北京專用2020版高考物理大一輪復習專題七動量課件.ppt
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考點清單,考點一沖量、動量和動量定理考向基礎一、沖量1.定義:力與力的①作用時間的乘積叫力的沖量。2.定義式:②I=Ft。3.標矢性:力是矢量,所以沖量也是矢量。4.過程性:沖量是描述力對物體作用的③時間積累效應的物理量。力越大,作用時間越長,沖量就越大。5.絕對性:由于力和時間都與參考系的選擇無關,因此沖量也跟參考系的選擇無關,另外物體受某個力的沖量只取決于這個力及其作用時間,與物體的運動狀態(tài)、是否受其他力無關。,6.單位:牛頓秒,符號Ns。7.解釋:(1)沖量表達式I=Ft只適用于計算恒力的沖量,計算變力的沖量一般用動量定理。(2)以時間為橫軸,力為縱軸,畫出變力隨時間變化的關系圖像,如圖所示,該圖線與時間軸圍成的“面積”(圖中陰影部分)表示了力的沖量的大小。,二、動量1.定義:物體的質量(m)跟其速度(v)的乘積(mv)叫做物體的動量,用符號p表示。2.定義式:④p=mv。3.單位:千克米/秒,符號kgm/s。4.標矢性:矢量,方向與⑤速度方向相同。5.狀態(tài)量:對應于某一個時刻或某一位置。6.相對性:與參考系有關,通常取地面為參考系。7.引入意義:(1)為了描述力作用一段時間后對物體產生的效果。(2)為了揭示相互作用的物體系統(tǒng),在作用過程中遵循的規(guī)律。,三、動量定理1.內容:物體在一個過程始末的⑥動量變化量等于它在這個過程中所受力的沖量。2.表達式:p-p=I或mv-mv=F合t。3.對象:單個物體或多個物體組成的系統(tǒng)。4.使用范圍:宏觀、微觀、低速、高速都適用。5.解釋:(1)動量定理是牛頓第二定律的變形,根據(jù)F合=可知,合外力等于物體動量的⑦變化率。(2)動量定理表達式F合t=mv-mv是一個矢量表達式,應用時需規(guī)定正方向。(3)合外力的沖量是物體動量變化的原因,物體動量變化是合外力沖量產生的必然結果。,考向突破考向一沖量、動量和動量定理1.沖量和功的比較,2.動量與動能,例1一高空作業(yè)的工人重為600N,系一條長為L=5m的安全帶,若工人不慎跌落時安全帶的緩沖時間t=1s,則安全帶受的沖力是多大?(g取10m/s2),解法二(全過程法)在整個下落過程中對工人應用動量定理,在整個下落過程中,重力的沖量大小為mg,拉力F的沖量大小為Ft。初、末動量都是零,取向下為正方向,由動量定理得mg-Ft=0解得F==1200N由牛頓第三定律知,安全帶所受的沖力F=F=1200N,方向豎直向下。,答案1200N,考向二用動量定理解決連續(xù)流體的作用問題解決流體、微粒的持續(xù)作用問題時,一般先轉化為一很短時間內的作用問題,再應用動量定理求解。,例2高壓采煤水槍出水口的橫截面積為S,水的射速為v,射到煤層上后,水的速度變?yōu)榱?若水的密度為ρ,求水對煤層的沖力大小。,解析設在Δt時間內射出的水的質量為Δm,則Δm=ρSvΔt,以Δm的水為研究對象,它在Δt時間內動量變化為Δp=Δm(0-v)=-ρSv2Δt。設F為水對煤層的沖力,F為煤層對水的反沖力,以F的方向為正方向。根據(jù)動量定理(忽略水的重力)有FΔt=-ρSv2Δt,所以F=-ρSv2。根據(jù)牛頓第三定律得F=-F=ρSv2。,答案ρSv2,考點二動量守恒定律及其應用考向基礎動量守恒定律的應用,考向突破考向一動量守恒定律的應用1.明確系統(tǒng)由哪幾部分組成。2.對系統(tǒng)中各物體進行受力分析,分清哪些是內力,哪些是外力。3.看所有外力的合力是否為零,或內力是否遠大于外力,從而判定系統(tǒng)的動量是否守恒。4.若系統(tǒng)所受合外力不為零,但內力遠大于外力時,系統(tǒng)的動量近似守恒。5.若系統(tǒng)所受合外力不為零,但在某一方向上的合力為零,則在這個方向上動量守恒。,例3(多選)如圖所示,A、B兩物體質量之比mA∶mB=3∶2,原來靜止在平板小車C上,A、B間有一根被壓縮的彈簧,地面光滑,當彈簧突然釋放后,則()A.若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同,A、B組成的系統(tǒng)的動量守恒B.若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同,A、B、C組成的系統(tǒng)的動量守恒C.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B組成的系統(tǒng)的動量守恒,D.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C組成的系統(tǒng)的動量守恒,解析如果A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同,彈簧釋放后A、B分別相對于小車向左、向右滑動,它們所受的滑動摩擦力FA向右,FB向左。由于mA∶mB=3∶2,所以FA∶FB=3∶2,則A、B組成的系統(tǒng)所受的外力之和不為零,故其動量不守恒,A選項錯誤。對A、B、C組成的系統(tǒng),A、B與C間的摩擦力為內力,該系統(tǒng)所受的外力為豎直方向上的重力和支持力,它們的合力為零,故該系統(tǒng)的動量守恒,B、D選項均正確。若A、B所受摩擦力大小相等,則A、B組成的系統(tǒng)所受外力之和為零,故其動量守恒,C選項正確。,答案BCD,考向二“人舟”問題中的動量守恒在不計水的阻力時,“人舟”問題可以應用動量守恒定律求解。這類問題實際上也屬于近似的動量守恒。,例4長為L、質量為M的小船停在靜水中,一個質量為m的人立在船頭,若不計水的黏滯阻力,當人從船頭走到船尾的過程中,人和船對地面的位移各是多大?,解析設某時刻人對地的速率和位移分別為v1、x1,船對地的速率和位移分別為v2和x2,根據(jù)動量守恒得mv1-Mv2=0①因為在人從船頭走到船尾的整個過程中系統(tǒng)的動量時刻守恒,對①式兩邊同乘Δt,得mx1-Mx2=0②②式為人對地的位移和船對地的位移關系。由圖還可看出:,x1+x2=L③聯(lián)立②③兩式得,答案見解析,考點三動量和能量的綜合應用考向基礎一、碰撞,二、爆炸,三、反沖,四、研究動力學問題的三大觀點,考向突破考向一碰撞1.彈性碰撞:碰撞結束后,形變全部消失,動能沒有損失,不僅動量守恒,而且初、末動能相等。m1v1+m2v2=m1v1+m2v2m1+m2=m1v12+m2v22v1=v2=若v2=0,即“一動一靜”的彈性碰撞,碰后二者速度分別為v1=v1,v2=v1此時,如果m1=m2,則v1=0,v2=v1,二者速度互換;如果m1
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