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第1讲 动量定理和动量守恒定律
[高考命题解读]
分析年份 高考(全国卷)四年命题情况对照分析 题 号 命题点 第(2)问计算题,考查了两物体的Ⅰ卷35题 2013年 第(2)问计算题,考查了含弹簧的Ⅱ卷35题 和能量观点的综合碰撞现象,应用动量和能量观点解应用. 决问题. 2.命题趋势 Ⅰ卷35题 2014年 Ⅱ卷35题 同上 作为必考内容,因此第(2)问计算题,考查了三物体的综合应用动量和能Ⅰ卷35题 2015年 决问题. 型问题将仍是今后Ⅱ卷35题 Ⅰ卷35题 定理和能量观点解决碰撞问题. 第(2)问计算题,考查了应用动量2016年 Ⅱ卷35题 守恒定律和能量观点解决三物体碰撞问题. Ⅲ卷35题
同2013年Ⅰ卷35题 同2013年Ⅰ卷35题 命题的热点,既可以第(2)问计算题,考查了应用动量将动量与力学知识结合,也可将动量和电学知识结合,作为理综试卷压轴计算题进行命题. 瞬时碰撞,应用动量和能量观点解量观点解决碰撞模同2013年Ⅰ卷35题 由于动量守恒定律瞬时碰撞,应用动量和能量观点解决问题. 1.考查方式 从前几年命题规律来看,应用碰撞或反冲运动模型,以计算题的形式考查动量
一、冲量、动量和动量定理 1.冲量
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(1)定义:力和力的作用时间的乘积. (2)公式:I=Ft,适用于求恒力的冲量. (3)方向:与力的方向相同. 2.动量
(1)定义:物体的质量与速度的乘积. (2)表达式:p=mv.
(3)单位:千克·米/秒;符号:kg·m/s.
(4)特征:动量是状态量,是矢量,其方向和速度方向相同. 3.动量定理
(1)内容:物体所受合力的冲量等于物体动量的变化量. (2)表达式:F合·t=Δp=p′-p.
(3)矢量性:动量变化量方向与合力的方向相同,可以在力的方向上用动量定理.
p2
(4)动能和动量的关系:Ek=. 2m二、动量守恒定律 1.内容
如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变. 2.表达式
(1)p=p′,系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p′.
(2)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和. (3)Δp1=-Δp2,相互作用的两个物体动量的变化量等大反向. (4)Δp=0,系统总动量的增量为零. 3.适用条件
(1)理想守恒:不受外力或所受外力的合力为零.
(2)近似守恒:系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力.
(3)某一方向守恒:如果系统在某一方向上所受外力的合力为零,则系统在这一方向上动量守恒.
1.(鲁科版选修3-5P20第3题)(多选)半径相等的两个小球A和B,在光滑水平面上沿同一直线相向运动.若A球的质量大于B球的质量,发生弹性碰撞前,两球的动能相等.碰撞后两球的运动状态可能是( ) A.A球的速度为零,B球的速度不为零 B.B球的速度为零,A球的速度不为零 C.两球的速度均不为零
D.两球的速度方向均与原方向相反,两球的动能仍相等 答案 AC
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※精 品 试 卷 ※ 解析 p=2mEk,mA>mB,pA>pB,总动量方向与A运动方向相同,A、C正确. 2.(粤教版选修3-5P9第4题)在没有空气阻力的条件下,在距地面高为h,同时以相等初速度v0分别平抛、竖直上抛、竖直下抛一质量相等的物体m,当它们从抛出到落地时,比较它们的动量的增量Δp,有( ) A.平抛过程较大 C.竖直下抛过程较大 答案 B
3.(多选)质量为m的物体以初速度v0开始做平抛运动,经过时间t,下降的高度为h,速度变为v,在这段时间内物体动量变化量的大小为( ) A.m(v-v0) C