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文本内容:
2019-2020年高中物理第一章碰撞与动量守恒章末复习第1课时导学案粤教版选修班级姓名学号【复习目标】
1.理解冲量、动量、动量变化的表达式和物理意义并能进行相关计算
2.掌握动量定理的内容和表达式,能运用动量定理解决相关问题【知识梳理】【能力提升】
一、动量和冲量1.动量
(1)定义物体的质量和速度的乘积叫做动量p=mv
(2)动量是描述物体运动状态的一个状态量,它与时刻相对应
(3)动量是矢量,它的方向和速度的方向相同
(4)动量的相对性由于物体的速度与参考系的选取有关,所以物体的动量也与参考系选取有关,因而动量具有相对性题中没有特别说明的,一般取地面或相对地面静止的物体为参考系
(5)动量的变化.由于动量为矢量,则求解动量的变化时,其运算遵循平行四边形定则A、若初末动量在同一直线上,则在选定正方向的前提下,可化矢量运算为代数运算B、若初末动量不在同一直线上,则运算遵循平行四边形定则
(6)动量与动能的关系,注意动量是矢量,动能是标量,动量改变,动能不一定改变,但动能改变动量是一定要变的2.冲量
(一)冲量的理解1冲量是矢量.冲量的运算遵循平行四边形定则,合冲量等于各外力冲量的矢量和.2冲量是过程量,它是力在一段时间内的累积,它取决于力和时间这两个因素.3冲量的单位在国际单位制中,力F的单位是N,时间t的单位是s,所以冲量的单位是N·s.
(二)冲量的计算1恒力的冲量公式I=Ft适用于计算某个恒力的冲量,这时冲量的数值等于力与作用时间的乘积,冲量的方向与恒力方向一致.若力为同一方向均匀变化的力,则该力的冲量可以用平均力计算.2变力的冲量
①变力的冲量通常利用动量定理I=Δp求解.
②可用图象法计算,如图所示,若某一个力的方向恒定不变,那么在F-t图象中阴影部分的面积就表示力在时间Δt=t2-t1内的冲量.【例1】质量为2kg的物体沿倾角为30°、高为5m的光滑斜面由静止从顶端下滑到底端的过程中,g取10m/s2,求1重力的冲量;2支持力的冲量;3合外力的冲量.二.动量定理
1.动量定理的理解
(1)动量定理物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化既I=Δp
(2)动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因,冲量是物体动量变化的量度这里所说的冲量必须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)
(3)动量定理给出了冲量(过程量)和动量变化(状态量)间的互求关系
(4)现代物理学把力定义为物体动量的变化率:(牛顿第二定律的动量形式)
(5)动量定理的表达式是矢量式在一维的情况下,各个矢量必须以同一个规定的方向为正2.求动量及动量变化的方法求动量的变化要用平行四边形定则或动量定理【例2】一粒钢珠从静止状态开始自由下落然后陷人泥潭中若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进人泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ则A.过程I中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量B.过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小C.I、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零D.过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零3.用动量定理求解相关问题
(1)简解多过程问题【例3】一个质量为m=2kg的物体在F1=8N的水平推力作用下从静止开始沿水平面运动了t1=5s然后推力减小为F2=5N方向不变物体又运动了t2=4s后撤去外力物体再经过t3=6s停下来试求物体在水平面上所受的摩擦力请用多种解法
(2)求解平均力问题【例4】质量是60kg的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护作用,最后使人悬挂在空中.已知弹性安全带缓冲时间为
1.2s,安全带伸直后长5m,求安全带所受的平均力.(g=10m/s2)
(3)求解曲线运动问题【例5】如图所示,跳水运动员从某一峭壁上水平跳出,跳入湖水中,已知运动员的质量m=60kg,初速度v0=10m/s.若经过1s时,速度为v=10m/s,则在此过程中,运动员动量的变化量为g=10m/s2,不计空气阻力 A.600kg·m/sB.600kg·m/sC.600-1kg·m/sD.600+1kg·m/s【强化巩固】
1.关于冲量和动量,以下说法正确的是()A.物体的运动状态改变,不一定受到冲量的作用B.物体运动时合外力的冲量方向与物体动量方向相同C.物体的动量发生了改变,则合外力一定对物体做了功D.运动物体动量方向与即时速度方向相同,而合外力的冲量与合外力的方向相同
2.从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是()A.掉在水泥地上的玻璃杯动量大,而掉在草地上的玻璃杯动量小B.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大,掉在草地上的玻璃杯动量改变小C.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快,掉在草地上的玻璃杯动量改变慢D.掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时,相互作用时间短,而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时间长
3.关于物体动量和冲量的说法不正确的是()A.物体所受合外力冲量越大,它的动量也越大B.物体所受合外力冲量不为零,它的动量一定要改变C.物体动量变化量的方向,就是它所受合外力的冲量的方向D.物体所受合外力越大,它的动量变化就越快
4.(双选)下列关于动量的说法正确的是()A.质量大的物体的动量一定大B.质量和速率都相同的物体的动量一定相同C.一个物体的速率改变,它的动量一定改变D.一个物体的运动状态变化,它的动量一定改变5.以初速度v0平抛出一个质量为m的物体,抛出后t秒内物体的动量变化是多少?6.如图所示,以Vo=10m/s2的初速度、与水平方向成300角抛出一个质量m=2kg的小球.忽略空气阻力的作用,g取10m/s2.求抛出后第2s末小球速度的大小.V0300。