学科网(北京)股份有限公司碰撞与动量守恒定律学科素养物理观念科学思维科学探究科学态度与责任冲量、动量、动量定理、动量守恒定律科学推理:用动量守恒定律分析物理问题模型建构:碰撞模型、人船模型和反冲模型通过验证动量守恒定律的实验,培养学生的实验设计能力利用物理知识解释生活中的现象,体会自然界的和谐与统一考情分析动量定理、动量守恒定律是本部分的重点知识,也是考查的热点。命题方式呈现多样化,动量既可以和能量结合,还可以和运动学联系,经常用于解决生活中的常见问题,如碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等;另外还可以和电磁感应中的导体棒运动相联系。备考题型有:(1)动量定理与动量守恒定律的应用; (2)动量守恒定律与能量守恒定律的综合应用;(3)动量守恒定律与磁场、电磁感应、原子物理等知识的综合应用。备考指导1.学习完动量部分后形成了完整的解决物体运动的相关方法,加深了对物质世界的认识和理解。2.要理解掌握动量、动量定理和动量守恒定律的基本规律。3.针对常见的碰撞、反冲和爆炸等模型要熟练掌握4.动量和能量、牛顿运动定律、电磁感应诸多知识都能相互融合,形成复杂的多过程,交叉知识的问题,可以作为高考大题,注意知识之间的衔接。6.1动量 冲量 动量定理必备知识清单一、动量、动量变化、冲量1.动量(1)定义:物体的质量与速度的乘积.(2)表达式:p=mv.学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司(3)方向:动量的方向与速度的方向相同.2.动量的变化(1)因为动量是矢量,动量的变化量Δp也是矢量,其方向与速度的改变量Δv的方向相同.(2)动量的变化量Δp,一般用末动量p′减去初动量p进行矢量运算,也称为动量的增量.即Δp=p′-p.3.冲量(1)定义:力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量.(2)公式:I=Ft.(3)单位:N·s.(4)方向:冲量是矢量,其方向与力的方向相同.二、动量定理1.内容:物体在一个运动过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受合力的冲量.2.公式:mv′-mv=F(t′-t)或p′-p=I.3.动量定理的理解(1)动量定理反映了力的冲量与动量变化量之间的因果关系,即合力的冲量是原因,物体的动量变化量是结果.(2)动量定理中的冲量是合力的冲量,而不是某一个力的冲量,它可以是合力的冲量,可以是各力冲量的矢量和,也可以是外力在不同阶段冲量的矢量和.(3)动量定理表达式是矢量式,等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义.命题点精析(一)对动量和冲量的理解1.对动量的理解(1)动量的两性①瞬时性:动量是描述物体运动状态的物理量,是针对某一时刻或位置而言的.②相对性:动量的大小与参考系的选取有关,通常是指相对地面的动量.(2)动量与动能的比较动量动能物理意义描述机械运动状态的物理量定义式p=mvEk=mv2标矢性矢量标量变化因素物体所受冲量外力所做的功大小关系p=Ek=学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司对于给定的物体,若动能发生了变化,动量一定也发生了变化;而动量发生变化,动能不一定发生变化.它们都是相对量,均与参考系的选取有关,高中阶段通常选取地面为参考系2.对冲量的理解(1)冲量的两性①时间性:冲量不仅与力有关,还与力的作用时间有关,恒力的冲量等于该力与该力的作用时间的乘积.②矢量性:对于方向恒定的力来说,冲量的方向与力的方向一致;对于作用时间内方向变化的力来说,冲量的方向与相应时间内物体动量改变量的方向一致.(2)作用力和反作用力的冲量:一定等大、反向,但作用力和反作用力做的功之间并无必然联系.(3)冲量与功的比较冲量功定义作用在物体上的力和力的作用时间的乘积作用在物体上的力和物体在力的方向上的位移的乘积单位N·sJ公式I=Ft(F为恒力)W=Flcosα(F为恒力)标矢性矢量标量意义①表示力对时间的累积②是动量变化的量度①表示力对空间的累积②是能量变化多少的量度都是过程量,都与力的作用过程相联系典型例题例1如图所示,竖直面内有一个固定圆环,MN是它在竖直方向上的直径.两根光滑滑轨MP、QN的端点都在圆周上,MP>QN.将两个完全相同的小滑块a、b分别从M、Q点无初速度释放,在它们各自沿MP、QN运动到圆周上的过程中,下列说法中正确的是( )学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司A.合力对两滑块的冲量大小相同B.重力对a滑块的冲量较大C.弹力对a滑块的冲量较小D.两滑块的动量变化大小相同【答案】C【解析】这是“等时圆”,即两滑块同时到达滑轨底端.合力F=mgsinθ(θ为滑轨倾角),Fa>Fb,因此合力对a滑块的冲量较大,a滑块的动量变化也大;重力的冲量大小、方向都相同;弹力FN=mgcosθ,FNa