易错点15 动量 动量定理(原卷版) -备战2023年高考物理易错题
易错点 15 动量 动量定理
例题 1. (2022·山东·高考真题)我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运
载火箭。如图所示,发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出,火箭速度接近零时再点
火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中( )
A.火箭的加速度为零时,动能最大
B.高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能
C.高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量
D.高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量
例题 2. (多选)(2022·重庆·高考真题)一物块在倾角为 的固定斜面上受到方向与斜面
平行、大小与摩擦力相等的拉力作用,由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动,物块与
斜面间的动摩擦因数处处相同。若拉力沿斜面向下时,物块滑到底端的过程中重力和摩擦
力对物块做功随时间的变化分别如图曲线①、②所示,则( )
A.物块与斜面间的动摩擦因数为
B.当拉力沿斜面向上,重力做功为 时,物块动能为
C.当拉力分别沿斜面向上和向下时,物块的加速度大小之比为 1 3∶
D.当拉力分别沿斜面向上和向下时,物块滑到底端时的动量大小之比为
一、动量
1.动量 p=mv,是描述物体运动状态的物理量恒定的速率,是矢量,其方向与运动物体的
速度方向相同.
2.物体动量的变化 Δp=p′-p是矢量,其方向与速度变化的方向相同,在合力为恒力的情况
下,物体动量的变化的方向也与物体加速度的方向相同,即与物体所受合外力的方向相同.
3.关于动量变化量的求解
(1)若初、末动量在同一直线上,则在选定正方向的前提下,可化矢量运算为代数运算.
(2)若初、末动量不在同一直线上,运算时应遵循平行四边形定则.
二、动量定理
1.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.
2.解题基本思路
(1)确定研究对象.
(2)对物体进行受力分析.可先求每个力的冲量,再求各力冲量的矢量和——合力的冲量;
或先求合力,再求其冲量.
(3)抓住过程的初、末状态,选好正方向,确定各动量和冲量的正负号.
(4)根据动量定理列方程,如有必要还需要补充其他方程,最后代入数据求解.
易混点:
1.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 合外力的冲量 合外力所做的功
大小关系 p=Ek=
变化量 Δp=Ft ΔEk=Fl
2.动量和冲量
(1)动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量,即 p=mv。是矢量,方向与 v的方向相同。
两个动量相同必须是大小相等,方向一致。
(2)冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量,即 I=Ft。冲量也是矢量,它的方向由
力的方向决定。
3.动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。表达式:Ft=p′-p 或Ft=mv′-mv
(1)上述公式是一矢量式,运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向。
(2)公式中的 F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。
(3)动量定理的研究对象可以是单个物体,也可以是物体系统。对物体系统,只需分析系统
受的外力,不必考虑系统内力。系统内力的作用不改变整个系统的总动量。
(4)动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力。对于变力,动量定理中的力
F应当理解为变力在作用时间内的平均值。
1. (2022·重庆·高考真题)在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中,某小
组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线(如图)。从碰撞开始到碰撞
结束过程中,若假人头部只受到安全气囊的作用,则由曲线可知,假人头部( )
A.速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积 B.动量大小先增大后减小
C.动能变化正比于曲线与横轴围成的面积 D.加速度大小先增大后减小
2. (2022·北京·高考真题)“雪如意”是我国首座国际标准跳台滑雪场地。跳台滑雪运动中,
裁判员主要根据运动员在空中的飞行距离和动作姿态评分。运动员在进行跳台滑雪时大致
经过四个阶段:①助滑阶段,运动员两腿尽量深蹲,顺着助滑道的倾斜面下滑;②起跳阶
段,当进入起跳区时,运动员两腿猛蹬滑道快速伸直,同时上体向前伸展;③飞行阶段,
在空中运动员保持身体与雪板基本平行、两臂伸直贴放于身体两侧的姿态;④着陆阶段,
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2024-09-26 134
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