2022-2023学年高二物理同步讲义（人教）1.2 动量定理（教师版）.docxVIP

第02讲动量定理

课程标准

课标解读

1．动量、冲量的概念，动量定理。

2．功与冲量、动能与动量、动能定理与动量定理的比较。

3．冲量与物体动量变化的关系。

1、理解冲量的概念，知道冲量是矢量。

2、理解动量定理的确切含义及其表达式．

3、会用动量定理解释碰撞、缓冲等生活中的现象．

4、动量定理方向的处理，动量定理在多过程中的应用。

知识点01冲量

1.冲量

(1)概念：力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量．

(2)定义式：I＝Ft.

(3)物理意义：冲量是反映力的作用对时间的累积效应的物理量，力越大，作用时间越长，冲量就越大．

(4)单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛·秒，符号为N·s.

2.冲量的理解

(1)冲量的绝对性．由于力和时间均与参考系无关，所以力的冲量也与参考系的选择无关．

(2)冲量是矢量．冲量的运算服从平行四边形定则，合冲量等于各外力的冲量的矢量和，若整个过程中，不同阶段受力不同，则合冲量为各阶段冲量的矢量和．

(3)冲量是过程量，它是力在一段时间内的积累，它取决于力和时间这两个因素．所以求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量．

3．冲量与功的联系

冲量和功都是力作用过程的积累，是过程量．

4．冲量与功的区别

冲量是矢量，是力在时间上的积累，具有绝对性；功是标量，是力在位移上的积累，有相对性．

【即学即练1】关于冲量，下列说法正确的是()

A．冲量是物体动量变化的原因

B．作用在静止物体上的力的冲量一定为零

C．动量越大的物体受到的冲量越大

D．冲量的方向就是物体受力的方向

【解析】力作用一段时间便有了冲量，而力作用一段时间后，物体的运动状态发生了变化，物体的动量就发生了变化．因此说冲量是物体动量变化的原因，A选项正确；只要有力作用在物体上，经历一段时间，这个力便有了冲量I＝Ft，与物体处于什么状态无关，物体运动状态的变化情况是所有作用在物体上的力共同产生的效果，所以B选项不正确；物体所受冲量I＝Ft与物体的动量的大小p＝mv无关，C选项不正确；冲量是一个过程量，只有在某一过程中力的方向不变时，冲量的方向才与力的方向相同，故D选项不正确．

【答案】A

【即学即练2】如图所示，一质量为m的滑块沿光滑的水平面以速度v0运动．遇到竖直的墙壁被反弹回来，返回的速度变为eq\f(1,2)v0，则以下说法正确的是()

A．滑块的动量改变量的大小为eq\f(1,2)mv0

B．滑块的动量改变量的大小为eq\f(3,2)mv0

C．滑块的动量改变量的方向与v0的方向相同

D．重力对滑块的冲量为零

【解析】以初速度方向为正，有Δp＝mv2－mv1＝－eq\f(1,2)mv0－mv0＝－eq\f(3,2)mv0，所以滑块的动量改变量的大小为eq\f(3,2)mv0，方向与v0的方向相反，故A、C错误，B正确；根据I＝Ft得重力的冲量为I＝mgt，不为零，故D错误．

【答案】B

【即学即练3】一位同学站在水平地面上，某时刻该同学屈膝下蹲并竖直向上跳起，在人跳离地面之前的过程中地面对该同学的支持力做功为W，冲量为I，则下列判断正确的是()

A．W＝0，I＝0 B．W＝0，I≠0

C．W≠0，I＝0 D．W≠0，I≠0

【解析】因为在人起跳的过程中人受到的支持力的作用点没有位移，所以支持力做功为零．

【答案】B

【归纳总结】求冲量与功的两点注意事项

(1)判断两个力的冲量是否相同，要看这两个力冲量的大小是否相等，方向是否相同．

(2)力对物体有冲量时，不一定对物体做功；力对物体做功时，一定对物体有冲量．

知识点02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，该力的冲量可以用平均力计算，若力为一般变力则不能直接计算冲量．

2．变力的冲量

①变力的冲量通常可利用动量定理I＝Δp求解．

②可用图象法计算如图所示变力冲量，若某一力方向恒定不变，那么在F－t图象中，图中阴影部分的面积就表示力在时间Δt＝t2－t1内的冲量．

【即学即练4】如图所示，一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下匀速前进了时间t，则()

A．拉力F对物体的冲量大小为Ft

B．拉力对物体的冲量大小为Ftsinθ

C．摩擦力对物体的冲量大小为Ftsinθ

D．合外力对物体的冲量大小为零

【解析】求冲量时，必须明确是哪一个力在哪一段时间内的冲量．本题中，作用的时间都是一样的，求力F对物体的冲量就是Ft，所以A项正确、B项错误；物体受到的摩擦力Ff＝Fcosθ，所以摩擦力对物体的冲量大小为Fft＝Fcosθt，C项错；物体做匀速运动，合外力为零，所以