（全國通用版）2018-2019高中物理 第十六章 動(dòng)量守恒定律 第二節(jié) 動(dòng)量和動(dòng)量定理學(xué)案 新人教版選修3-5

《（全國通用版）2018-2019高中物理 第十六章 動(dòng)量守恒定律 第二節(jié) 動(dòng)量和動(dòng)量定理學(xué)案 新人教版選修3-5》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（全國通用版）2018-2019高中物理 第十六章 動(dòng)量守恒定律 第二節(jié) 動(dòng)量和動(dòng)量定理學(xué)案 新人教版選修3-5（17頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第二節(jié)　動(dòng)量和動(dòng)量定理 　學(xué) 習(xí) 目 標(biāo) ※ 理解動(dòng)量和沖量的概念，知道動(dòng)量和沖量是矢量 ※ 知道動(dòng)量的變化也是矢量， 會(huì)正確計(jì)算一維的動(dòng)量變化 ※※ 掌握動(dòng)量定理， 并會(huì)應(yīng)用它解決實(shí)際問題 　知 識(shí) 導(dǎo) 圖 知識(shí)點(diǎn)1　動(dòng)量 1．定義 運(yùn)動(dòng)物體的__質(zhì)量__和它的__速度__的乘積叫做物體的動(dòng)量。 2．表達(dá)式 p＝__mv__。 3．單位 __千克米每秒__，符號(hào)__kg·m·s－1__。 4．方向 動(dòng)量是矢量，它的方向與__速度的__方向相同。 知識(shí)點(diǎn)2　動(dòng)量的變化量 1．動(dòng)量的變化 因?yàn)閜＝mv，是矢量，只要m的大小，v的大小和v的方

2、向三者中任何一個(gè)發(fā)生了__變化__，動(dòng)量p就發(fā)生變化。 2．動(dòng)量的變化量 (1)定義：物體在某段時(shí)間內(nèi)__末動(dòng)量__與__初動(dòng)量__的矢量差(也是矢量)，Δp＝__p′－p__。 (2)Δp＝p′－p，此式為矢量式，若p′、p不在同一直線上時(shí)，要用__平行四邊形__定則(或矢量三角形定則)求矢量差，若在同一直線上，先規(guī)定正方向，再用正、負(fù)表示p、p′，可用Δp＝p′－p＝__mvt－mv0__進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算求解。 知識(shí)點(diǎn)3　沖量 1．定義 __力__與__力的作用時(shí)間__的乘積叫力的沖量。 2．表達(dá)式 I＝__F·t__ 3．方向 沖量是矢量，沖量的方向與__力的__方向一致

3、，沖量的方向跟__動(dòng)量變化__的方向一致。 4．沖量的單位 在國際單位制中是“__牛頓·秒__”， 符號(hào)“__N·s__” 知識(shí)點(diǎn)4　動(dòng)量定理 1．內(nèi)容 物體在一個(gè)過程始末動(dòng)量的__變化量__等于它在這個(gè)過程中__所受力__的沖量。 2．表達(dá)式 __mv′－mv＝F(t′－t)__或__p′－p＝I__ 3．動(dòng)量定理的應(yīng)用 碰撞時(shí)可產(chǎn)生沖擊力，要增大這種沖擊力就要設(shè)法__減少__沖擊力的作用時(shí)間。要防止沖擊力帶來的危害，就要減小沖擊力，設(shè)法__延長__其作用時(shí)間。 預(yù)習(xí)反饋 『判一判』 (1)動(dòng)量大的物體慣性一定大。(×) (2)物體的動(dòng)量相同，其動(dòng)能一定也相同。(

4、×) (3)做直線運(yùn)動(dòng)的物體速度增大時(shí)，動(dòng)量的變化量Δp的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同。(√) (4)沖量是矢量，其方向與恒力的方向相同。(√) (5)力越大，力對(duì)物體的沖量越大。(×) (6)若物體在一段時(shí)間內(nèi)，其動(dòng)量發(fā)生了變化，則物體在這段時(shí)間內(nèi)的合外力一定不為零。(√) 『選一選』 (山東省壽光實(shí)驗(yàn)中學(xué)2016～2017學(xué)年高二下學(xué)期檢測(cè))如圖所示，籃球運(yùn)動(dòng)員接傳來的籃球時(shí)，通常要先伸出兩臂迎接，手接觸到球后，兩臂隨球迅速引至胸前，這樣做可以(　C　) A．減小球的動(dòng)量的變化量 B．減小球?qū)κ肿饔昧Φ臎_量 C．減小球的動(dòng)量變化率 D．延長接球過程的時(shí)間來減小動(dòng)量的變化量

5、解析：籃球的動(dòng)量變化量一定，所以球?qū)κ值臎_量也一定，A、B、D錯(cuò)誤；由動(dòng)量定理F·Δt＝Δp，可知Δt增大，減小了球的動(dòng)量變化率，C正確。 『想一想』 雞蛋從一米多高的地方自由落到地板上，肯定會(huì)被打破?，F(xiàn)在，在地板上放一塊厚泡沫塑料墊，讓雞蛋從同一高度自由落下，使雞蛋落到泡沫塑料墊上，看雞蛋會(huì)不會(huì)被打破，思考其中的道理。 解析：雞蛋落地動(dòng)量變化ΔP一定，雞蛋落到塑料墊上時(shí)，作用時(shí)間Δt變大，根據(jù)動(dòng)量定理F·Δt＝ΔP，可知雞蛋所受的撞擊力減小，所以雞蛋不會(huì)破。 探究一　對(duì)動(dòng)量的理解　 S　1 如圖所示，運(yùn)動(dòng)員揮拍將質(zhì)量為m的網(wǎng)球擊出。如果網(wǎng)球被拍子擊打前、后瞬間速度的大

6、小均為v，請(qǐng)思考：網(wǎng)球動(dòng)量的變化量是零嗎？ 提示：不是。動(dòng)量是矢量，其變化量為2mv。 G　 1．動(dòng)量的性質(zhì) (1)瞬時(shí)性 求動(dòng)量時(shí)要明確是哪一物體在哪一狀態(tài)(時(shí)刻)的動(dòng)量，p＝mv中的速度v是瞬時(shí)速度。 (2)矢量性 動(dòng)量的方向與物體的瞬時(shí)速度的方向相同，有關(guān)動(dòng)量的運(yùn)算，如果物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，則選定一個(gè)正方向后，動(dòng)量的矢量運(yùn)算就可以轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算了。 (3)相對(duì)性 指物體的動(dòng)量與參考系的選擇有關(guān)，選不同的參考系時(shí)，同一物體的動(dòng)量可能不同，通常在不說明參考系的情況下，物體的動(dòng)量是指物體相對(duì)地面的動(dòng)量。 2．動(dòng)量與速度、動(dòng)能的區(qū)別和聯(lián)系 (1)動(dòng)量與速度 a．區(qū)別：速

7、度描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢和方向；動(dòng)量在描述物體運(yùn)動(dòng)方面更進(jìn)一步，更能體現(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體的作用效果。 b．聯(lián)系：動(dòng)量和速度都是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，都是矢量，動(dòng)量的方向與速度方向相同，p＝mv。 (2)動(dòng)量和動(dòng)能的比較 動(dòng)量 動(dòng)能 物理意義 描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量 定義式 p＝mv Ek＝mv2 標(biāo)矢性 矢量 標(biāo)量 變化決定因素 物體所受沖量 外力所做的功 換算關(guān)系 p＝，Ek＝ 特別提醒：動(dòng)量是矢量，比較兩個(gè)物體的動(dòng)量時(shí)，不能僅比較大小，也應(yīng)比較方向，只有大小相等、方向相同的兩個(gè)動(dòng)量才能相等?！? D　 典例1　2017年3月23日，世界杯預(yù)選賽在北京

8、舉行，中國隊(duì)以1∶0力克韓國隊(duì)，比賽中，一足球運(yùn)動(dòng)員踢一個(gè)質(zhì)量為0.4kg的足球。 (1)若開始時(shí)足球的速度是4m/s，方向向右，踢球后，球的速度為10m/s，方向仍向右(如圖甲)，則足球的初動(dòng)量p＝__1.6kg·m/s__，方向__向右__，足球的末動(dòng)量p′＝__4kg·m/s__，方向__向右__；在這一過程中足球動(dòng)量的改變量Δp＝__2.4kg·m/s__，方向__向右__。 (2)若足球以10m/s的速度撞向球門門柱，然后以3m/s速度反向彈回(如圖乙)，則這一過程中足球的動(dòng)量改變量是__5.2kg·m/s__，方向__向左__；動(dòng)能改變量是__18.2J__。 解題指

9、導(dǎo)：(1)切記動(dòng)量是矢量，其方向與速度方向相同。 (2)動(dòng)量的變化量Δp＝p′－p是矢量式，當(dāng)p′、p在同一直線上時(shí)，可規(guī)定正方向，將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。 解析：(1)取向右為正方向，初、末動(dòng)量分別為 p＝mv＝0.4×4kg·m/s＝1.6kg·m/s，方向向右 p′＝mv′＝0.4×10kg·m/s＝4kg·m/s，方向向右 動(dòng)量的改變量為Δp＝p′－p＝2.4kg·m/s，方向向右。 (2)取向右為正方向，初、末動(dòng)量分別為 p1＝mv′＝0.4×10kg·m/s＝4kg·m/s，方向向右 p2＝mv″＝0.4×(－3)kg·m/s＝－1.2kg·m/s，方向向左，

10、動(dòng)量的改變量為Δp′＝p2－p1＝－5.2kg·m/s，負(fù)號(hào)表示方向向左。 ΔEk＝mv′2－mv″2＝18.2J。 〔對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1〕　(遼寧省大連市第二十四中學(xué)2017～2018學(xué)年高一下學(xué)期期中)一個(gè)力作用在一物體上，下列敘述中正確的是(　B　) A．若力對(duì)物體做的功為零，則物體的動(dòng)量變化量一定為零 B．若力的沖量為零，則物體的動(dòng)能變化量一定為零 C．物體動(dòng)量變化量的方向不可能與末動(dòng)量方向相同 D．物體動(dòng)量變化量的方向不可能與末動(dòng)量方向垂直 解析：合外力做功為零動(dòng)能不變，但合外力的沖量不一定為零，則動(dòng)量的變化不一定為零，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其合力做功為零，但其動(dòng)量始終在變化，故A錯(cuò)

11、誤；物體所受的合外力的沖量為零，則動(dòng)量變化一定為零，即物體的速度不變，故動(dòng)能不變，所以動(dòng)能的變化量一定為零，故B正確；物體動(dòng)量變化量的方向可能與末動(dòng)量方向相同，比如做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，故C錯(cuò)誤；物體動(dòng)量變化量的方向可能與末動(dòng)量方向垂直，比如做斜上拋運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，末動(dòng)量的方向在水平方向，動(dòng)量的變化量在豎直方向上，故D錯(cuò)誤。 探究二　對(duì)沖量的理解　 S　2 如圖所示，一個(gè)小孩沿水平方向用最大的力F推靜止在水平地面上的小汽車，但推了很久時(shí)間t都無法使它運(yùn)動(dòng)，就這個(gè)問題兩個(gè)同學(xué)展開討論。 甲同學(xué)說：汽車沒動(dòng)是因?yàn)樾『⒔o汽車的推力的沖量為零。 乙同學(xué)說：小孩給汽車的推力的沖量不為零，汽

12、車沒動(dòng)是因?yàn)樗艿暮狭Φ臎_量為零。誰說得對(duì)？ 提示：小孩給汽車的推力的沖量大小為 I＝F·t。 汽車沒動(dòng)說明它所受的合力為零，故其合外力的沖量為零。 G　 1．對(duì)沖量的理解 (1)沖量是過程量：沖量描述的是作用在物體上的力對(duì)時(shí)間的積累效應(yīng)，與某一過程相對(duì)應(yīng)。 (2)沖量的矢量性：沖量是矢量，在作用時(shí)間內(nèi)力的方向不變時(shí)，沖量的方向與力的方向相同，如果力的方向是變化的，則沖量的方向與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量變化量的方向相同。 (3)沖量的絕對(duì)性：沖量?jī)H由力和時(shí)間兩個(gè)因素決定，具有絕對(duì)性。 2．沖量的計(jì)算 (1)單個(gè)力的沖量：利用公式I＝Ft計(jì)算。 (2)合力的沖量： ①如果是一

13、維情形，可以化為代數(shù)和，如果不在一條直線上，求合沖量遵循平行四邊形定則。 ②兩種方法：可分別求每一個(gè)力的沖量，再求各沖量的矢量和；另外，如果各個(gè)力的作用時(shí)間相同，也可以先求合力，再用公式I合＝F合·Δt求解。 ③變力的沖量：用動(dòng)量定理列式求解。 特別提醒：(1)沖量是矢量，求沖量的大小時(shí)一定要注意是力與其對(duì)應(yīng)的時(shí)間的乘積。 (2)判斷兩個(gè)力的沖量是否相同，必須滿足沖量的大小和方向都相同，缺一不可。 D　 典例2　如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體沿傾角為30°，高為5m的光滑斜面由靜止從頂端下滑到底端的過程中，g取10m/s2，求： (1)重力的沖量； (2)支持力的沖量； (

14、3)合力的沖量。 解題指導(dǎo)：→→→ 解析：由于物體下滑過程中各個(gè)力均為恒力，所以只要求出物體下滑的時(shí)間，便可以用公式I＝F·t逐個(gè)求解。由牛頓第二定律得：a＝＝g·sinθ＝5m/s2 由x＝at2，得t＝ ＝ ＝2s。 重力的沖量為 IG＝mg·t＝2×10×2N·s＝40N·s，方向豎直向下。 支持力的沖量為 IN＝N·t＝mg cos θ·t＝20 N·s，方向垂直于斜面向上。 合力的沖量為I合＝F合·t＝mgsinθ·t＝20N·s，方向沿斜面向下。 答案：(1)40N·s，方向豎直向下 (2)20N·s，方向垂直于斜面向上 (3)20N·s，方向沿斜面向下,

15、〔對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2〕　關(guān)于沖量，下列說法正確的是(　A　) A．沖量是物體動(dòng)量變化的原因 B．作用在靜止的物體上的力的沖量一定為零 C．動(dòng)量越大的物體受到的沖量越大 D．沖量的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向 解析：力作用一段時(shí)間便有了沖量，而力作用一段時(shí)間后，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化，物體的動(dòng)量也發(fā)生了變化，因此說沖量使物體的動(dòng)量發(fā)生了變化，A選項(xiàng)正確；只要有力作用在物體上，經(jīng)歷一段時(shí)間，這個(gè)力便有了沖量I＝Ft，與物體處于什么狀態(tài)無關(guān)，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化情況，是所有作用在物體上的力共同產(chǎn)生的效果，所以B選項(xiàng)不正確；物體所受沖量I＝Ft與物體動(dòng)量的大小p＝mv無關(guān)，C選項(xiàng)不正確；沖量的方向與物體運(yùn)

16、動(dòng)的方向無關(guān)，故D選項(xiàng)不正確。 探究三　對(duì)動(dòng)量定理的理解和應(yīng)用　 S　3 從高處跳到低處時(shí)，為了安全，一般都要屈腿(如圖所示)，這樣做是為了什么？ 提示：人落地動(dòng)量變化一定，屈腿下蹲延緩了人落地時(shí)動(dòng)量變化所用的時(shí)間，依動(dòng)量定理可知，這樣就減小了地面對(duì)人的沖力。 G　 1．對(duì)動(dòng)量定理的理解 (1) 動(dòng)量定理反映了合外力的沖量是動(dòng)量變化的原因。 (2)動(dòng)量定理的表達(dá)式是矢量式，它說明合外力的沖量跟物體動(dòng)量變化量不僅大小相等，而且方向相同。 運(yùn)用動(dòng)量定理主要是一維的問題，要注意正方向的規(guī)定。 (3)動(dòng)量的變化率和動(dòng)量的變化量 由動(dòng)量定理可以得出F＝，它說明動(dòng)量的變化率決定于

17、物體所受的合外力。 而由動(dòng)量定理I＝Δp知?jiǎng)恿康淖兓繘Q定于合外力的沖量，它不僅與物體的受力有關(guān)，還與力的作用時(shí)間有關(guān)。 2．動(dòng)量定理的應(yīng)用 (1)應(yīng)用動(dòng)量定理FΔt＝Δp定性解釋常見物理現(xiàn)象。 由上式可以看出如果保持Δp一定，則力作用的時(shí)間越短，沖力就越大。因此在需要增大作用力時(shí)，可盡量減少作用的時(shí)間，如打擊、碰撞等由于作用時(shí)間短、作用力往往較大。 反之，作用時(shí)間越長，力F就越小，因此在需要減小作用力的時(shí)候，可想辦法延長力的作用時(shí)間，如利用海棉或彈簧的緩沖作用來延長作用時(shí)間，達(dá)到減小作用力的目的。 (2)應(yīng)用I＝Δp求變力的沖量。 如果物體受到大小、方向不變的力的作用，既可以應(yīng)

18、用FΔt求力的沖量，也可以應(yīng)用物體動(dòng)量改變?chǔ)的大小和方向來替代力的沖量。 如果物體受到大小、方向改變的力的作用，則不能直接用FΔt求變力的沖量，這時(shí)可以求在該力沖量作用下物體動(dòng)量改變?chǔ)的大小和方向，替代變力的沖量。 3．應(yīng)用動(dòng)量定理解題的一般步驟 a．選定研究對(duì)象，明確運(yùn)動(dòng)過程。 b．進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)的初、末狀態(tài)分析。 c．選定正方向，根據(jù)動(dòng)量定理列方程求解。 D　 典例3　用0.5kg的鐵錘把釘子釘進(jìn)木頭里，打擊時(shí)鐵錘的速度v＝4.0m/s，如果打擊后鐵錘的速度變?yōu)?，打擊的作用時(shí)間是0.01s，那么： (1)不計(jì)鐵錘受的重力，鐵錘釘釘子的平均作用力是多大？ (2

19、)考慮鐵錘受的重力，鐵錘釘釘子的平均作用力又是多大？(g取10m/s2) (3)比較(1)和(2)，討論是否要計(jì)鐵錘的重力。 解題指導(dǎo)：→→→ 解析：(1)以鐵錘為研究對(duì)象，不計(jì)重力時(shí)，只受釘子的作用力，方向豎直向上，設(shè)為F1，取豎直向上為正，由動(dòng)量定理可得F1t＝0－mv 所以F1＝－N＝200N，方向豎直向上。 由牛頓第三定律和鐵錘釘釘子的作用力為200N，方向豎直向下。 (2)若考慮重力，設(shè)此時(shí)受釘子的作用力為F2，對(duì)鐵錘應(yīng)用動(dòng)量定理，取豎直向上為正。 (F2＋mg)t＝0－mv(矢量式) F2＝N－0.5×(－10)N＝205N，方向豎直向上。 由牛頓第三定律知，此時(shí)

20、鐵錘釘釘子的作用力為205N，方向豎直向下。 (3)比較F1與F2，其相對(duì)誤差為×100%＝2.5%，可見本題中重力的影響可忽略。 答案：(1)200N，方向豎直向下　(2)205N，方向豎直向下　(3)見解析, 〔對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3〕　(河北省唐山市2017～2018學(xué)年高三上學(xué)期期末)1998年6月18日，清華大學(xué)對(duì)富康轎車成功地進(jìn)行了中國轎車史上的第一次碰撞安全性實(shí)驗(yàn)，成為“中華第一撞”，從此，我國汽車整體安全性碰撞實(shí)驗(yàn)開始與國際接軌，在碰撞過程中，關(guān)于安全氣囊的保護(hù)作用認(rèn)識(shí)正確的是(　C　) A．安全氣囊的作用減小了駕駛員的動(dòng)量變化 B．安全氣囊減小了駕駛員受到撞擊力的沖量 C

21、．安全氣囊主要是減小了駕駛員的動(dòng)量變化率 D．安全氣囊延長了撞擊力的作用時(shí)間，從而使得動(dòng)量變化更大 解析：在碰撞過程中，人的動(dòng)量的變化量是一定的，而用安全氣囊后增加了作用的時(shí)間，根據(jù)動(dòng)量定理Ft＝ΔP可知，可以減小駕駛員受到的沖擊力，即是減小了駕駛員的動(dòng)量變化率，故選C。 動(dòng)量定理分量式的應(yīng)用技巧 根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理，動(dòng)量定理也可記為Fxt＝Δpx，F(xiàn)yt＝Δpy。即某一方向上的力的沖量只能引起這個(gè)方向上的動(dòng)量變化，而不引起其他方向的動(dòng)量變化。 案例　(2016·北京理綜，24)動(dòng)量定理可以表示為Δp＝FΔt，其中動(dòng)量p和力F都是矢量。在運(yùn)用動(dòng)量定理處理二維問題時(shí)，可以在相

22、互垂直的x、y兩個(gè)方向上分別研究。例如，質(zhì)量為m的小球斜射到木板上，入射的角度是θ，碰撞后彈出的角度也是θ，碰撞前后的速度大小都是v，如圖所示。碰撞過程中忽略小球所受重力。 (1)分別求出碰撞前后x、y方向小球的動(dòng)量變化Δpx、Δpy； (2)分析說明小球?qū)δ景宓淖饔昧Φ姆较颉? 解析：(1)x方向：動(dòng)量變化為Δpx＝mvsinθ－mvsinθ＝0 y方向：動(dòng)量變化為Δpy＝mvcosθ－(－mvcosθ)＝2mvcosθ方向沿y軸正方向。 (2)根據(jù)動(dòng)量定理可知，木板對(duì)小球作用力的方向沿y軸正方向，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)δ景遄饔昧Φ姆较蜓貀軸負(fù)方向。 1．(多選)(吉林

23、省吉林二中2016～2017學(xué)年高二下學(xué)期期中)對(duì)于質(zhì)量一定的物體，下列敘述中正確的是(　BD　) A．物體的動(dòng)能發(fā)生變化，其動(dòng)量不一定變化 B．物體的動(dòng)能變化，其動(dòng)量必定變化 C．物體的動(dòng)量發(fā)生變化，其動(dòng)能必定變化 D．物體的動(dòng)量發(fā)生變化，其動(dòng)能不一定變化 解析：物體的動(dòng)能變化，速度大小一定變化，則動(dòng)量一定變化。故A錯(cuò)誤，B正確；物體的動(dòng)量發(fā)生變化，速度可能只方向改變，所以動(dòng)能不一定變化。故C錯(cuò)誤，D正確。故選：BD。 2．(山西省懷仁縣八中2016～2017學(xué)年高二下學(xué)期期中)如圖所示為某運(yùn)動(dòng)員用頭顛球，若足球用頭頂起，每次上升高度為80cm，足球的重量為400g，與頭頂作用時(shí)

24、間Δt為0.1s，則足球一次在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間及足球給頭部的作用力大小分別是(空氣阻力不計(jì)，g＝10m/s2)(　C　) A．t＝0.4s，F(xiàn)N＝40N B．t＝0.4s，F(xiàn)N＝36N C．t＝0.8s，F(xiàn)N＝36N D．t＝0.8s，F(xiàn)N＝40N 解析：t＝2＝0.8s，V＝＝4m/s，(FN－mg)Δt＝2mv，F(xiàn)N＝36 N，＝＝32N，故選C。 3．(廣東深圳市南山區(qū)2017～2018學(xué)年高三質(zhì)驗(yàn))如圖所示，物體由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，0～4s內(nèi)其合外力隨時(shí)間變化的關(guān)系為某一正弦函數(shù)，下列表述錯(cuò)誤的是(　C　) A．0～2s內(nèi)合外力的沖量一直增大 B．0～4s內(nèi)合外

25、力的沖量為零 C．2s末物體的動(dòng)量方向發(fā)生改變 D．0～4s內(nèi)物體的動(dòng)量方向一直不變 解析：根據(jù)I＝Ft可知，沖量的大小等于圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積，則0～2s內(nèi)合外力的沖量一直增大，0～4s內(nèi)合外力的沖量為零，選項(xiàng)A、B正確；2s末物體受到的沖量為正值，則動(dòng)量方向?yàn)檎?，方向沒變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；0～4s內(nèi)合外力的沖量為零，則0～4s內(nèi)物體受到的沖量一直為正，則物體動(dòng)量方向一直不變，選項(xiàng)D正確；此題選擇錯(cuò)誤的，故選C。 4．(多選)(寧夏育才中學(xué)2017～2018學(xué)年高三第四次月考)一質(zhì)量m＝0.10kg的小鋼球以大小為v0＝10m/s的速度水平拋出，下落h＝5.0m時(shí)撞擊一鋼板，撞后速度恰

26、好反向，且速度大小不變。已知小鋼球與鋼板的作用時(shí)間極短，取g＝10m/s2，則(　BD　) A．鋼板與水平面的夾角θ＝60° B．小鋼球從水平拋出到剛要撞擊鋼板的過程中重力的沖量大小為1N·s C．小鋼球撞擊鋼板的過程中其動(dòng)量的變化量的大小為10kg·m/s D．鋼板對(duì)小鋼球的沖量大小為2N·s 解析：小鋼球撞擊鋼板時(shí)的豎直分速度vy＝＝10m/s，設(shè)小球的速度方向與水平方向的夾角為α，則tanα＝＝＝1，解得α＝45°，即鋼板與水平面的夾角θ＝45°，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小鋼球從水平拋出到剛要撞擊鋼板時(shí)所飛行的時(shí)間t＝＝1s，重力沖量I＝mgt＝1N·s，選項(xiàng)B正確；取垂直斜面向上為正

27、方向，剛要撞擊鋼板時(shí)小鋼球速度的大小為v1＝v0＝10m/s，動(dòng)量P1＝－mv1＝－kg·m/s；撞后小鋼球的速度v2＝10m/s，動(dòng)量p2＝mv2＝kg·m/s，小鋼球的動(dòng)量變化Δp＝p2－p1＝2kg·m/s，由動(dòng)量定理可知，鋼板對(duì)小鋼球的沖量大小I＝Δp＝2N·s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。 基礎(chǔ)夯實(shí) 一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題) 1．(河南省信陽市2016～2017學(xué)年高二下學(xué)期期中)物體的動(dòng)量變化量的大小為5kg·m/s，這說明(　D　) A．物體的動(dòng)量在減小 B．物體的動(dòng)量在增大 C．物體的動(dòng)量大小一定變化 D．物體的動(dòng)量大小可能不變 解析：物體

28、的動(dòng)量變化量的大小為5kg·m/s，動(dòng)量是矢量，動(dòng)量變化的方向與初動(dòng)量可能同向、可能反向、也可能不在同一條直線上，故物體的動(dòng)量的大小可能增加、可能減小，也可能不變，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。故選D。 2．(山西省懷仁縣八中2016～2017學(xué)年高二下學(xué)期期中)運(yùn)動(dòng)員向球踢了一腳(如圖)，踢球時(shí)的力F＝100N，球在地面上滾動(dòng)了t＝10s停下來，則運(yùn)動(dòng)員對(duì)球的沖量為(　D　) A．1000N·s B．500N·s C．零 D．無法確定 解析：滾動(dòng)了t＝10s是地面摩擦力對(duì)足球的作用時(shí)間。不是踢球的力的作用時(shí)間，由于不能確定人作用在球上的時(shí)間，所以無法確定運(yùn)動(dòng)員對(duì)球的沖量。 3．

29、質(zhì)量為1kg的物體做直線運(yùn)動(dòng)，其速度圖象如圖所示。則物體在前10s內(nèi)和后10s內(nèi)所受外力的沖量分別是(　D　) A．10N·s,10N·s B．10N·s，－10N·s C．0,10N·s D．0，－10N·s 解析：由圖象可知，在前10s內(nèi)初、末狀態(tài)的動(dòng)量相同，p1＝p2＝5kg·m/s，由動(dòng)量定理知I1＝0；在后10s內(nèi)末狀態(tài)的動(dòng)量p3＝－5kg·m/s，由動(dòng)量定理得I2＝p3－p2＝－10N·s，故正確答案為D。 4．古時(shí)有“守株待兔”的寓言，設(shè)兔子的頭部受到大小等于自身體重的打擊力時(shí)即可致死。若兔子與樹樁發(fā)生碰撞，作用時(shí)間為0.2s，則被撞死的兔子的奔跑的速度可能是(　CD

30、　) A．1m/s B．1.5m/s C．2m/s D．2.5m/s 解析：根據(jù)題意建立模型，設(shè)兔子與樹樁的撞擊力為F，兔子撞擊后速度為零，根據(jù)動(dòng)量定理有Ft＝mv，所以v＝＝＝gt＝10×0.2m/s＝2m/s。 5．(河南省安陽市三十六中2016～2017學(xué)年高二期中)從同一高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上易碎，掉在軟泥的地上不易碎。這是因?yàn)?　CD　) A．掉在水泥地上，玻璃杯的動(dòng)量大 B．掉在水泥地上，玻璃杯的動(dòng)量變化大 C．掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變快，掉在軟泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變慢 D．掉在水泥地上，玻璃杯受到的沖量和掉在軟泥地上一樣大，但與水泥地的作用時(shí)間

31、短，因而受到水泥地的作用力大 解析：由同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上和軟泥地上時(shí)的速度相同，動(dòng)量相同，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；最后速度減為零，動(dòng)量變化量相同，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由動(dòng)量定理可知落在水泥地上作用時(shí)間短，受到的作用力大，故選項(xiàng)C、D正確。 二、非選擇題 6．在水平力F＝30N的作用下，質(zhì)量m＝5kg的物體由靜止開始沿水平面運(yùn)動(dòng)。已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，若F作用6s后撤去，撤去F后物體還能向前運(yùn)動(dòng)多長時(shí)間才停止？(g取10m/s2) 答案：12s 解析：用動(dòng)量定理求解，研究全過程。選物體作為研究對(duì)象，研究整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，這個(gè)過程的始、終狀態(tài)的物體速度都等于零。 取水平力

32、F的方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動(dòng)量定理得 (F－μmg)t1＋(－μmg)t2＝0 解得t2＝t1＝×6s＝12s。 7．一個(gè)質(zhì)量為m＝0.4kg的足球以10m/s的速度水平飛向球門。守門員躍起用雙拳將足球以12m/s的速度反方向擊出，守門員觸球時(shí)間約為0.1s，問足球受到的平均作用力為多大？方向如何？ 答案：88N，方向與原來速度方向相反 解析：選定足球原運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?。根?jù)動(dòng)量定理·Δt＝p′－p，這里為足球在水平方向受到的平均作用力，Δt為擊球的時(shí)間，p′為擊球后足球的動(dòng)量，p為足球原來的動(dòng)量。設(shè)足球的質(zhì)量為m，擊球先、后的速度分別為v和v′，于是可得到＝＝＝＝N＝－88N。

33、可見，足球受到的平均作用力為88N，方向與原來速度方向相反。 能力提升 一、選擇題(1～3題為單選題，4～5題為多選題) 1．(山東省濟(jì)寧市2017～2018學(xué)年高三上學(xué)期期末)質(zhì)量相同的子彈、橡皮泥和鋼球以相同的水平速度射向豎直墻壁，結(jié)果子彈穿墻而過，橡皮泥粘在墻上，鋼球被彈回。不計(jì)空氣阻力，關(guān)于它們對(duì)墻的水平?jīng)_量的大小，下列說法正確的是(　A　) A．子彈對(duì)墻的沖量最小 B．橡皮泥對(duì)墻的沖量最小 C．鋼球?qū)Φ臎_量最小 D．子彈、橡皮泥和鋼球?qū)Φ臎_量大小相等 解析：由于子彈、橡皮泥和鋼球的質(zhì)量相等、初速度相等，則它們動(dòng)量的變化量：ΔP＝mv－mv0，子彈穿墻而過，末

34、速度的方向?yàn)檎幌鹌つ嗾吃趬ι?，末速度等?；鋼球被以原速率反向彈回，末速度等于－v0, 可知子彈的動(dòng)量變化量最小，鋼球的動(dòng)量變化量最大。由動(dòng)量定理：I＝ΔP，所以子彈受到的沖量最小，鋼球受到的沖量最大。由牛頓第三定律可知，子彈對(duì)墻的沖量最小，鋼球?qū)Φ臎_量最大。故選A。 2．如圖所示，一鐵塊壓著一紙條放在水平桌面上，當(dāng)以速度v抽出紙條后，鐵塊掉在地上的P點(diǎn)，若以2v速度抽出紙條，則鐵塊落地點(diǎn)為(　B　) A．仍在P點(diǎn) B．在P點(diǎn)左邊 C．在P點(diǎn)右邊不遠(yuǎn)處 D．在P點(diǎn)右邊原水平位移的兩倍處 解析：以v或2v抽紙條時(shí)，紙條給鐵塊的摩擦力不變，以2v抽紙條時(shí)，紙條對(duì)鐵塊的作用時(shí)間短，對(duì)

35、鐵塊的沖量小，鐵塊獲得的速度小，根據(jù)平拋知識(shí)可知它的水平射程短，所以落點(diǎn)在P點(diǎn)的左邊。 3．(山東濰坊市2016～2017學(xué)年高三模擬)高空作業(yè)須系安全帶，如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開始跌落到安全帶對(duì)人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運(yùn)動(dòng))。此后經(jīng)歷時(shí)間t安全帶達(dá)到最大伸長，若在此過程中該作用力始終豎直向上，則該段時(shí)間安全帶對(duì)人的平均作用力大小為(　A　) A．＋mg B．－mg C．＋mg D．－mg 解析：對(duì)人與安全帶作用的過程應(yīng)用動(dòng)量定理，則有(F－mg)t＝0－m，解得F＝＋mg，故A正確。 4．(河北省衡水中學(xué)2016～2017學(xué)年高二下學(xué)期期

36、中) “蹦極”是勇敢者的運(yùn)動(dòng)，如圖所示為蹦極運(yùn)動(dòng)過程的示意圖。某人身系彈性繩自高空p點(diǎn)自由下落，其中a點(diǎn)是彈性繩的原長位置，c是人所能到達(dá)的最低點(diǎn)，b是人靜止地懸吊著時(shí)的平衡位置。若不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是(　AC　) A．人和彈性繩組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 B．從a至c的過程中重力的沖量大小大于彈性繩的沖量大小 C．從p至c的過程中重力所做的功等于人克服彈力所做的功 D．從a至c的過程中人的動(dòng)量一直減小 解析：人下落過程只有重力和彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，A、C正確；由(mg－)·Δt＝0－mva 得Δt＞mgΔt，故B錯(cuò)誤；a至c過程中人的動(dòng)量是先增大后減小，D錯(cuò)誤。

37、 5．靜止在光滑水平面上的物體，受到水平拉力F的作用，拉力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示，則下列說法中正確的是(　BCD　) A．0～4s內(nèi)物體的位移為零 B．0～4s內(nèi)拉力對(duì)物體做功為零 C．4s末物體的動(dòng)量為零 D．0～4s內(nèi)拉力對(duì)物體的沖量為零 解析：由圖象可知物體在4s內(nèi)先做勻加速后做勻減速運(yùn)動(dòng)，4s末的速度為零，位移一直增大，A錯(cuò)；前2s拉力做正功，后2s拉力做負(fù)功，且兩段時(shí)間做功代數(shù)和為零，故B正確；4s末的速度為零，故動(dòng)量為零，故C正確；根據(jù)動(dòng)量定理，0～4秒內(nèi)動(dòng)量的變化量為零，所以拉力對(duì)物體的沖量為零，故D正確，故選B、C、D。 二、非選擇題 6．2017年10月在

38、長深高速公路上，一輛轎車強(qiáng)行超車時(shí)，與另一輛迎面駛來的轎車來相撞，兩車相撞后，兩車車身因相互擠壓，皆縮短了0.5m，據(jù)測(cè)算兩車相撞前速度約為30m/s。則： (1)試求車禍中車內(nèi)質(zhì)量為約60kg的人受到的平均沖力是多大？ (2)若此人系有安全帶，安全帶在車禍過程中與人體的作用時(shí)間是1s，求這時(shí)人體受到的平均沖力為多大？ 答案：(1)5.4×104N　(2)1.8×103N 解析：(1)兩車相撞時(shí)認(rèn)為人與車一起做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止，位移為0.5m。設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，根據(jù)s＝t， 得t＝＝s。 根據(jù)動(dòng)量定理Ft＝Δp＝mv0， 得F＝＝N＝5.4×104N。 (2)若人系有安全帶，

39、則F′＝＝N＝1.8×103N。 7．2010年1月4日，828米高的全球最高樓——哈里發(fā)大樓(此前稱為“迪拜塔”)舉行了落成啟用典禮，如圖所示。風(fēng)速曾是修建的關(guān)鍵，一旦風(fēng)速超過每秒70米，就必須停止施工，假設(shè)風(fēng)速以v＝70m/s的速度推進(jìn)，空氣的密度ρ＝1.3kg/m3，建筑工人的高度h＝1.7m，平均寬度d＝25cm，風(fēng)遇到建筑工人后的速度可認(rèn)為是零，由此估算大風(fēng)對(duì)建筑工人的沖擊力為多少？ 答案：2 707N 解析：1s內(nèi)，撞擊建筑工人的大風(fēng)的質(zhì)量為： m＝ρSvt 知S＝hd 又因?yàn)榇箫L(fēng)末速度為零，水平方向只受建筑工人對(duì)風(fēng)的阻力作用 所以：Ft＝mv 綜合以上三式并代入數(shù)據(jù)可得：F＝ρv2hd＝2 707N 即大風(fēng)對(duì)建筑工人的沖擊力2 707N。 17