专题9.1　动量定理及应用【讲】——2023年高考物理一轮复习讲练测（人教）（解析版）.docx

专题9.1　动量定理及应用【讲】
【讲核心素养】
1.物理观念：动量、冲量。
（1）理解冲量和动量的定义及物理意义。
（2）会正确计算动量与冲量。
2.科学思维：动量定理。
（1）.1.能用动量定理解释生活中的有关现象。
（2）2.能利用动量定理解决相关问题，会在流体力学中建立“柱状”模型。
3.科学态度与责任：在生产、生活情境中，体验动量定理的应用。
通过理论推导和实验，理解动量定理，能用其解释生产生活中的有关现象。
【讲考点题型】
【知识点一】对冲量的理解
1.对冲量的理解
（1）冲量的***
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，但与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· s
J
公式
I＝Ft（F为恒力）
W＝Flcos α（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
（4）动量、冲量、动能、动量变化量的比较
名称
项目
动量
冲量
动能
动量变化量
定义
物体的质量和速度的乘积
作用在物体上的力和力的作用时间的乘积
物体由于运动而具有的能量
物体末动量与初动量的矢量差
定义式
p＝mv
I＝Ft（F为恒力）
Ek＝mv2
Δp＝p′－p
矢量性
矢量
矢量
标量
矢量
特点
状态量
状态量
状态量
过程量
关联方程
Ek＝，Ek＝pv，p＝，p＝
【例1】（2022·湖北·高考真题）一质点做曲线运动，在前一段时间内速度大小由v增大到2v，在随后的一段时间内速度大小由2v增大到5v。前后两段时间内，合外力对质点做功分别为W1和W2，合外力的冲量大小分别为I1和I2。下列关系式一定成立的是（　　）
A． ， B． ，
C．， D．，
【答案】 D
【解析】根据动能定理可知
可得
由于速度是矢量，具有方向，当初、末速度方向相同时，动量变化量最小，方向相反时，动量变化量最大，因此冲量的大小范围是
比较可得
一定成立。
故选D。
【素养升华】本题考察的学科素养主要是物理观念。要求考生能明辨相关物理概念的定义及计算法则。
【变式训练1】（2022·广西柳州·模拟预测）一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图像如图，则（　　）
A．0~2s内合外力F的冲量为4N·s B．t=2s时物块的动量大小为2kg·m/s
C．0~4s内合外力F的冲量为0 D．t=4s时物块的速度为零
【答案】 A
【解析】AC．根据冲量的定义有
I=Ft
结合图像可知，图线与时间轴所围面积表示合外力的冲量，上侧的面积表示冲量方向为正，下侧的面积表示冲量方向为负，则0~2s内合外力F的冲量
0~4s内合外力F的冲量
A正确，C错误；
BD．0~2s内根据动量定理有
I1=mv1-0
解得
P1=mv1=4kg·m/s
0~4s内根据动量定理有
I2=mv2-0
解得
v2=1m/s
CD错误。
故选A。
【方法总结】求动量变化量或冲量的方法
【知识点二】动量定理的理解和应用
1．内容：物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化量．
2．公式：F（t′－t）＝mv′－mv或I＝p′－p.
3．对动量定理的理解
（1）Ft＝p′－p是矢量式，两边不仅大小相等，而且方向相同．式中Ft是物体所受的合外力的冲量．
（2）Ft＝p′－p除表明两边大小、方向的关系外，还说明了两边的因果关系，即合外力的冲量是动量变化的原因．
（3）由Ft＝p′－p，得F＝＝，即物体所受的合外力等于物体动量的变化率．
（4）当物体运动包含多个不同过程时，可分段应用动量定理求解，也可以全过程应用动量定理．
【方法总结】
1.用动量定理解题的基本思路
2.对过程较复杂的运动，可分段用动量定理，也可整个过程用动量定理。
考点三、应用动量定理处理流体冲击力问题
题型一 用动量定理解释生活中的现象
【例2】（2022·广东·博罗中学模拟预测）人从高处跳到地面