高三物理总复习指导-第五章 动量

高三物理总复习指导-第五章 动量内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 、知识目标内 容 要 求 说 明1动量 冲量 2动量定理 3动量守恒定律 4动量知识的应用(包括碰撞、反冲、火箭) 5航天技术的发展和宇宙航行 动量定理和动量守恒定律的应用只限于一维的情况二、能力要求1知道冲量是矢量，会计算力的冲量和判断冲量的方向2知道动量是矢量，会计算物体的动量和判断动量的方向；会计算物体动量的变化量3理解动量定理，并能利用动量定理解释日常生活中的相关现象、处理相关问题4理解并掌握动量守恒定律的适用条件，会运用动量守恒定律处理爆炸、碰撞、反冲等问题5会将动量守恒定律与能量守恒定律结合处理相关力学问题三、解题示例例 1 如图所示，一个固 2、定斜面的高为 H、倾角为 质量为 m 的小球由顶端静止释放不计小球与斜面之间的摩擦，在小球从开始运动滑到底端过程中，重力、弹力、合力的冲量各是多大?分析：小球从光滑斜面下滑过程中，做匀加速运动，小球受到的重力、弹力及合力都是恒力解：小球受力示意图如图所示小球下滑的加速度大小为 at 2弹力 FN 合 世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 力的冲量为 合合讨论：合力的冲量可以有两种方法求解，一种是先求合力，再乘以时间 t；另一种是先求分力的冲量，再求分力冲量的矢量和例 2 质量为 60人，不慎从高空支架上跌落，由于弹性安全带的保护，使他悬挂在空中已知安全带原长为 5m，缓冲时间(从安全带伸直到速 3、度减为 0 的时间)是 安全带在 受到的平均拉力大小是多少?(假设人始终在竖直方向运动 )分析：人从高空跌落的过程可以分为两阶段，开始 5m 内安全带没有绷直，人做自由落体运动安全带绷直后，人在重力和安全带拉力的共同作用下速度减为零由于求安全带的平均冲力大小所以可以使用动量定理进行求解解：设物体自由落下 5m 时的速度为 v，根据机械能守恒定律 ，得212向下的方向为正方向，则t 201)应用动量定理解题时，注意不仅要对物体进行受力分析，还要进行动量及冲量分析另外，动量和冲量都是矢量，对于在一条直线上运动的物体，一定要先选定正方向(2)人受到的拉力是变力，加速度变化，用牛顿运动定律不好处理，用 4、动量定理较为方便例 3 如图所示，一质量为 M、长为 L 的长方形木板 B 放在光滑的水平地面上，在其右端放一质量为 m 的小木块 A，m M现以地面为参照系，给 A 和 B 以大小相等、方向相反的初速度，使 A 开始向左运动，B 开始向右运动，但最后 A 刚好没有滑离 B 板，以地面为参照系(1)若已知 A 和 B 的初速度大小为 它们最后的速度大小和方向(2)若初速度的大小未知，求小木块 A 向左运动到达的最远处 (从地面上看)离出发点的距离解法 1：以向右为正方向A 刚好没有滑离 B 板，表示当 A 滑到 B 板的最左端时，A、B 具有相同的速度，设此速度为 V，经过时间为 t，A 和 5、B 的初速度的大小为 据动量定理可得：对 A： ftmV 对 B： V 0 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ： ，方向向右0A 在 B 板的右端时初速度向左，而到达 B 板左端时的末速度向右，可见 A 在运动过程中必须经历向左做减速运动直到速度为零，再向右做加速运动直到速度为 V 的两个阶段设 A 开始运动到速度变为零过程中向左运动的路程，L 2 为 A 从速度为零增加到速度为 V 的过程中向右运动的路程，L 0 为 A 从开始运动到刚好到达 B 的最左端的过程中 图所示，设 A 与 B 之间的滑动摩擦力为 f，则由动能定理可得：对于 B： 20201对于 A： 202201由几何关系 6、 2L 由、 、联立求得 1解法 2：A 刚好没有滑离 B 板，表示当 A 滑到 B 板的最左端时，A、B 具有相同的速度，设此速度为 V，A 和 B 的初速度的大小为 据动量守恒定律可得：( Mm)，方向向右0对系统的全过程，由能量守恒定律得 220)(1)(1对于 A 14)(1讨论：(1)从上述两种解法中，解法 2 简洁明了在解决动力学问题时，应注意方法的选取(2)本题也可以使用牛顿运动定律求解例 4 如图所示，一对杂技演员(都视为质点) 乘秋千(秋千绳处于水平位置)从 A 点由静光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 当摆到最低点 B 时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，然后 7、自己刚好跳回到高处 A求男演员落地点 C 与 O 点的水平距离 s，已知男演员质量 比 秋千的质量不计，秋千的绳长为 R，C 点比 O 点低 5R21分析与解：设分离前男女演员在秋千最低点 B 的速度为 机械能守恒定律， 20121)()(设刚分离时男演员速度的大小为 向与 同；女演员速度的大小为 向与反，由动量守恒：(m1m 2)v0m 1v1m 2演员做平抛运动，设男演员从被推出到落在 C 点所需的时间为 t，根据题给条件，由运动学规律：sv 1据题给条件，女演员刚好回到 A 点，由机械能守恒定律， 212m 2，由以上各式可得 s8 有两个完全相同的小滑块 A 和 B，A 沿光滑水平面以 8、速度 静止在平面边缘O 点的 B 发生正碰，碰撞中无机械能损失碰后 B 运动的轨迹为 线，如图所示(1)已知滑块质量为 m，碰撞时间为 t，求碰撞过程中 A 对 B 平均冲力的大小(2)为了研究物体从光滑抛物线轨道顶端无初速下滑的运动，特制作一个与 B 平抛轨迹完全相同的光滑轨道，并将该轨道固定在与 线重合的位置，让 A 沿该轨道无初速下滑(经分析，A 下滑过程中不会脱离轨道 )分析 A 沿轨道下滑到任意一点的动量 B 平抛经过该点的动量 大小关系；分析与解：(1)滑动 A 与 B 正碰，满足光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 22211由，解得 ，v Bv 0，根据动量定理，滑块 B 满 9、足 Ft解得 v(2)设任意点到 O 点竖直高度差为 dA、B 由 O 点分别运动至该点过程中，只有重力做功，所以机械能守恒选该点为势能零点，有201由于 ，有0A 滑到任意一点的动量总是小于 B 平抛经过该点的动量四、综合训练1如图所示，一个物体在与水平方向成 角的拉力 F 的作用下匀速前进了时间 t，则 ( )A拉力对物体的冲量大小为 力对物体的冲量大小为 擦力对物体的冲量大小为 外力对物体的冲量大小为 物体沿光滑固定斜面下滑，在此过程中 ( )A斜面对物体的弹力做功为零 B斜面对物体的弹力冲量为零C物体动能的增量等于重力所做的功 D物体动量的增量等于重力的冲量3在某一高度处的同一点将三个 10、质量相等的小球分别竖直上抛、竖直下抛、平抛若不计空气阻力，当它们到达地面时，它们的 ( )A动量相等 B动量的增量相等C动能的增量相等 D重力的冲量相等4摆长为 L 的单摆在做小角度摆动，摆球质量等于 m，最大摆角等于 在摆球从最大偏角位置摆向平衡位置时，下列说法中正确的是 ( )A重力的冲量等于 B重力的冲量等于2力的冲量等于 D合力做的功等于 )5玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地面上比掉在草地上容易碎，这是由于玻璃杯与水泥地的撞击过程中 ( )A玻璃杯的动量较大 B玻璃杯受的冲量较大C玻璃杯的动量变化较大 D玻璃杯的动量变化较快光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 一颗子弹水平穿过两个质 11、量相等并排放在光滑水平面上的静止的木块 A 和 B，设子弹穿过两木块所用时间分别是 t 和 块对子弹的阻力恒为 f，则子弹先后穿出 A、B 后，A、B 的速度比为 ( )A23 B1 3 C14 D127如图所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块今让一个小球自左侧槽口 A 的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自 A 点进入槽内，则以下结论中正确的是 ( )A小球在半圆槽内运动的全过程中，只有重力对它做功B小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒C小球自半圆槽的最低点 B 向 C 点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒D小球离开 C 点以后，将做竖直上抛运动8两小船静止在水面，一人在甲船的船头用绳水平拉乙船，则在两船靠拢的过程中，不计水的阻力，它们一定相同的物理量是 ( )A动量的大小 B动量变化率的大小C动能 D位移的大小9小船相对地面以速度 v 向东行驶，若在船上以相对地面的相同速率 v 分别水平向东和向西抛出两。