人教版高中物理选修3-5知识讲解，巩固练习（教学资料，补习资料）：专题16.2 动量和动量定理

第十六章 动量守恒定律 第2节 动量和动量定理 知识 1．动量 （1）定义：运动物体的质量和速度的乘积叫做物体的动量，通常用p来表示。 （2）表达式：_____。 （3）单位：kg·m/s。 （4）标矢性：动量是矢量，其方向和速度方向相同。 2．冲量 （1）定义：力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量。 （2）表达式：_____。单位：N·s。 （3）标矢性：冲量是矢量，它的方向由力的方向决定。 3．动量定理 （1）内容：物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。 （2）表达式：_____或_____。 （3）意义：合外力的冲量是引起物体动量变化的原因。 （4）标矢性：矢量式（注意正方向的选取）。 p=mv I=Ft p′－p=F合t mv′－mv=F合t 重点 一、动量 1．动量的性质 （1）矢量性：方向与瞬时速度方向相同。 （2）瞬时性：动量是描述物体运动状态的量，是针对某一时刻而言的。 （3）相对性：大小与参考系的选取有关，通常情况是指相对地面的动量。 2．动量、动能、动量的变化量的关系 （1）动量的变化量：Δp=p′－p。 （2）动能和动量的关系：。 【例题1】（2019·福建莆田一中高二期中）将质量相等的三只小球A、B、C从离地同一高度以大小相同的初速度分别上抛、下抛、平抛出去，空气阻力不计，那么，有关三球动量和冲量的情况是 A．三球刚着地时的动量均相同 B．三球刚着地时的动量均不相同 C．三球从抛出到落地时间内，受重力冲量最大的是A球，最小的是B球 D．三球从抛出到落地时间内，动量的变化量均相同 二、动量定理 1．应用动量定理时应注意 （1）动量定理表明冲量既是使物体动量发生变化的原因，又是物体动量变化的量度。这里所说的冲量是物体所受的合外力的冲量（或者说是物体所受各外力冲量的矢量和）。 （2）动量定理的研究对象是一个质点（或可视为一个物体的系统）。 （3）动量定理是过程定理，解题时必须明确过程及初末状态的动量。 （4）动量定理的表达式是矢量式，在一维情况下，各个矢量必须选一个规定正方向。 （5）对过程较复杂的运动，可分段用动量定理，也可整个过程用动量定理。 2．动量定理的应用 （1）用动量定理解释现象 ①物体的动量变化一定，此时力的作用时间越短，力就越大；时间越长，力就越小。 ②作用力一定，此时力的作用时间越长，动量变化越大；力的作用时间越短，动量变化越小。 （2）应用I=Δp求变力的冲量。 （3）应用Δp=F·Δt求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化量。 3．用动量定理解题的基本思路 【例题2】（2019黑龙江哈尔滨三中高二验收）下列关于物体动量和冲量的说法中正确的是 A．物体所受合外力冲量越大，它的动量就越大 B．物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定变化 C．物体动量变化的方向，就是合力冲量的方向 D．物体所受合外力越大，它的动量变化就越快 参考答案：BCD 试题解析：根据动量定理：，即合外力的冲量等于动量的变化量，方向也相同，所以A错误、B正确、C正确；又，得，即物体所受合外力越大，它的动量变化就越快，所以D正确。 【例题3】某物体的v–t图象如图所示，下列说法正确的是 A．和，合外力做功和冲量都相同 B．和，合外力做功和冲量都相同 C．和，合外力做功和冲量都相同 D．和，合外力做功和冲量都相同 参考答案：C 试题解析：内动能的变化量为，动量变化量为；内动能变化量为，动量变化量为，根据动能定理可知，这两段时间内合外力做功相等，而根据动量定理得知：合外力的冲量不同，故A错误；内动能变化量为，动量变化量为，内动能变化量为，动量变化量为，则知动能变化量相同，而动量变化量不同，所以合外力做功相等，合外力的冲量不同，故B错误；和内动能变化量均为0，动量变化量均为0，根据两个定理得知合外力的功和冲量都相同，故C正 ... ...