)方向相反，與運動方向相反，故B選項正確。當(dāng)物體的速度大小不變時，其方向可能變化，也可能不變化，故動量可能不變化即p0，也可能動量大小不變而方向變化，此種情況p0，故C選項錯誤。當(dāng)物體做平拋運動時，速度的大小和方向變化，即動量一定變化，p一定不為零，如圖(c)所示，故D選項正確。3質(zhì)量為0.2 kg的球豎直向下以6 m/s的速度落至水平地面，再以4 m/s的速度反向彈回。取豎直向上為正

9、方向，在小球與地面接觸的時間內(nèi)，關(guān)于球的動量變化量p和合外力對小球做的功W，下列說法正確的是 ()Ap2 kgm/s，W2 JBp2 kgm/s，W2 JCp0.4 kgm/s，W2 JDp0.4 kgm/s，W2 JA取豎直向上為正方向，則小球與地面碰撞過程中動量的變化量pmv2mv10.24 kgm/s0.2(6) kgm/s2 kgm/s，方向豎直向上。由動能定理知，合外力做的功Wmvmv0.242 J0.262 J2 J。(1)動量的兩性瞬時性：動量是描述物體運動狀態(tài)的物理量，是針對某一時刻或位置而言的。相對性：動量的大小與參考系的選取有關(guān)，通常情況是指相對地面的動量。(2)動量與動能

10、的比較名稱項目動量動能動量變化量定義物體的質(zhì)量和速度的乘積物體由于運動而具有的能量物體末動量與初動量的矢量差定義式pmvEkmv2ppp矢標(biāo)性矢量標(biāo)量矢量特點狀態(tài)量狀態(tài)量過程量關(guān)聯(lián)方程Ek，Ekpv，p，p 沖量、動量定理的理解及應(yīng)用分考向訓(xùn)練1應(yīng)用動量定理解釋的兩類物理現(xiàn)象(1)當(dāng)物體的動量變化量一定時，力的作用時間t越短，力F就越大，力的作用時間t越長，力F就越小，如玻璃杯掉在水泥地上易碎，而掉在沙地上不易碎。(2)當(dāng)作用力F一定時，力的作用時間t越長，動量變化量p越大，力的作用時間t越短，動量變化量p越小。2應(yīng)用動量定理解題的一般步驟(1)確定研究對象。中學(xué)階段的動量定理問題，其研究對象

11、一般僅限于單個物體。(2)對物體進行受力分析?？梢韵惹竺總€力的沖量，再求各力沖量的矢量和；或先求合力，再求其沖量。(3)抓住過程的初、末狀態(tài)，選好正方向，確定各動量和沖量的正、負號。(4)根據(jù)動量定理列方程，如有必要還需要其他補充方程，最后代入數(shù)據(jù)求解。對過程較復(fù)雜的運動，可分段用動量定理，也可整個過程用動量定理。動量定理的應(yīng)用1(2019濟寧質(zhì)檢)1998年6月18日，國產(chǎn)轎車在清華大學(xué)汽車工程研究所進行的整車安全性碰撞試驗取得成功，被譽為“中國轎車第一撞”。在碰撞過程中，關(guān)于安全氣囊對駕駛員保護作用的說法正確的是()A減小了駕駛員的動量變化量B減小了駕駛員的動量變化率C減小了駕駛員受到撞擊

12、力的沖量D延長了撞擊力的作用時間，從而使得駕駛員的動量變化量更大B在碰撞過程中，駕駛員的動量變化量是一定的，而使用安全氣囊后增加了撞擊力作用的時間，根據(jù)動量定理Ftp可知，安全氣囊可以減小駕駛員受到的沖擊力，即減小了駕駛員的動量變化率，故B正確，A、C、D錯誤。2(2019全國卷)最近，我國為“長征九號”研制的大推力新型火箭發(fā)動機聯(lián)試成功，這標(biāo)志著我國重型運載火箭的研發(fā)取得突破性進展。若某次實驗中該發(fā)動機向后噴射的氣體速度約為3 km/s，產(chǎn)生的推力約為4.8106 N，則它在1 s時間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為()A1.6102 kgB1.6103 kgC1.6105 kgD1.6106 kgB根

13、據(jù)動量定理有Ftmv0，解得1.6103 kg/s，所以選項B正確。動量定理與圖象的結(jié)合3.(2019晉中模擬)如圖所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m的物體，它受到水平向右的力F的作用。力F分別按圖A、B、C、D所示的四種方式隨時間t變化(圖中縱坐標(biāo)是F與mg的比值，水平向右為正方向)。已知物體在t0時速度為零，若用v1、v2、v3、v4分別表示上述四種受力情況下物體在2 s末的速率，則這四個速率中最大的是()A物體運動過程中，受重力、支持力、拉力作用，合力等于拉力，根據(jù)動量定理有Imv0，故物體受到?jīng)_量最大時，末速度最大，圖中 t圖象與t軸圍成的面積與沖量大小成正比，上方?jīng)_量為正，下方?jīng)_量為負

14、，由于A圖中沖量的矢量和最大，故A圖受力情況下物體的末速度最大。4.質(zhì)量為1 kg的物體做直線運動，其速度時間圖象如圖所示。則物體在前10 s內(nèi)和后10 s內(nèi)所受外力的沖量分別是()A10 Ns,10 NsB10 Ns，10 NsC0,10 NsD0，10 NsD由圖象可知，在前10 s內(nèi)初、末狀態(tài)的動量相同，p1p25 kgm/s，由動量定理知I10；在后10 s內(nèi)末狀態(tài)的動量p35 kgm/s，由動量定理得I2p3p210 Ns，故選項D正確。 應(yīng)用動量定理處理“流體類”問題講典例示法典例示法某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中。為計算方便起見，假設(shè)水柱

15、從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度v0豎直向上噴出；玩具底部為平板(面積略大于S)；水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱?，在水平方向朝四周均勻散開。忽略空氣阻力。已知水的密度為，重力加速度大小為g。求：(1)噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；(2)玩具在空中懸停時，其底面相對于噴口的高度。審題指導(dǎo)：(1)“質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中”說明水柱對玩具的沖力大小為Mg。(2)單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量等于“長為v0、截面積為S的水柱”的質(zhì)量。(3)噴口噴出的水向上運動過程中只受重力作用，機械能守恒。解析(1)設(shè)t時間內(nèi)，從噴口噴出的水的體積為V，質(zhì)量為m，則mVVv0St由式得，單位時間內(nèi)

16、從噴口噴出的水的質(zhì)量為v0S。(2)設(shè)玩具懸停時其底面相對于噴口的高度為h，水從噴口噴出后到達玩具底面時的速度大小為v。對于t時間內(nèi)噴出的水，由能量守恒得(m)v2(m)gh(m)v在h高度處，t時間內(nèi)噴射到玩具底面的水沿豎直方向的動量變化量的大小為p(m)v設(shè)水對玩具的作用力的大小為F，根據(jù)動量定理有Ftp由于玩具在空中懸停，由力的平衡條件得FMg聯(lián)立式得h。答案(1)v0S(2)“流體”類問題求解的基本思路(1)在極短時間t內(nèi)，取一小柱體作為研究對象。(2)求小柱體的體積VvSt(3)求小柱體質(zhì)量mVvSt(4)求小柱體的動量變化pvmv2St(5)應(yīng)用動量定理Ftp跟進訓(xùn)練1(2019青

17、島一模)雨打芭蕉是我國古代文學(xué)中重要的抒情意象。為估算雨天院中芭蕉葉面上單位面積所承受的力，小玲同學(xué)將一圓柱形水杯置于院中，測得10分鐘內(nèi)杯中雨水上升了15 mm，查詢得知，當(dāng)時雨滴落地速度約為10 m/s，設(shè)雨滴撞擊芭蕉后無反彈，不計雨滴重力，雨水的密度為1103 kg/m3，據(jù)此估算芭蕉葉面單位面積上的平均受力約為()A0.25 NB0.5 NC1.5 ND2.5 NA設(shè)雨滴受到芭蕉葉面對它的平均作用力為F，設(shè)在t時間內(nèi)有質(zhì)量為m的雨水的速度由v10 m/s減為零。以向上為正方向，對這部分雨水應(yīng)用動量定理：Ft0(mv)，得：F。設(shè)水杯橫截面積為S，對水杯里的雨水，在t時間內(nèi)水面上升h，則

18、有：mSh，可得FSv，由牛頓第三定律可知，芭蕉葉面受到的平均作用力FF，壓強為Pv110310 N/m20.25 N/m2，即芭蕉葉面單位面積上的平均受力約為0.25 N，故選項A正確，B、C、D均錯誤。2一艘宇宙飛船以v1.0104 m/s的速度進入密度為2.0107 kg/m3的微隕石流中，如果飛船在垂直于運動方向上的最大截面積S5 m2，且認為微隕石與飛船碰撞后都附著在飛船上。為使飛船的速度保持不變，飛船的牽引力應(yīng)為多大？解析設(shè)t時間內(nèi)附著在飛船上的微隕石總質(zhì)量為m，則mSvt這些微隕石由靜止至隨飛船一起運動，其動量增加是受飛船對其作用的結(jié)果，由動量定理有Ftpmv則微隕石對飛船的沖量大小也為Ft，為使飛船速度保持不變，飛船應(yīng)增加的牽引力為FF綜合并代入數(shù)值得F100 N，即飛船的牽引力應(yīng)為100 N。答案100 N9