第六章動量2011高考導(dǎo)航考綱展示1.動量．沖量．動量定理Ⅱ2．動量守恒定律Ⅱ3．動量知識和機械能知識的應(yīng)用(包括碰撞、反沖、火箭)Ⅱ4．實驗：驗證動量守恒定律說明：動量定理和動量守恒定律的應(yīng)用僅限于一維的情況2011高考導(dǎo)航命題熱點1.動量定理、動量守恒定律屬于高考熱點，這部分知識多與牛頓運動定律、圓周運動、功和能、電磁學(xué)及熱學(xué)等知識結(jié)合出綜合性較強的高考壓軸題．2．以生產(chǎn)、生活、科技等內(nèi)容為背景，如碰撞、反沖(爆炸)、火箭等，與能量轉(zhuǎn)化與守恒定律結(jié)合起來考查，出現(xiàn)頻率極高．3．動量守恒與帶電粒子在電場或磁場中的運動結(jié)合以及與核反應(yīng)聯(lián)系的新情景也經(jīng)常出現(xiàn)．第一節(jié)沖量動量動量定理基礎(chǔ)知識梳理一、沖量1．定義：力和力的

的乘積．2．表達式：I＝Ft.3．矢量性：沖量是矢量，它的方向由

的方向決定．4．物理意義：表示力對

的積累．5．作用效果：使物體的

發(fā)生變化．作用時間力時間動量基礎(chǔ)知識梳理二、動量1．定義：物體的

與

的乘積．2．表達式：p＝

.mv速度質(zhì)量基礎(chǔ)知識梳理3．動量的三性(1)矢量性：方向與

的方向相同．(2)瞬時性：動量是描述物體運動狀態(tài)的物理量，是針對某一

而言的．(3)相對性：大小與參考系的選取有關(guān)，通常情況是指相對

的動量．4．動量與動能的關(guān)系：p＝.瞬時速度時刻地面基礎(chǔ)知識梳理三、動量定理1．內(nèi)容：物體所受合力的

等于物體的

變化．2．表達式：Ft＝Δp＝p′－p.3．矢量性：動量變化量的方向與

方向相同，還可以在某一方向上應(yīng)用動量定理．沖量動量沖量課堂互動講練一、對沖量的理解與計算1．對沖量的理解(1)時間性：沖量是力在時間上的積累，討論沖量一定要明確是哪個力在哪段時間上的沖量，即沖量是過程量．(2)矢量性：當(dāng)力F為恒力時，I的方向與力F的方向相同；當(dāng)力F為變力時，I的方向由動量的變化量的方向確定．課堂互動講練(3)絕對性：只要有力的作用就存在沖量，恒定作用力的沖量不會為零，合力的沖量可能為零，變力的沖量也可能為零．課堂互動講練2．沖量的計算(1)恒力的沖量：直接用定義式I＝Ft計算．(2)變力的沖量：①方向不變變力的沖量，若力的大小隨時間均勻變化，即力為時間的一次函數(shù)，則力F在某段時間t內(nèi)的沖量I＝·t，其中F1、F2為該段時間內(nèi)初、末兩時刻力的大?。n堂互動講練②作出F－t變化圖線，圖線與t軸夾的面積即表示為變力的沖量．如圖6－1－1所示．③對于易確定始、末時刻動量的情況，可用動量定理求解，即通過求Δp間接求出沖量．圖6－1－1課堂互動講練力與時間均與參考系無關(guān)，只要有力作用在物體上，就一定存在沖量，即恒定作用力的沖量不會為零，但是合外力的沖量可能為零，變力的沖量也可能為零．特別提醒課堂互動講練1.某物體受到－6N·s的沖量作用，則(

)A．物體的動量一定減小B．物體的末動量一定為負值C．物體動量變化量的方向一定與規(guī)定的正方向相反D．物體原來動量的方向一定與這個沖量的方向相反即時應(yīng)用課堂互動講練解析：選C.沖量為負值，只能說明該沖量與規(guī)定的正方向相反，沖量的方向與動量變化量的方向相同，由此可知只有選項C正確．課堂互動講練二、動量與動能的比較課堂互動講練動量動能區(qū)別表達式p＝mvEk＝

mv2標(biāo)矢量矢量標(biāo)量物理意義描述物體的運動效果描述運動物體具有的能量影響因素力的沖量力的功正負正(負)表示與規(guī)定的正方向相同(相反)無負值聯(lián)系①兩物理量均為狀態(tài)量②兩者大小滿足Ek課堂互動講練2.關(guān)于動量和動能的關(guān)系，下列說法中正確的是(

)A．動量大的物體，它的動能一定大B．一物體的動能不變，其動量一定不變C．動能相等的物體，質(zhì)量大的，其動量一定大D．動量相等的物體，若質(zhì)量相等，其動能一定相等即時應(yīng)用課堂互動講練課堂互動講練三、動量定理的應(yīng)用1．應(yīng)用動量定理時應(yīng)注意的問題(1)準(zhǔn)確選擇研究對象，并進行全面的受力分析，畫出受力圖，如果在過程中外力有增減，還需進行多次受力分析．(2)在應(yīng)用動量定理前必須建立一維坐標(biāo)系，確定正方向，并在受力圖上標(biāo)出，在應(yīng)用動量定理列式時，已知方向的動量、沖量在運算中均需加符號(與正方向一致時為正，反之為負)，未知方向的動量、沖量通常先假設(shè)為正，解出后再判斷其方向．課堂互動講練(3)不同時間的沖量可以求和①若各外力的作用時間相同，且各外力為恒力，可以先求合力，再乘以時間求沖量，I合＝F合·t.②若各外力作用時間不同，可以先求出每個外力在相應(yīng)時間的沖量，然后求各外力沖量的矢量和，即I合＝F1t1＋F2t2＋….(4)對過程較復(fù)雜的運動，可分段用動量定理，也可整個過程用動量定理．課堂互動講練2．應(yīng)用動量定理解題的一般步驟(1)確定研究對象；(2)分析研究對象所受的全部外力及作用時間；(3)確定物理過程，找出初、末速度；(4)建立坐標(biāo)系選定正方向，表示出每個力的沖量和物體的初、末動量；(5)根據(jù)動量定理列方程求解．課堂互動講練3．如圖6－1－2所示，跳水運動員(圖中用一小圓圈表示)，從某一峭壁上水平跳出，跳入湖水中，已知運動員的質(zhì)量m＝60kg，初速度為v0＝10m/s.若經(jīng)過1s，速度為即時應(yīng)用圖6－1－2課堂互動講練課堂互動講練解析：選A.運動員做的是平拋運動，因此初、末速度不在一條直線上，但據(jù)動量定理可得Δp＝I＝mgt＝600kg·m/s.高頻考點例析用電鉆給建筑物鉆孔時，鉆頭所受的阻力與深度成正比，若鉆頭勻速鉆進時第1秒內(nèi)阻力的沖量為100N·s，求5秒內(nèi)阻力的沖量．【思路點撥】由于鉆頭所受阻力與深度成正比，所以可以采用平均值法求解．題型一求變力的沖量例1高頻考點例析【解析】平均值法：鉆頭所受的阻力與深度成正比，而鉆頭又是勻速鉆進，即深度與時間成正比，因此阻力與時間成正比，可以用平均值來求變力的沖量．設(shè)阻力與時間的比例常數(shù)為k，則F阻＝kt，所以第1秒內(nèi)的沖量I1＝(0＋kt)t5秒內(nèi)的沖量I2＝(0＋kt′)t′由以上兩式可知I2＝2500N·s.高頻考點例析圖象法：設(shè)鉆頭鉆進墻壁的深度為s，則鉆頭受到的阻力為F阻＝ks，k為比例系數(shù)，又因鉆頭是勻速鉆進的，即s＝vt，所以F阻＝kvt，阻力與時間t成正比．F－t圖線如圖6－1－3所示，比較第1秒內(nèi)和前5秒內(nèi)的面積知，5秒內(nèi)的沖量為I2＝2500N·s.圖6－1－3【答案】

2500N·s高頻考點例析1．一質(zhì)量為m的小球，以初速度v0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一傾角為30°的固定斜面上，并立即沿反方向彈回．已知反彈速度的大小是入射速度大小的.求在碰撞中斜面對小球的沖量的大?。兪接?xùn)練高頻考點例析解析：小球在碰撞斜面前做平拋運動．設(shè)剛要碰撞斜面時小球速度為v.由題意知，v的方向與豎直方向的夾角為30°，且水平分量仍為v0，如圖所示．由此得v＝2v0①高頻考點例析高頻考點例析在2008北京奧運會上，中國選手陸春龍、何雯娜分獲男、女蹦床冠軍．如圖6－1－4所示．在蹦床比賽中，運動員從床墊正上方h1高處自由落下，落墊后反彈的高度為題型二用動量定理求平均沖力例2圖6－1－4高頻考點例析h2，運動員每次與床墊接觸的時間為t，運動員質(zhì)量為m，求在運動員與床墊接觸的時間內(nèi)運動員對床墊的平均作用力．(空氣阻力不計，重力加速度為g)高頻考點例析【思路點撥】運動員的整個過程可分為三個階段：自由下落h1階段，與床墊作用階段，反彈豎直上升h2階段．要求運動員對床墊的平均作用力，只要以運動員為研究對象，對運動員與床墊作用過程用動量定理即可解決．高頻考點例析【解析】設(shè)運動員剛接觸床墊的速度大小為v1，剛離開床墊的速度大小為v2，由機械能守恒得：設(shè)時間t內(nèi)，床墊對運動員的平均作用力為F，取向上為正方向，由動量定理得：(F－mg)t＝mv2－(－mv1)高頻考點例析高頻考點例析2．一艘帆船在靜水中由于風(fēng)力的推動作用做勻速直線運動，帆面的面積S＝10m2，風(fēng)速v1＝10m/s，船速v2＝4m/s，空氣密度ρ＝1.29kg/m3.帆船在勻速前進時帆面受到的平均風(fēng)力大小是________．變式訓(xùn)練高頻考點例析解析：以帆面為底、(v1－v2)t為高的空氣柱為研究對象，根據(jù)動量定理有：－Ft＝mv2－mv1將m＝ρS(v1－v2)t代入上式得F＝ρS(v1－v2)2＝464.4N.答案：464.4N高頻考點例析用線將金屬塊M和木塊m連在一起浸沒入水中，如圖6－1－5所示．開始時，m的上表面正好和水面相平．從靜止釋放后，系統(tǒng)以加速度a加速下沉，經(jīng)t秒線斷了，又經(jīng)t′秒木塊停止下沉，此時金屬塊的速度多大？(設(shè)此時金屬塊沒有碰到底面)題型三動量定理在全系統(tǒng)中的應(yīng)用例3圖6－1－5高頻考點例析【思路點撥】視金屬塊和木塊為一個系統(tǒng)，系統(tǒng)外力的沖量等于系統(tǒng)內(nèi)物體動量的增量．【解析】取向下為正方向，當(dāng)兩物塊分開后，合外力仍為：F＝(M＋m)a①在t＋t′內(nèi)：合外力沖量I＝F(t＋t′)②系統(tǒng)的動量增量：Δp＝Mv③由動量定理：I＝Δp④高頻考點例析【方法技巧】對多個物體組成的系統(tǒng)研究時，對系統(tǒng)應(yīng)用動量定理，往往可以使問題大為簡化，如果對單個物體分別應(yīng)用動量定理，則要繁瑣一些，甚至無法解決．高頻考點例析3．總質(zhì)量為M的列車沿平直軌道勻速行駛，其末節(jié)車廂質(zhì)量為m，途中脫鉤．司機發(fā)覺時，列車已行駛了時間t，于是司機即刻關(guān)閉發(fā)動機，列車滑行前進．設(shè)車運動時阻力跟車重成正比，機車的牽引力不變．當(dāng)列車和車廂都靜止時，求