高三物理冲量与动量、动量定理知识精讲

高三物理冲量与动量、动量定理

【本讲主要内容】

冲量与动量、动量定理

认识冲量和动量概念，动量定理的理解和应用。

【知识掌握】

【知识点精析】

1. 动量和冲量

（1）动量

按定义，物体的质量和速度的乘积叫做动量：P=mv

特点：

①瞬时性：动量是描述运动的状态参量。

对比：

注意：高考题常需利用三个量间的关系求解。

讨论：在光滑水平面上有A、B两物体向同一方向运动，发生正碰前A、B动量分别为5kg?m/s、7kg?m/s，碰撞后A的动量变为3kg?m/s。A、B两物体质量关系如何？

②相对性：与参照系的选取有关。

③矢量性：与速度的方向相同。

练习：质量为100g的网球以6m/s的速度垂直撞击墙面，之后以4m/s速度反弹。则网球撞墙前后动量变化有多少？

注意：计算动量的变化量应先选取正方向，矢量的正负表示方向。

（2）冲量

按定义，力和力的作用时间的乘积叫做冲量：I=Ft（F为恒力）

高中阶段只要求会用I=Ft计算恒力的冲量，对于变力的冲量，只能利用动量定理通过物体的动量变化来求。

特点：

①时间性：冲量是描述力的时间积累效应的物理量，是过程量，它与时间相对应。

注意：冲量和功不同。恒力在一段时间内可能不做功，但一定有冲量。

例：质量为m的小球由高为H的光滑斜面顶端无初速滑到底端过程中，重力、弹力、合力的冲量各是多大？

解析：力的作用时间都是g

H

2sin 1

sin g H 2t 2α

α=

=

， 力的大小依次是mg 、mgcosα和mgsinα， 冲量依次是： gH m I gH

m I gH m I N G 2,tan 2,sin 2===

合α

α

②绝对性：与参照系的选取无关。

③矢量性：冲量是矢量，它的方向由力的方向决定（不能说和力的方向相同）。如果力的方向在作用时间内保持不变，那么冲量的方向就和力的方向相同。 2. 动量定理 （1）内容：

物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。即I =ΔP 或F ?t =mv 2－mv l （2）说明：

①动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因，冲量是物体动量变化的量度，给出了冲量（过程量）和动量变化（状态量）间的互求关系。动量定理中的等号（＝），表明合外力的冲量与研究对象的动量增量的数值相等，方向一致，单位相同，但绝不能认为合外力的冲量就是动量的增量。

②动量定理的冲量必须是物体所受的合外力的冲量（或者说是物体所受各外力冲量的矢量和）。合外力冲量的求法：①合外力与时间的乘积；②各力冲量的矢量和：尤为适用各段运动受力不同时。合外力包括重力，可以是恒力，也可以是变力。当合外力为变力时，F 应该是合外力对作用时间的平均值。

③现代物理学把合力定义为物体动量的变化率：t

P F ??=（牛顿第二定律的动量形式）。

④动量定理的表达式是矢量式，动量变化的方向与合外力冲量方向一致。在一维的情况下，各个矢量必须以同一个规定的正方向表示。动量定理中mv 2－mv l 是研究对象的动量增量，式中“一”号是运算符号，与正方向的选取无关。

⑤研究对象可为单个物体或系统，研究过程可包括多段过程。

例：将质量为m 的木块和质量为M 的铁块用细绳相连，将其放入足够深的水池中。由静止释放物体，它们共同以加速度a 运动t 时间后，绳断了。又经t ’时间木块停止下沉（之后开始上浮），此时铁块的速度多大？

分析：整体分析

（M + m ）?a ?（t + t ’） = （M ?V + 0）－0

（3）应用：

①求匀变速曲线运动的动量变化：

在曲线运动中，速度方向时刻在变化，求动量的变化（ΔP ＝P 2－P 1）需要应用矢量运算方法，比较麻烦，如果作用力是恒力，可以求出恒力的冲量等效代换动量的变化。

例：将一个质量为m 的物体自H 高处以v 0的初速度水平抛出，经时间t 后物体落地。则这段时间的动量变化多大？

解析：因为合外力就是重力，所以ΔP =F t =m g t ②利用动量的变化求变力的冲量：

如果物体受到大小或方向改变的力的作用，则不能直接用Ft 求变力的冲量，而应求出该力作用下物体动量的变化ΔP 等效代换变力的冲量I 。例如质量为m 的小球用长为r 的细绳的一端系住，在水平光滑的平面内绕细绳的另一端做匀速圆周运动，速率为v ，周期为T ，

向心力F ＝m r v 2。在半个周期的冲量不等于m r v 22

T

，因为向心力是个变力（方向时刻在变）。

因为半个周期的始、末线速度方向相反，动量的变化量是2mv ，根据动量定理可知，向心力

在半个周期的冲量大小也是2mv ，方向与半个周期的开始时刻线速度的方向相反。 ③定性解释现象：

如：杯落地、船靠岸、锤钉子等事例中，△P 一定，△t 不同，引起冲力不同；抽出笔下的纸条等现象，F 一定，△t 不同，引起△P 不同。 3. 解题步骤：

（1）明确研究对象和研究过程。研究对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的质点组。质点组内各物体可以是保持相对静止的，也可以是相对运动的。研究过程既可以是全过程，也可以是全过程中的某一阶段。

（2）进行受力分析。只分析研究对象以外的物体施给研究对象的力。所有外力之和为合外力。研究对象内部的相互作用力（内力）会改变系统内某一物体的动量，但不影响系统的总动量，因此不必分析内力。如果在所选定的研究过程中的不同阶段中物体的受力情况不同，就要分别计算它们的冲量，然后求它们的矢量和。

说明：打击和碰撞问题中，物体之间的相互作用力的量值很大，变化很快，作用时间短，这种作用力通常叫冲力，冲力的本质是弹力。当冲力比其他力大得多时，可以忽略其他力，把冲力近似作为公式中的合力F 。

（3）规定正方向。由于力、冲量、速度、动量都是矢量，在一维的情况下，列式前要先规定一个正方向，和这个方向一致的矢量为正，反之为负。

（4）写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量（或各外力在各个阶段的冲量的矢量和）。

（5）根据动量定理列式求解。

【解题方法指导】

例题1、“蹦极”是一项勇敢者的运动，如图所示，某人用弹性橡皮绳拴住身体自高空P 处自由下落，在空中感受失重的滋味. 若此人质量为60 kg ，橡皮绳长20 m ，人可看成质点，g 取10 m ／s 2，求：

（1）此人从点P 处由静止下落至橡皮绳刚伸直（无伸长）时，人的动量为 ； （2）若橡皮绳可相当于一根劲度系数为100 N ／m 的轻质弹簧，则此人从P 处下落到 m 时具有最大速度；

（3）若弹性橡皮绳的缓冲时间为3 s ，求橡皮绳受到的平均冲力的大小。

解析：

（1）人从高空落下，先在重力作用下做自由落体运动，弹性橡皮绳拉直后除受到重力外还受到橡皮绳的弹力F 作用。他做自由落体运动的时间为t 1＝

g

h 2＝10202 ＝2s

他做自由落体运动的末速度为 v ＝gt l ＝20 m ／s

此时他的动量为p ＝mv ＝1 200 kg ·m ／s

（2）当他到达平衡位置时，速度最大，则 kx ＝mg

解得平衡位置时橡皮绳伸长量为x ＝6m ，他从P 处下落了26 m 。 （3）对人从开始下落到速度减为零的全过程，又由动量定理得 mg （t 1+t 2）一Ft 2＝0 解得：F ＝1000 N

根据牛顿第三定律得，橡皮绳受到的平均冲力大小为1000 N 。 拓展：

（1）在“跳高”和“跳远”的比赛中，运动员为什么要落在沙坑中? （2）“跳伞”运动员着地时，为什么要有“团身”动作?

（3）在球类项目的体育课上，传球和接球时为什么要有缓冲动作? 说明：上面问题中通过延长动量变化时间减小作用力，通过计算可以看出这种缓冲作用的效果很明显。这也就是杂技演员、高空作业的工人、高速行驶的驾驶员和前排乘客要扣安全带的道理。

例题2、如图，p 为位于某一高度处的质量为m 的物块，B 为位于水平地面上的质量为M

的特殊长平板，m ／M ＝1／10，平板与地面间的动摩擦因数为μ＝2.00×10-2

。在板的上表面上方，存在一定厚度的“相互作用区域”，如图中画虚线的部分。当物块p 进入相互作用区时，B 便有竖直向上的恒力f 作用于p ，f ＝amg ，a ＝5l ，f 对p 的作用使p 刚好不与B 的上表面接触；在水平方向p 、B 之间没有相互作用力。已知物块p 开始自由落下的时刻，板B 向右的速度为v 0＝10.0 m ／s 。p 从开始下落到刚到达相互作用区所经历的时间为T 0＝2.00 s 。设B 板足够长，保证物块p 总能落入B 板上方的相互作用区，取重力加速度g =9.80m ／s 2。问：当B 开始停止运动那一时刻，p 已经回到过初始位置几次?

解析：由于p 刚好不与B 的上表面接触，p 下落时先做自由落体运动，它进入相互作用区后做匀减速运动，速度减小到零再返回，返回时与下落时受力情况完全相同，所以，p 刚

好能回到初始位置。p 从开始下落到返回原处的时间内，设恒力f 作用的时间为Δt ，则重力作用时间为：2T 0+Δt ，p 在该过程所受合外力总冲量为零，即

fΔt －mg （2T 0+Δt ）＝0 由f ＝amg 得：Δt ＝0.08 s

恒力f 作用的时间木板受摩擦力的大小为f ’＝μ（Mg +amg ） p 不在相互作用区的时间内木板受摩擦力的大小为f 0＝μMg 对木板应用动量定理f 0·2T 0＋f ’·Δt ＝M ·Δv

即μMg ·20T +μ（Mg +amg ）·Δt ＝0M Δv 得：Δv ＝0.88 m ／s

n ＝

v

v ?0

＝11.38，取整数为：N ＝11次 说明：分析该问题时要抓住过程周期性的特点，注意物块p 从开始下落到返回原高度一周期内，物块p 在相互作用区的时间和不在相互作用区的时间内，B 板的受力情况不同，决定了它的运动的情况不同。

【考点突破】

【考点指要】

本部分知识包括动量和冲量两个基本概念，基本规律有动量定理。高考对此部分的命题重在对两个概念和动量定理的理解、动量与动能及冲量与功的区分，一般不会就本部分单独出题考察，但在理综考试中常会作为计算题中的某一问出现。解题中特别要注意方向问题。

【典型例题分析】

例1、（广东2004－14）一质量为m 的小球，以初速度0v 沿水平方向射出，恰好垂直地射到一倾角为30°的固定斜面上，并立即反方向弹回。已知反弹速度的大小是入射速度大小的

3

4

，求在碰撞中斜面对小球的冲量大小。 解析：小球在碰撞斜面前做平抛运动。设刚要碰撞斜面时小球速度为v 。由题意，v 的方向与竖直线的夹角为30°，且水平分量仍为v 0，如图，

由此得v =2v 0 ①

碰撞过程中，小球速度由v 变为反向的v 4

3

。碰撞时间极短，可不计重力的冲量，由动量定理，斜面对小球的冲量为

mv v m I +=)4

3

( ②

由①、②得 02

7

mv I = ③

例题2、（2006北京-23）如图1所示，真空中相距d ＝5cm 的两块平行金属板A 、B 与电源连接（图中未画出），其中B 板接地（电势为零），A 板电势变化的规律如图2所示。

将一个质量m =2.0×10

27

-kg ，电量q ＝+1.6×10-19 C 的带电粒子从紧临B 板处释放，不

计重力。求

（1）在t ＝0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小；

（2）若A 板电势变化周期T ＝1.0×10-5

s ，在t ＝0时将带电粒子从紧临B 板处无初速释放，粒子到达A 板时动量的大小；

（3）A 板电势变化频率多大时，在t ＝4T 到t ＝2

T

时间内从紧临B 板处无初速释放该带电粒子，粒子不能到达A 板。

解析：

（1）电场强度d U

E =

，带电粒子所受电场力 ma F d

Uq qE F ===,

29/100.4s m dm

Uq

a ?==

（2）粒子在0~

2T 时间内走过的距离为m T a 2

2100.5)2

(21-?= 故带电粒子在t =

2

T

时，恰好到达A 板 根据动量定理，此时粒子动量s m kg Ft p /100.423

??==-

（3）带电粒子在4T t =

~t =2T 向A 板做匀加速运动，在2T t =~t =4

3T 向A 板做匀减速运动，速度减为零后将返回。

粒子向A 板运动可能的最大位移2216

1

)4(212aT T a s =?= 要求粒子不能到达A 板，有s ＜d 由f =T

1

，电势变化频率应满足4102516?=>d

a

f Hz

【达标测试】

1、图示质量为m 的物体，从倾角为θ的斜面顶端静止释放，经时间t 滑至底端，则在这段时间t 内，物体所受的

A. 重力的冲量大小为mgsinθ

B. 重力的冲量大小为mgt

C. 弹力的冲量大小为零

D. 弹力的冲量大小为mgcosθ·t

2、对于某一个确定的物体

A. 若其动量发生变化，则其动能一定发生变化

B. 若其动能发生变化，则其动量一定发生变化

C. 即使其动量发生变化，其动能也不一定发生变化

D. 即使其动能发生变化，其动量也不一定发生变化

3、一个质量为3 kg的物体所受的合外力随时间变化的情况如图所示，那么该物体在6 s 内速度的改变量是

A. 7 m/s

B. 6.7 m/s

C. 6 m/s

D. 5 m/s

4、在光滑水平面上有质量均为2 kg的a、b两质点，a质点在水平恒力F a=4 N作用下由静止出发运动4 s，b质点在水平恒力F b=4 N作用下由静止出发移动4 m,比较这两质点所经历的过程，可以得到的正确结论是

A. a质点的位移比b质点的位移大

B. a质点的末速度比b质点的末速度小

C. 力F a做的功比力F b做的功多

D. 力F a的冲量比力F b的冲量小

5、质量为m的钢球自高处落下，以速率v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速率为v2，在碰撞过程中，地面对钢球的冲量的方向和大小为

A. 向下，m（v1－v2）

B. 向下，m（v1＋v2）

C. 向上，m（v1－v2）

D. 向上，m（v1＋v2）

6、质量为1 kg的小球以10 m/s的初速度从20 m高处的某点水平抛出，空气阻力不计，取g=10 m/s2，则小球在着地前最后 1 s内的动量变化量大小为__________，方向为__________。

7、质量为m的小木块C水平滑过两个并排静止地放在光滑水平面上的木块A、B，如图所示，A、B的质量分别为m A、m B，设小木块与A、B间的动摩擦因数为μ,C滑过A、B后，A、B获得的速度分别为v A、v B，则C滑过A所用时间为__________，C滑过B所用时间为__________。

8、一质量为100 g 的小球从0.80 m 高处自由下落到一原软垫上，若从小球接触软垫到小

球陷至最低点经历了0.20 s ，则这段时间内软垫对小球的冲量为多少？（g 取10 m /s 2

，不计空气阻力）

9、如图所示的物体质量为m ，由静止开始从A 点沿斜面从h 1高处下滑到地面，随后又沿另一斜面上滑到h 2高处的B 点停止，若在B 点给物体一瞬时冲量，使物体从B 处沿原路返回到A 点，需给物体的最小冲量值是多少？

10、如图，长为L 的轻绳一端系于固定点O ，另一端系质量为m 的小球，将小球从O 点正下方

4

L

处，以一定初速度水平向右抛出，经一定时间绳被拉直，以后小球将以O 点为支点在竖直平面内摆动，已知绳刚被拉直时，绳与竖直线成60°角，求：

（1）小球水平抛出时的初速度v 0。

（2）在绳被拉紧的瞬间，支点O 受到的冲量I 。 （3）小球摆到最低点时，绳所受的拉力T 。

11、鸡蛋从同一高度自由下落，第一次落在地板上，鸡蛋被打破；第二次落在泡沫塑料垫上，没有被打破。这是为什么？

【综合测试】

1、下列说法正确的是

A . 动量的方向与受力方向相同

B . 动量的方向与冲量的方向相同

C . 动量的增量的方向与受力方向相同

D . 动量变化率的方向与速度方向相同

2、在空间某处以相等的速率分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出质量相等三个小球，不计空气阻力，经相同的时间t （设小球均未落地），下列有关动量变化的判断正确的是

A . 做上抛运动的小球动量变化最大

B . 做下抛运动的小球动量变化最小

C . 三小球动量变化大小相等，方向相同

D . 三小球动量变化大小相等，方向不同 3、两个质量相等的物体分别沿高度相同，但倾角不同的光滑斜面从顶端自由下滑到底端，在此过程中两物体具有相同的物理量是

A . 重力的冲量

B . 合力的冲量

C . 动量的变化

D . 速率的变化

4、沿同一直线，甲、乙两物体分别在阻力F l 、F 2作用下做直线运动，甲在t 1时间内，乙在t 2时间内动量p 随时间t 变化的p —t 图象如图所示。设甲物体在t 1时间内所受到的冲量

大小为I1，乙物体在t2时间内所受到的冲量大小为I2，则两物体所受外力F及其冲量I的大小关系是（）

A. F1>F2，I l＝I2

B. F1

C. F l>F2，I1>I2

D. F l=F2，I l＝I2

5、物体A和B用轻绳相连接，挂在轻质弹簧下静止不动，如图（a）所示。A的质量为m，B的质量为M。当连接A、B的绳突然断开后，物体A上升，经某一位置时的速度大小为v，这时，物体B的下落速度大小为u，如图（b）所示。在这段时间里，弹簧的弹力对物体A 的冲量为（）

A. mv

B. mv－Mu

C. mv+Mu

D. mv+mu

6、质量m=5 kg的物体在恒定水平推力F=5 N的作用下，自静止开始在水平路面上运动，t1=2s后，撤去力F，物体又经t2=3 s停了下来，求物体运动中受水平面滑动摩擦力的大小。

7、质量为m的小球，从沙坑上方自由下落，经过时间t1到达沙坑表面，又经过时间t2停在沙坑里。求：

（1）沙对小球的平均阻力F；

（2）小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I。

8、质量为m=1kg的小球由高h1=0.45m处自由下落，落到水平地面后，反跳的最大高度为h2=0.2m，从小球下落到反跳到最高点经历的时间为Δt=0.6s，取g=10m/s2。求：小球撞击地面过程中，球对地面的平均压力的大小F。

9、质量为M的汽车带着质量为m的拖车在平直公路上以加速度a匀加速前进，当速度为v0时拖车突然与汽车脱钩，到拖车停下瞬间司机才发现。若汽车的牵引力一直未变，车与路面的动摩擦因数为μ，那么拖车刚停下时，汽车的瞬时速度是多大？

10、采煤中有一种方法是用高压水流将煤层击碎将煤采下。今有一采煤水枪，由枪口射出的高压水流速度为v，设水流垂直射向煤层的竖直表面，随即顺煤壁竖直流下，求水对煤层的压强（水的密度为ρ）。

11、某同学要把压在木块下的纸抽出来。第一次他将纸迅速抽出，木块几乎不动；第二次

他将纸较慢地抽出，木块反而被拉动了。这是为什么？

【达标测试答案】

1、解析：I =Ft .与物体的运动情况无关。 答案：BD

2、解析：动量是矢量，动能是标量，动量与物体的质量、速度大小、方向有关，而动能只与物体质量和速度大小有关. 当仅有速度方向发生变化时，物体的动量发生变化，而动能并不发生变化。

答案：BC

3、解析：由动量定理得

F 1t 1＋2F t 2＋3F t 3=mv －0 v =

3

1

12234332211?-?+?=

++m t F t F t F m /s =5 m /s 答案：D

4、解析：由牛顿第二定律知，两质点运动的加速度

a =

m

F =2 m /s 2

对a ,由动量定理得 Ft a =mv 1，得v a =8 m /s 对b ,由动能定理得

Fs =

2

1mv b 2

，v b =4 m /s ，v a ＞v b ，I a ＞I b a 走过的位移 s a =

2

1at 2

=16 m ＞4 m ∴s a ＞s b ，∴W a ＞W b W a =Fs a ，W b =Fs b 答案：AC

5、解析：由动量定理I 合=Δp .

注意题设中，时间极短，则重力冲量忽略不计，题目给定的是速度大小，故选D . 6、解析：Δp =F 合t =mgΔt =1×10×1kg ·m /s =10kg ·m /s 方向为合外力方向。 答案：10kg · m /s

7、解析：对AB 整体用动量定理 μmgt 1=（m A ＋m B ）v A －0

t 1=

mg

v m m A

B A μ)(+

C 滑过B 过程中，用动量定理 μmgt 2=m B v B －m B v A t 2=

mg

v m v m A

B B B μ-

答案：

mg

v m m A B A μ)(+; mg v v m A B B μ)

(-

8、解析：小球在自由落体过程中h =

21gt 12，t 1=g

h

2=0.4 s 对小球整个过程用动量定理

I N ＋mg （t 1＋t 2）=0

I N =－mg （t 1＋t 2）=－0.1×10×（0.4＋0.2）N ·s =－0.6 N ·s 9、解析：由A 到B 过程中W f =mg （h 1－h 2） 而由B 到A 过程中W f ' =mg （h 1－h 2） 势能增加量ΔE p =mg （h 1－h 2）

由能量关系，从B 到A 过程，E k ≥2mg （h 1－h 2） 即

2

1

mv min 2=2mg （h 1－h 2） v min =2)(21h h g -

I 冲=Δp =mv min =2m )(21h h g -

10、解析：（1）小球在绳被拉直前做平抛运动 v 0t =Lsin 60°

21gt 2＋4

L

=Lcos 60° 解得：t =

g

L

2，v 0=

21gL 6

（2）在绳被拉紧前瞬间，小球速度水平分量为v 0,竖直分量为v y =gt =

2

gL

v 合=gL v v y 22

2

0=+

速度与竖直方向夹角为?

tan ?=

30

=y

v v ，?=60° 恰好与绳在一条直线上，绳不可伸长，则速度由gL 2减到零。 则O 点所受冲量即绳子拉直前一瞬时小球动量I =Ft =mv =m gL 2

（3）以后小球做摆动，由机械能守恒，小球到最低点时动能

2

1

mv ' 2=mg （L －Lcos 60°） ① 由牛顿定律有

T －mg =mv ' 2/L ② 由①②得

T =mg ＋mv ' 2/L =2mg

11、解释：两次碰地（或碰塑料垫）瞬间鸡蛋的初速度相同，而末速度都是零也相同，所以两次碰撞过程鸡蛋的动量变化相同。根据Ft =Δp ，第一次与地板作用时的接触时间短，作用力大，所以鸡蛋被打破；第二次与泡沫塑料垫作用的接触时间长，作用力小，所以鸡蛋没有被打破。

【综合测试答案】

1、解析：冲量的方向与力的方向相同，动量的方向与速度方向相同，动量增量的方向与冲量的方向相同，动量方向与冲量方向间无必然的联系。动量变化率（Δp /Δt ）的方向与力的方向相同，力的方向与速度方向间无必然的联系。正确答案是C 。

2、解析：三个小球都只有竖直方向的动量变化，从动量定理考虑重力的冲量来比较动量的变化，正确答案为C 。

3、解析：虽然它们所受的重力相同，但它们在斜面上运动的时间不同，所受的合外力的大小和方向均不同，到达斜面底端时速度的方向不同，物体到达斜面底端的速度可由机械能守恒定律22

1

mv mgh =

得出gh v 2=，与斜面倾角无关，正确答案为D 。 4、解析：由图看出两物体动量变化量的大小相同，由动量定理p I ?=知两物体所受合力冲量相同；由于t

p

F ??=

知图线斜率代表物体所受的合力，得出F 1>F 2，答案为A 。 5、解析：对物体A 动量定理为mv mgt I F =-，对物体B 动量定理为Mu Mgt =，解得

mu mv mgt mv I F +=+=，答案是D 。

6、解析：因物体在水平面上运动，故只需考虑物体在水平方向上受力即可，在撤去力F 前，物体在水平方向上还受方向与物体运动方向相反的滑动摩擦力f ，撤去力F 后，物体只受摩擦力f 。取物体运动方向为正方向。对物体整个运动过程应用动量定理有

（F －f ）t 1＋（－f ）t 2＝0，

解得N 2t t Ft f 2

11

=+=

。 小结：动量定理适用于变力作用过程，合外力在一段时间t 内的冲量等于这段时间t 内各分段时间内冲量的矢量和，又等于这段时间内各外力对物体冲量的矢量和。

7、解析：设刚开始下落的位置为A ，刚好接触沙的位置为B ，在沙中到达的最低点为C 。 （1）在下落的全过程对小球用动量定理：重力作用时间为t 1+t 2，而阻力作用时间仅为t 2，以竖直向下为正方向，有：

m g （t 1+t 2）-F t 2=0， 解得：()2

21t t t mg F +=

（2）仍然在下落的全过程对小球用动量定理：在t 1时间内只有重力的冲量，在t 2时间

内只有总冲量（已包括重力冲量在内），以竖直向下为正方向，有：

m g t 1-I =0,∴I =m g t 1

B C 8、解析：以小球为研究对象，从开始下落到反跳到最高点的全过程动量变化为零，根据

下降、上升高度可知其中下落、上升分别用时t 1=0.3s 和t 2=0.2s ，因此与地面作用的时间

必为t 3=0.1s 。由动量定理得：mgΔt -Ft 3=0 得F =60N 。

9、解析：以汽车和拖车系统为研究对象，全过程系统受的合外力始终为()a m M +，该过程经历时间为v 0/μg ，末状态拖车的动量为零。全过程对系统用动量定理可得： ()()()()000,v Mg g a m M v v m M v M g v a m M μμμ++='∴+-'=?+

这种方法只能用在拖车停下之前。因为拖车停下后，系统受的合外力中少了拖车受到的摩擦力，因此合外力大小不再是()a m M +。

10、解析：射向煤层的水流受到煤层的作用水平速度（因而动量）变为零后随即顺壁流下，

如能求出此过程中煤层对水流的作用力，根据牛顿第三定律即可求出水对煤层的作用力，从而求水对煤层的压强。

设射向煤层水流截面为S ，在时间Δt 内有质量为ρSv ·Δt 的水撞击煤层，动量变为零，设煤层对水流作用力为F 。

取煤层对水作用力方向为正，对于上述这部分水由动量定理有 F ·Δt ＝0－（－ρSvΔt ·v ）

得F =ρSv 2

。

由牛顿第三定律知，水对煤层作用力大小 F ′＝F ＝ρSv 2

所以煤层表面受到水流压强为2'

v S

F p ρ==

。 小结：解决流体产生的持续作用问题时，关键在于：①正确选取研究对象——Δt 时间内动量发生变化的物质；②根据题意正确地表示出其质量及动量变化量。

11、解释：物体动量的改变不是取决于合力的大小，而是取决于合力冲量的大小。在水平方向上，第一次木块受到的是滑动摩擦力，一般来说大于第二次受到的静摩擦力；但第一次力的作用时间极短，摩擦力的冲量小，因此木块没有明显的动量变化，几乎不动。第二次摩擦力虽然较小，但它的作用时间长，摩擦力的冲量反而大，因此木块会有明显的动量变化。

动量、冲量及动量守恒定律

动量、冲量及动量守恒定律

动量和动量定理 一、动量 1．定义：运动物体的质量和速度的乘积叫动量；公式p＝m v； 2．矢量性：方向与速度的方向相同．运算遵循平行四边形定则． 3．动量的变化量 (1)定义：物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差(也是矢量)，Δp＝p′－p(矢量式)． (2)动量始终保持在一条直线上时的运算：选定一个正方向，动量、动量的变化量用带有正负号的数值表示，从而将矢量运算简化为代数运算(此时的正负号仅代表方向，不代表大小)． 4．与动能的区别与联系： (1)区别：动量是矢量，动能是标量． (2)联系：动量和动能都是描述物体运动状态的物 理量，大小关系为E k＝p2 2m或p＝2mE k. 二、动量定理 1．冲量 (1)定义：力与力的作用时间的乘积．公式：I＝

Ft．单位：牛顿·秒，符号：N·s． (2)矢量性：方向与力的方向相同． 2．动量定理 (1)内容：物体在一个运动过程中始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量． (2)公式：m v′－m v＝F(t′－t)或p′－p＝I．3．动量定理的应用 碰撞时可产生冲击力，要增大这种冲击力就要设法减少冲击力的作用时间．要防止冲击力带来的危害，就要减小冲击力，设法延长其作用时间．（缓冲） 题组一对动量和冲量的理解 1.关于物体的动量，下列说法中正确的是() A．运动物体在任一时刻的动量方向，一定是该时刻的速度方向 B．物体的动能不变，其动量一定不变 C．动量越大的物体，其速度一定越大 D．物体的动量越大，其惯性也越大 2.如图所示，在倾角α＝37°的斜面上， 有一质量为5 kg的物体沿斜面滑下，物 体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.2，求物体下滑2

冲量动量动量定理练习题(带答案)

2016年高三1级部物理第一轮复习-冲量动量动量定理 1．将质量为0.5 kg的小球以20 m/s的初速度竖直向上抛出，不计空气阻力，g取10 m/s2.以下判断正确的是( ) A．小球从抛出至最高点受到的冲量大小为10 N·s B．小球从抛出至落回出发点动量的增量大小为0 C．小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为0 D．小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为20 N·s 解析：小球在最高点速度为零，取向下为正方向，小球从抛出至最高点受到的冲量I＝0－(－mv0)＝10 N·s，A正确；因不计空气阻力，所以小球落回出发点的速度大小仍等于20 m/s，但其方向变为竖直向下，由动量定理知，小球从抛出至落回出发点受到的冲量为：I＝Δp＝mv－(－mv0)＝20 N·s，D正确，B、C均错误． 答案：AD 2.如图所示，倾斜的传送带保持静止，一木块从顶端以一定的初速度匀加速下滑到底端．如果让传 送带沿图中虚线箭头所示的方向匀速运动，同样的木块从顶端以同样的初速度下滑到底端的过程中，与传送带保持静止时相比( ) A．木块在滑到底端的过程中，摩擦力的冲量变大 B．木块在滑到底端的过程中，摩擦力的冲量不变

C．木块在滑到底端的过程中，木块克服摩擦力所做的功变大 D．木块在滑到底端的过程中，系统产生的内能数值将变大 解析：传送带是静止还是沿题图所示方向匀速运动，对木块来说，所受滑动摩擦力大小不变，方向沿斜面向上；木块做匀加速直线运动的加速度、时间、位移不变，所以选项A错，选项B 正确．木块克服摩擦力做的功也不变，选项C错．传送带转动时，木块与传送带间的相对位移变大，因摩擦而产生的内能将变大，选项D正确． 答案：BD 3.如图所示，竖直环A半径为r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B 的左右两侧各有一挡板固定在地上，B不能左右运动，在环的最低点静置一小球 C，A、B、C的质量均为m.给小球一水平向右的瞬时冲量I，小球会在环内侧做 圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，瞬时冲量必须满足( ) A．最小值m4gr B．最小值m5gr C．最大值m6gr D．最大值m7gr 解析：在最低点，瞬时冲量I＝mv0，在最高点，mg＝mv2/r，从最低点到最高点，mv20/2＝mg×2r＋mv2/2，解出瞬时冲量的最小值为m5gr，故选项B对；若在最高点，2mg＝mv2/r，其余不变，则解出瞬时冲量的最大值为m6gr. 答案：BC

动量、冲量和动量定理(高三)

动量动量守恒 目的要求：掌握动量、冲量等概念，着重抓住动量定理、动量守恒定律运用中的矢量性、同时性、相对性和普适性，掌握其基本运用方法，特别是与能量相结合的问题。 动量、冲量和动量定理 一、动量 1、动量：运动物体的质量和速度的乘积叫做动量．是矢量，方向与速度方向相同；动量的合成与分解，按平行四边形法则、三角形法则．是状态量；通常说物体的动量是指运动物体某一时刻的动量，计算物体此时的动量应取这一时刻的瞬时速度。是相对量；物体的动量亦与参照物的选取有关，常情况下，指相对地面的动量。单位是kg·m/s； 2、动量和动能的区别和联系 ①动量的大小与速度大小成正比，动能的大小与速度的大小平方成正比。即动量相同而质量不同的物体，其动能不同；动能相同而质量不同的物体其动量不同。 ②动量是矢量，而动能是标量。因此，物体的动量变化时，其动能不一定变化；而物体的动能变化时，其动量一定变化。 ③因动量是矢量，故引起动量变化的原因也是矢量，即物体受到外力的冲量；动能是标量，引起动能变化的原因亦是标量，即外力对物体做功。 ④动量和动能都与物体的质量和速度有关，两者从不同的角度描述了运动物体的特性，且二者大小间存在关系式：P2＝2mE k 3、动量的变化及其计算方法 动量的变化是指物体末态的动量减去初态的动量，是矢量，对应于某一过程（或某一段时间），是一个非常重要的物理量，其计算方法： （1）ΔP=P t一P0，主要计算P0、P t在一条直线上的情况。 （2）利用动量定理ΔP=F·t，通常用来解决P0、P t；不在一条直线上或F为恒力的情况。 二、冲量 1、冲量：力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量．是矢量，如果在力的作用时间内，力的方向不变，则力的方向就是冲量的方向；冲量的合成与分解，按平行四边形法则与三角形法则．冲量不仅由力的决定，还由力的作用时间决定。而力和时间都跟参照物的选择无关，所以力的冲量也与参照物的选择无关。单位是N·s； 2、冲量的计算方法 （1）I=F·t．采用定义式直接计算、主要解决恒力的冲量计算问题。 （2）利用动量定理Ft=ΔP．主要解决变力的冲量计算问题，但要注意上式中F为合外力（或某一方向上的合外力）。 三、动量定理 1、动量定理：物体受到合外力的冲量等于物体动量的变化．Ft=mv/一mv或Ft＝p/－p；该定理由牛顿第二定律推导出来：（质点m在短时间Δt内受合力为F合，合力的冲量是F合Δt；质点的初、未动量是mv0、mv t，动量的变化量是ΔP=Δ（mv）=mv t－mv0．根据动量定理得：F合=Δ（mv）/Δt） 2．单位：牛·秒与千克米／秒统一：l千克米／秒=1千克米／秒2·秒=牛·秒；

动量冲量和动量定理典型例题精析

动量、冲量和动量定理·典型例题精析 [例题1]质量为m的物体，在倾角为θ的光滑斜面上由静止开始下滑．如图7－1所示．求在时间t内物体所受的重力、斜面支持力以及合外力给物体的冲量． [思路点拨]依冲量的定义，一恒力的冲量大小等于这力大小与力作用时间的乘积，方向与这力的方向一致．所以物体所受各恒力的冲量可依定义求出．而依动量定理，物体在一段时间t内的动量变化量等于物体所受的合外力冲量，故合外力给物体的冲量又可依动量定理求出． [解题过程]依冲量的定义，重力对物体的冲量大小为 I G＝mg·t， 方向竖直向下． 斜面对物体的支持力的冲量大小为 I N＝N·t＝mg·cosθ·t，

方向垂直斜面向上． 合外力对物体的冲量可分别用下列三种方法求出． (1)先根据平行四边形法则求出合外力，再依定义求出其冲量． 由图7－1(2)知，作用于物体上的合力大小为F＝mg·sinθ，方向沿斜面向下． 所以合外力的冲量大小 I F＝F·t＝mg·sinθ·t． 方向沿斜面向下． (2)合外力的冲量等于各外力冲量的矢量和，先求出各外力的冲量，然后依矢量合成的平行四边形法则求出合外力的冲量． 利用前面求出的重力及支持力冲量，由图7－1(3)知合外力冲量大小为 方向沿斜面向下．

或建立平面直角坐标系如图7－1(4)，由正交分解法求出．先分别求出合外力冲量I F在x，y方向上分量I Fx，I Fy，再将其合成． (3)由动量定理，合外力的冲量I F等于物体的动量变化量Δp． I F=Δp=Δmv=mΔv=m(at)=mgsinθ·t． [小结] (1)计算冲量必须明确计算的是哪一力在哪一段时间内对物体的冲量． (2)冲量是矢量，求某一力的冲量除应给出其大小，还应给出其方向． (3)本题解提供了三种不同的计算合外力冲量的方法．

动量和冲量 动量定理

No27动量和冲量动量定理 第五章动量和动量守恒 一、选择题(每小题6分，共48分) 1．子弹水平射人一个置于光滑水平面上的木块的过程中；下列说法正确的是( ) A．子弹对木板的冲量必定大于术块对子弹的冲量 B．子弹受到的冲量和木块受到的冲量大小相等，方向相反 C．子弹和木块的动量改变量大小相等，方向相反 D．当子弹和木块达到相同速度后，子弹和木块的动量大小相等，方向相反 2．下列说法中正确的是( ) A．物体所受合外力越大，其动量变化一定越大 B．物体所受合外力越大，其动量变化一定越快 C．物体所受合外力的冲量越大，其动量变化一定越大 D．物体所受合外力的冲量越大，其动量一定变化得越快 3．在物体(质量不变)运动过程中，下列说法正确的是( ) A．动量不变的运动，一定是匀速运动 B．动量大小不变的运动，可能是变速运动 C．如果在任何相等时间内物体所受的冲量值等(不为零)，那么该物体一定做匀变速运动 D．若某一个力对物体做功为零，则这个力对该物体的冲量也一定为零 4．放在水平桌面上的物体质量为m，用一个F牛的水平推力推它t秒钟，物体始终不动，那么在t秒内，推力对物体的冲量应为( ) A．0 B．Ft C．mgt D．无法计算 5．如图27—1所示两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止 自由下落，到达斜面底端的过程中，两个物体具 有的相同的物理量是( ) A．重力的冲量 B．合力的冲量 C．弹力的冲量 D，以上几个量都不同 6．如图27—2所示，木块A和B叠放于水平面上，轻推木块A，B会跟着A一起运动，猛击A时，B则不再跟着A一块运动。以上事实说明( ) A．轻推A时，A对B的冲量小 B．轻推A时，A对B的冲量大 C．猛击A的，A对B的作用力小 D．猛击A对，A对B的作用力大

2动量和动量定理

2动量和动量定理 学 习目标知识脉络 1.知道动量的概念，知 道动量和动量变化量均 为矢量，会计算一维情 况下的动量变化量．(重 点) 2．知道冲量的概念，知 道冲量是矢量．(重点) 3．知道动量定理的确切 含义，掌握其表达 式．(重点、难点) 4．会用动量定理解释碰 撞、缓冲等生活中的现 象．(难点) 动量及动量的变化量 [先填空] 1．动量 (1)定义 物体的质量与速度的乘积，即p＝m v. (2)单位 动量的国际制单位是千克米每秒，符号是kg·m/s. (3)方向 动量是矢量，它的方向与速度的方向相同． 2．动量的变化量 (1)定义：物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差(也是矢量)，Δp＝p′－p(矢量式)． (2)动量始终保持在一条直线上时的矢量运算：选定一个正方向，动量、动

量的变化量用带正、负号的数值表示，从而将矢量运算简化为代数运算(此时的正、负号仅表示方向，不表示大小)． [再判断] 1．动量的方向与物体的速度方向相同．(√) 2．物体的质量越大，动量一定越大．(×) 3．物体的动量相同，其动能一定也相同．(×) [后思考] 1．物体做匀速圆周运动时，其动量是否变化？ 【提示】变化．动量是矢量，方向与速度方向相同，物体做匀速圆周运动时，速度大小不变，方向时刻变化，其动量发生变化． 2．在一维运动中，动量正负的含义是什么？ 【提示】正负号仅表示方向，不表示大小．正号表示动量的方向与规定的正方向相同；负号表示动量的方向与规定的正方向相反． [合作探讨] 如图16-2-1所示，质量为m，速度为v的小球与挡板发生碰撞，碰后以大小不变的速度反向弹回． 图16-2-1 探讨1：小球碰撞挡板前后的动量是否相同？ 【提示】不相同．碰撞前后小球的动量大小相等，方向相反． 探讨2：小球碰撞挡板前后的动能是否相同？ 【提示】相同． 探讨3：小球碰撞挡板过程中动量变化量大小是多少？ 【提示】2m v. [核心点击]

冲量与动量公式汇编

冲量与动量公式汇编 1.动量：p=mv {p：动量(kg/s)，m：质量(kg)，v：速度(m/s)，方向与速度方向相同｝ 2.冲量：I=Ft {I：冲量(N s)，F：恒力(N)，t：力的作用时间(s)，方向由F决定｝ 3.动量定理：I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp：动量变化Δp=mvt–mvo，是矢量式} 4.动量守恒定律：p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ 5.弹性碰撞：Δp=0；ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒} 6.非弹性碰撞Δp=0；0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK：损失的动能，EKm：损失的最大动能} 7.完全非弹性碰撞Δp=0；ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体} 8.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰：v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2) 9.由8得的推论——等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒) 10.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M，并嵌入其中一起运动 时的机械能损失。 E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对 {vt：共同速度，f：阻力，s相对子弹相对长木块 的位移} 注： (1)正碰又叫对心碰撞，速度方向在它们“中心”的连线上； (2)以上表达式除动能外均为矢量运算，在一维情况下可取正方向化为代数运算； (3)系统动量守恒的条件：合外力为零或系统不受外力，则系统动量守恒(碰撞问题、 爆炸问题、反冲问题等)； (4)碰撞过程(时间极短，发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒，原子核衰变时动量守恒； (5)爆炸过程视为动量守恒，这时化学能转化为动能，动能增加；

冲量和动量、动量定理练习题.doc

一、冲量和动量、动量定理练习题 一、选择题 1．在距地面h高处以v0水平抛出质量为m的物体，当物体着地时和地面碰撞时间为Δt，则这段时间内物体受到地面给予竖直方向的冲量为[ ] 2．如图1示，两个质量相等的物体，在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下到达斜面底端的过程中，相同的物理量是[ ] A．重力的冲量 B．弹力的冲量 C．合力的冲量 D．刚到达底端的动量 E．刚到达底端时的动量的水平分量 F．以上几个量都不同 3．在以下几种运动中，相等的时间内物体的动量变化相等的是[ ] A．匀速圆周运动 B．自由落体运动 C．平抛运动 D．单摆的摆球沿圆弧摆动 4．质量相等的物体P和Q，并排静止在光滑的水平面上，现用一水平恒力推物体P，同时给Q物体一个与F同方向的瞬时冲量I，使两物体开始运动，当两物体重新相遇时，所经历的时间为[ ] A．I/F B．2I/F C．2F/I D．F/I 5．A、B两个物体都静止在光滑水平面上，当分别受到大小相等的水平力作用，经过相等时间，则下述说法中正确的是[ ] A．A、B所受的冲量相同 B．A、B的动量变化相同

C．A、B的末动量相同 D．A、B的末动量大小相同 6．A、B两球质量相等，A球竖直上抛，B球平抛，两球在运动中空气阻力不计，则下述说法中正确的是[ ] A．相同时间内，动量的变化大小相等，方向相同 B．相同时间内，动量的变化大小相等，方向不同 C．动量的变化率大小相等，方向相同 D．动量的变化率大小相等，方向不同 7．关于冲量、动量与动量变化的下述说法中正确的是[ ] A．物体的动量等于物体所受的冲量 B．物体所受外力的冲量大小等于物体动量的变化大小 C．物体所受外力的冲量方向与物体动量的变化方向相同 D．物体的动量变化方向与物体的动量方向相同 二、填空题 8．将0.5kg小球以10m/s的速度竖直向上抛出，在3s内小球的动量变化的大小等于______kg·m/s，方向______；若将它以10m/s的速度水平抛出，在3s内小球的动量变化的大小等于______kg·m/s，方向______。 9．在光滑水平桌面上停放着A、B小车，其质量m A＝2m B，两车中间有一根用细线缚住的被压缩弹簧，当烧断细线弹簧弹开时，A车的动量变化量和B车的动量变化量之比为______。 10．以初速度v0竖直上抛一个质量为m的小球，不计空气阻力，则小球上升到最高点的一半时间内的动量变化为______，小球上升到最高点的一半高度内的动量变化为______(选竖直向下为正方向)。 11．车在光滑水平面上以2m/s的速度匀速行驶，煤以100kg/s的速率从上面落入车中，为保持车的速度为2m/s不变，则必须对车施加水平方向拉力______N。 12．在距地面15m高处，以10m/s的初速度竖直上抛出小球a，向下抛出小球b，若a、b 质量相同，运动中空气阻力不计，经过1s，重力对a、b二球的冲量比等于______，从抛出到到达地面，重力对a、b二球的冲量比等于______。 13．重力10N的物体在倾角为37°的斜面上下滑，通过A点后再经2s到斜面底，若物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，则从A点到斜面底的过程中，重力的冲量大小______N·s，方向______；弹力的冲量大小______N·S，方向______；摩擦力的冲量大小______N·s。方向______；合外力的冲量大小______N·s，方向______。 14．如图2所示，重为100N的物体，在与水平方向成60°角的拉力F=10N作用下，以2m/s的速度匀速运动，在10s内，拉力F的冲量大小等于______N·S，摩擦力的冲量大小等于______N·s。 15．质量m=3kg的小球，以速率v=2m/s绕圆心O做匀速圆周运动

知识讲解 动量 动量定理(基础)

物理总复习：动量 动量定理 编稿：刘学 【考纲要求】 1、理解动量的概念； 2、理解冲量的概念并会计算； 2、理解动量变化量的概念，会解决一维的问题； 3、理解动量定理，熟练应用动量定理解决问题。 【知识网络】 【考点梳理】 考点一、动量和冲量 1、动量 （1）定义：运动物体的质量与速度的乘积。 （2）表达式：p mv =。 单位：/kg m s ? （3）矢量性：动量是矢量，方向与速度方向相同，运算遵守平行四边形定则。 （4）动量的变化量：21p p p ?=-，p ?是矢量，方向与v ?一致。 （5）动量与动能的关系：22 21()222k mv p E mv m m === p =要点诠释：对“动量是矢量，方向与速度方向相同”的理解，如：做匀速圆周运动的物体速度的大小相等，动能相等（动能是标量），但动量不等，因为方向不同。对“p ?是矢量，方向与v ?一致”的理解，如：一个质量为m 的小钢球以速度v 竖直砸在钢板上，假设反弹速度也为v ，取向上为正方向，则速度的变化量为()2v v v v ?=--=，方向向上，动量的变化量为：2p mv ?=方向向上。 2、冲量

（1）定义：力与力的作用时间的乘积。 （2）表达式：I Ft = 单位： N s ? （3）冲量是矢量：它由力的方向决定 考点二、动量定理 （1）内容：物体所受的合外力的冲量等于它的动量的变化量。 （2）表达式：21Ft p p =- 或 Ft p =? （3）动量的变化率：根据牛顿第二定律 2121v v p p F ma m t t --===?? 即 p F t ?=?，这是动量的变化率，物体所受合外力等于动量的变化率。如平抛运动物体动量的变化率等于重力mg 。 要点诠释： （1）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。 （2）用牛顿第二定律和运动学公式能求解恒力作用下的匀变速直线运动的间题，凡不涉及加速度和位移的，用动量定理也能求解，且较为简便。 但是，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F 应当理解为变力在作用时间内的平均值。 （3）用动量定理解释的现象一般可分为两类：一类是物体的动量变化一定，此时力的作用时间越短，力就越大；时间越长，力就越小。另一类是作用力一定，此时力的作用时间越长，动量变化越大；力的作用时间越短，动量变化越小。分析问题时，要把哪个量一定哪个量变化搞清楚。 （4）应用I p =?求变力的冲量：如果物体受到变力作用，则不直接用I Ft =求变力的冲量，这时可以求出该力作用下的物体动量的变化p ?，等效代换变力的冲量I 。 （5）应用p Ft ?=求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化：曲线运动中物体速度方向时刻在改变，求动量变化21p p p ?=-需要应用矢量运算方法，比较复杂，如果作用力是恒力，可以求恒力的冲量，等效代换动量的变化。 【典型例题】 类型一、动量、动量变化量的计算 【高清课堂：动量 动量定理例1】 例1、质量为0.4kg 的小球沿光滑水平面以5m/s 的速度冲向墙壁，被墙以4m/s 的速度弹回，如图所示，求：这一过程中动量改变了多少？方向怎样？ 举一反三 【变式】（2014 北京大兴模拟）篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球．接球时，两手随球迅速收缩至胸前．这样做可以( ) A ．减小球对手的冲量 B ．减小球对手的冲击力 C ．减小球的动量变化量 D ．减小球的动能变化量 举一反三

冲量和动量、动量定理练习题 经典习题加定理说明

冲量和动量、动量定理练习题 一、动量与冲量 动量定理 1．动量 在牛顿定律建立以前，人们为了量度物体作机械运动的“运动量”，引入了动量的概念。当时在研究碰撞和打击问题时认识到：物体的质量和速度越大，其“运动量”就越大。物体的质量和速度的乘积mv 遵从一定的规律，例如，在两物体碰撞过程中，它们的改变必然是数值相等、方向相反。在这些事实基础上，人们就引用mv 来量度物体的“运动量”，称之为动量。 2．冲量 要使原来静止的物体获得某一速度，可以用较大的力作用较短的时间或用较小的力作用较长的时间，只要力F 和力作用的时间t ?的乘积相同，所产生的改变这个物体的速度效果就一样，在物理学中把F t ?叫做冲量。 3．质点动量定理 由牛顿定律，容易得出它们的联系：对单个物体： 01mv mv v m t ma t F -=?=?=? p t F ?=? 即冲量等于动量的增量，这就是质点动量定理。 在应用动量定理时要注意它是矢量式，速度的变化前后的方向可以在一条直线上，也可以不在一条直线上，当不在一直线上时，可将矢量投影到某方向上，分量式为： x tx x mv mv t F 0-=? y ty y mv mv t F 0-=? z tz z mv mv t F 0-=? 对于多个物体组成的物体系，按照力的作用者划分成内力和外力。对各个质点用动量定理： 第1个 1I 外+1I 内=10111v m v m t - 第2个 2I 外+2I 内=20222v m v m t - M M 第n 个 n I 外+n I 内=0n n nt n v m v m - 由牛顿第三定律： 1I 内+2I 内+……+n I 内=0 因此得到： 1I 外+2I 外+ ……+n I 外=（t v m 11+t v m 22+……+nt n v m ）-（101v m +202v m +……0n n v m ） 即：质点系所有外力的冲量和等于物体系总动量的增量。 二、守恒定律 动量守恒定律是人们在长期实践的基础上建立的，首先在碰撞问题的研究中发现了它，随着实 践范围的扩大，逐步认识到它具有普遍意义， 对于相互作用的系统，在合外力为零的情况下，由牛顿第二定律和牛顿第三定律可得出物体的总动量保持不变。 即： t v m 11+t v m 22+……+n n v m =+'+'221 1v m v m ……n n v m ' 上式就是动量守恒定律的数学表达式。 三、功和功率 1功的概念 力和力的方向上位移的乘积称为功。即θcos Fs W = 式中θ是力矢量F 与位移矢量s 之间的夹角。功是标量，有正、负。外力对物体的总功或合外力对物体所做功等于各个力对物体所做功的代数和。 对于变力对物体所做功，则可用求和来表示力所做功，即 i si F W i θcos ?∑=

动量、冲量和动量定理

高二物理选修3-5第一章选编：熊美先审核：高二物理备课组课型：新授课时间_____ 班级_____ 小组_____ 姓名_____ 组内评价_____ 教师评价_____ 第一节动量、冲量和动量定理 三维目标 （一）知识与技能 1、理解动量和动量变化的矢量性，会计算一条直线上的物体动量的变化。 2、理解冲量的意义和动量定理及其表达式。 3、能利用动量定理解释有关现象和解决实际问题。 4、理解动量与动能、动量定理与动能定理的区别。 （二）过程与方法 在理解动量定理的确切含义的基础上正确区分动量改变量与冲量。 （三）情感、态度与价值观 培养逻辑思维能力，培养逻辑思维能力，会应用动量定理分析计算有关问题。 教学重点：动量、冲量的概念和动量定理。 教学难点：动量的变化。 课前预习 1．冲量：在物理学中，物体受到的_____与力的__________的乘积叫做力的冲量，用公式表示为I＝______，冲量是____量，它的方向跟_____的方向相同，在国际单位制中的单位是______，符号是______。 2．动量：物体的______和______的乘积叫做动量，用公式表示为p＝_____，动量是-____量，它的方向跟______的方向相同，在国际单位制中的单位是_________，符号是- ______。 3．动量的变化量：Δp=______，Δp是_____量，Δp的方向与_____的方向相同。 4．动量定理：物体所受_______的冲量等于物体_______________，这个结论叫动量定理。 5．动量定理的应用 （1）物体的动量变化一定的情况下：力作用时间越短，力就越_____； 作用时间越长，力就越_____。 （2）作用力一定的情况下：力的作用时间越长，动量的变化就越 _____；力的作用时间越短，动量变化就越_____。 新课引入 如图1所示，一个大人从你身旁走过，不小心碰了你一下，可以使你打个趔趄，甚至摔倒，大人则安然无事。但是，如果碰你的是个小孩，尽管他走得跟那个大人一样快，打趔趄甚至摔倒的可能就是他。根据前面所学习的牛顿第三定律知，大人和小孩受到的作用力的大小是相等的，那么两者为什么出现了不同的情况？可见，当我们考虑一个物体的运动效果时，只考虑运动速度是不够的，还必须把物体的质量考虑进去，那么mv是描述什么的物理量？ 课堂探究 一、动量 1、概念：p＝______，动量是_____量，它的方向与物体运动速度的方向一致。只要m 的大小、v的大小和方向三者中任一因素发生了变化，物体的动量就改变。 2、思考：(1)动量除了具有矢量性外，还有什么性质？

冲量,动量定理教案

动量定理 1.动量 （1）定义：运动物体的质量和速度的乘积叫做动量，p =mv 动量的单位：kg ·m/s. （2）物体的动量表征物体的运动状态，其中的速度为瞬时速度，通常以地面为参考系. （3）动量是矢量，其方向与速度v 的方向相同. 两个物体的动量相同含义：大小相等，方向相同. （4）注意动量与动能的区别和联系： 动量、动能和速度都是描述物体运动的状态量； 动量是矢量，动能是标量； 动量和动能的关系是：p 2＝2mE k . 2.动量的变化量 （1）Δp =p t －p 0. （2）动量的变化量是矢量，其方向与速度变化Δv 的方向相同，与合外力冲量的方向 相同，跟动量的方向无关. （3）求动量变化量的方法： ①定义法 Δp =p t －p 0=mv 2－mv 1； ②动量定理法 Δp =Ft . 3.冲量 （1）定义：力和力的作用时间的乘积，叫做该力的冲量 I =Ft ，冲量的单位：N ·s. （2）冲量是过程量，它表示力在一段时间内的累积作用效果. （3）冲量是矢量，其方向由力的方向决定.如果在作用时间内力的方向不变，冲量的 方向就与力的方向相同. （4）求冲量的方法： ①定义法 I =Ft （适用于求恒力的冲量）； ②动量定理法 I =Δp . 4、动量定理 （1）物体所受合外力的冲量，等于这个物体动量的增加量，这就是动量定理. 表达式为：Ft ＝p p -' 或 Ft ＝mv v m -' （2）动量定理的研究对象是单个物体或可视为单个物体的系统. 当研究对象为物体系时，物体系总动量的增量等于相应时间内物体系所受的合外 力的冲量. 所谓物体系总动量的增量是指系统内各物体的动量变化量的矢量和. 所谓物体系所受的合外力的冲量是指系统内各物体所受的一切外力的冲量的矢量和，而 不包括系统内部物体之间的相互作用力（内力）的冲量；这是因为内力总是成对出现的，而 且它们的大小相等、方向相反，其矢量和总等于零. （3）动量定理公式中的F 是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力.它可以是 恒力，也可以是变力. 当合外力为变力时，F 应该是合外力对作用时间的平均值. 说明： ①在打击和碰撞问题中，物体之间的相互作用力的很大，大小变化很快，作用时间

24动量与冲量、动量定理

24 动量与冲量、动量定理班，号，姓名 1.有关物体的动量，下列说法正确的是( ) A.某一物体的动量改变，一定是速度大小改变 B.某一物体的动量改变，一定是速度方向改变 C.某一物体的运动速度改变，其动量一定改变 D.物体的运动状态改变，其动量一定改变 2.对于力的冲量的说法，正确的是( ) A.力越大，力的冲量就越大 B.作用在物体上的力大，力的冲量不一定大 与其作用时间t1的乘积F1t1等于F2与其作用时间t2的乘积F2t2，则这两个冲量相同D.静置于水平地面上的物体受到水平推力F的作用，经过时间t仍处于静止，则此推力的冲量为零 3.物体做变速运动，则( ) A.物体的动量一定改变 B.物体的速度大小一定改变 C.物体所受合外力一定改变 D.一定有合外力，且一定是恒力 4.关于冲量和动量，下列说法中正确的是( ) A.冲量是反映力的作用时间积累效果的物理量 B.动量是描述物体状态的物理量 C.冲量是物体动量变化的原因 D.冲量是描述物体状态的物理量 5.以速度v0竖直向上抛出一物体，空气阻力大小恒定，关于物体受到的冲量，以下说法正确的是( ) A.物体上升阶段和下降阶段所受的重力的冲量方向相反 B.物体上升阶段和下降阶段所受的空气阻力的冲量方向相反

C.物体在下落阶段受的重力的冲量大于上升阶段受的重力的冲量 D.物体从抛出到返回抛出点，物体所受空气阻力的总冲量为零 6.某物体在运动过程中，下列说法中正确的是( ) A.在任何相等时间内.它受到的冲量都相同，则物体一定做匀变速运动 B.如果物体的动量大小保持不变，则物体一定做匀速运动 C.只要物体的加速度不变，物体的动量就不变 D.只要物体动量对时间的变化率恒定，物体就作匀变速运动 7.使质量为2kg的物体做竖直上抛运动，4s后回到出发点，不计空气阻力，在此过程中物体动量的变化和所受的冲量分别是( ) ·m/s，方向竖直向下;80N·s方向竖直向上 ·m/s，方向竖直向上;80N·s，方向竖直向下 ·m/s和.方向均竖直向下 ·m/s和40N·s，方向均竖直向下 8.一个物体以某一初速度从粗糙斜面的底部沿斜面向上滑，物体滑到最高点后又返回到斜面底部，则下述说法中正确的是( ) A.上滑过程中重力的冲量小于下滑过程中重力的冲量 B.上滑过程中摩擦力的冲量与下滑过程中摩擦力的冲量大小相等 C.上滑过程中弹力的冲量为零 D.上滑与下滑的过程中合外力冲量的方向相同 9.一个质量为m的小球,从高度为H的地方自由落下,与水平地面碰撞后向上弹起,设碰撞时间为定值t,则在碰撞过程中,下列关于小球对地面的平均冲击力与球弹起的高度h 的关系中正确的是(设冲击力远大于重力)( ). A．h越大,平均冲击力越大 B．h越小,平均冲击力越大 C．平均冲击力大小与h无关 D．若h一定,平均冲击力与小球质量成正比

冲量动量动量定理

冲量、动量、动量定理 1、一帆船在静水中顺风飘行，风速为0v .问：船速多大时，风供给船的功率最大？设帆面是完全弹性面，且与风向垂直。（提示：空气碰到帆后按原来相对与帆的速度返回） 2、一盛水的容器沿倾斜角为θ的固定斜面向下滑动，从靠近容器底部的细管A 的管口向外喷水，水相对于容器速度为0v ，细管的内横截面积为S ，已知水和容器的总质量为M ，假设容器内水的质量可视为不变，水的密度是ρ，当容器下滑时，水面与斜面平行，试求容器底部与斜面间的动摩擦因数。 3、长为l ，质量为m 的柔然绳子放在水平桌面上，用手将绳子的一端以恒定的速度v 向上提起，求当提起高度为)(l x x <时手的拉力。 4、一根均匀柔软的链条悬挂在天花板上，且下端正好触地。若松开悬点，让链条自由下落，试证明，在下落过程中，链条对地板的作用力（约）等于已落在地板上的那段链条重的三倍。 5、如图所示，在光滑的水平面上静止放置两个相互接触的木块B A 、，质量分别为21m m 、。今有一子弹水平穿过木块B A 、的时间为21t t 、，试求最终木块B A 、运动的速度之比。 6、宇宙飞船在定向流动的陨石碎块粒子流中以速度v 迎着粒子流运行，然后飞船转头，开始以速度v 顺着粒子流方向运行，这时发动机的牵引力为原来的1/4。试求陨石粒子流的速度。设飞船可视为两端平坦的圆柱形，而粒子与飞船面的碰撞是完全弹性的。

动量、能量守恒、 1、如图所示，质量为m ，从高度为h ，质量为M 的光滑斜面顶端滑下，斜面的倾角为θ，放在光滑水平桌面上，问：（1）m 滑到底端时，M 后退了多少？（2）m 对M 做功多少？ 2、如图所示，设重物A 和B 的质量分别为m A 和m B ，用柔软、不可伸长的轻绳相连跨过一轻质滑轮置于带平台的斜劈C 上，斜劈放在光滑地板上，质量为M 。试求，当A 沿斜面下移距离l 时，此斜劈C 移动了多少距离？ 3、一个砂漏（古代的一种计时器）置于一个盘秤上，初始时瓶中的所有砂子都放在上面的容器里，如图所示。瓶的质量为M ，瓶中砂子的质量为m 。在t=0时，砂子开始流入下面的容器，砂子以质量变化率为常数( )m t l D =D 流下。画出t ≥0的全部时间内秤的读数W 与时 间t 的函数曲线。 4、由喷泉中喷出的水柱，把一个质量为m 的桶倒顶在空中，水以速率为0v 、恒定的质量曾率（单位时间内喷出的质量）k t m =??从地下射向空中。求垃圾桶可停留的最大高度。设水柱喷到桶底后以相同的速率返回。

冲量和动量和动量定理

高一物理 第一单元 冲量和动量 动量定理 一、内容黄金组 1． 理解动量的概念，知道动量的定义，知道动量是矢量 2． 理解冲量的概念，知道冲量的定义，知道冲量是矢量 3． 知道动量的变化也是矢量，会正确计算一维的动量变化。 4． 理解动量定理的含义和表达式，能用动量定理解释现象和进行有关的计算。 二、要点大揭秘 1． 冲量I ： （1） 定义力和作用时间的乘积称为冲量，矢量 （2） 表达式：I ＝Ft 单位 牛·秒 （3） 方向：在F 方向不变时，其方向与力的方向相同； （4） 物理意义：反映力的时间积累效果的物理量，是过程物理量，即冲量的大 小、方向都与过程有关，在作用力一定时，所经历的时间越长，冲量也越 大； （5） 提到冲量必须指明是那个力的冲量或合力的冲量。 （6） 冲量的定义式I ＝Ft 只适用于计算恒力（大小、方向均不变）的冲量，对 于的冲量一般不适用，但是，如果力F 的方向不变，而大小随时间作线性 变化，则可用力的平均值20t F F F +=来计算，因为2 0t F F F +=的成立条件是力F 随时间t 作线性变化。 2． 动量P ： （1） 定义：运动物体质量和速度的乘积。 （2） 表达式：P ＝mv ，千克·米/秒； （3） 方向：与速度方向相同； （4） 物理意义：描述运动物体的状态量； （5） 动量是一个相对物理量，其大小、方向均与参照物的选取有关，通常情况 下，选取地球为参照物。 3． 对动量定理Ft=mv ’-mv 的认识 （1） 式中的Ft 是研究对象所受的合外力的总冲量，而不是某一个力的冲量， 合外力的总冲量等于所有外力在相同时间内的冲量的矢量和，当研究对象 所受到的所有外力在一条直线上，矢量和的计算简化为代数和的计算。 （2） 合外力的总冲量与物体动量的变化量相联系，与物体在某一时刻的动量没 有必然的联系，物体所受的合外力的冲量，是引起物体动量发生变化的原 因，必须说明，当物体速度的大小或方向发生变化，或两者均发生变化时， 物体的动量也就一定发生了变化。 （3） 动量定理是矢量式，物体动量变化量的方向与合外力的冲量方向相同，而 物体某一时刻的动量方向跟合外力冲量方向无必然联系，必须区别动量变 化量的方向与某一时刻的动量的方向。 （4） 动量的变化量是ΔP ＝p ’－p 是动量的矢量差，只有当物体做直线运动时， 物体运动过程中任意两个状态的动量的变化量ΔP 的计算才简化为代数 差，在这种情况下，必须事先建立正方向，与规定正方向相同的动量为为

冲量-动量动量定理练习题(带答案)复习课程

冲量-动量动量定理练习题(带答案)

2016年高三1级部物理第一轮复习-冲量动量动量定理 1．将质量为0.5 kg的小球以20 m/s的初速度竖直向上抛出，不计空气阻力，g取10 m/s2.以下判断正确的是() A．小球从抛出至最高点受到的冲量大小为10 N·s B．小球从抛出至落回出发点动量的增量大小为0 C．小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为0 D．小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为20 N·s 解析：小球在最高点速度为零，取向下为正方向，小球从抛出至最高点受到的冲量I＝0－(－m v0)＝10 N·s，A正确；因不计空气阻力，所以小球落回出发点的速度大小仍等于20 m/s，但其方向变为竖直向下，由动量定理知，小球从抛出至落回出发点受到的冲量为：I＝Δp＝m v－(－m v0)＝20 N·s，D正确，B、C均错误． 答案：AD 2.如图所示，倾斜的传送带保持静止，一木块从顶端以一定的初速度匀加速下滑到底端．如果让传送带沿图中虚线箭头所示的方向匀速运动，同样的木块从顶端以同样的初速度下滑到底端的过程中，与传送带保持静止时相比() A．木块在滑到底端的过程中，摩擦力的冲量变大 B．木块在滑到底端的过程中，摩擦力的冲量不变 C．木块在滑到底端的过程中，木块克服摩擦力所做的功变大 D．木块在滑到底端的过程中，系统产生的内能数值将变大 解析：传送带是静止还是沿题图所示方向匀速运动，对木块来说，所受滑动摩擦力大小不变，方向沿斜面向上；木块做匀加速直线运动的加速度、时间、位移不变，所以选项A错，选项B 正确．木块克服摩擦力做的功也不变，选项C错．传送带转动时，木块与传送带间的相对位移变大，因摩擦而产生的内能将变大，选项D正确． 答案：BD 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除

动量和动量定理知识点与例题

动量和动量定理的应用 知识点一——冲量（I） 要点诠释： 1.定义：力F和作用时间的乘积，叫做力的冲量。 2.公式： 3.单位： 4.方向：冲量是矢量，方向是由力F的方向决定。 5.注意： ①冲量是过程量，求冲量时一定要明确是哪一个力在哪一段时间内的冲量。 ②用公式求冲量，该力只能是恒力 1.推导： 设一个质量为的物体，初速度为，在合力F的作用下，经过一段时间，速度变为 则物体的加速度 由牛顿第二定律 2.动量定理：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。 3.公式：或 4.注意事项： ②式中F是指包含重力在内的合外力，可以是恒力也可以是变力。当合外力是变力时，F应该是合外力在这段时间内的平均值； ③研究对象是单个物体或者系统； 规律方法指导 1.动量定理和牛顿第二定律的比较 （1）动量定理反映的是力在时间上的积累效应的规律，而牛顿第二定律反映的是力的瞬时效应的规律 （2）由动量定理得到的，可以理解为牛顿第二定律的另一种表达形 式，即：物体所受的合外力等于物体动量的变化率。 （3）在解决碰撞、打击类问题时，由于力的变化规律较复杂，用动量定理处理这类问题更有其优越性。

4.应用动量定理解题的步骤 ①选取研究对象； ②确定所研究的物理过程及其始末状态； ③分析研究对象在所研究的物理过程中的受力情况； ④规定正方向，根据动量定理列式； ⑤解方程，统一单位，求得结果。 经典例题透析 类型一——对基本概念的理解 1.关于冲量，下列说法中正确的是（） A.冲量是物体动量变化的原因 B.作用在静止的物体上力的冲量一定为零 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 思路点拨：此题考察的主要是对概念的理解 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，物体的动量也发生了变化，因此说冲量使物体的动量发生了变化，A对；只要有力作用在物体上，经历一段时间，这个力便有了冲量，与物体处于什么状态无关，B错误；物体所受冲量大小与动量大小无关，C错误；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错误。 答案：A 【变式】关于冲量和动量，下列说法中错误的是（） A.冲量是反映力和作用时间积累效果的物理量 B.冲量是描述运动状态的物理量 C.冲量是物体动量变化的原因 D.冲量的方向与动量的方向一致 答案：BD 点拨：冲量是过程量；冲量的方向与动量变化的方向一致。故BD错误。 类型二——用动量定理解释两类现象 2.玻璃杯从同一高度自由落下，落到硬水泥地板上易碎，而落到松软的地毯上不 易碎。这是为什么？ 解释：玻璃杯易碎与否取决于落地时与地面间相互作用力的大小。由动量定理可知，此作用力的大小又与地面作用时的动量变化和作用时间有关。 因为杯子是从同一高度落下，故动量变化相同。但杯子与地毯的作用时间远比杯子与水泥地面的作用时间长，所以地毯对杯子的作用力远比水泥地面对杯子的作用力小。所以玻璃杯从同一高度自由落下，落到硬水泥地板上易碎，而落到松软的地毯上不易碎。 ３. 如图，把重物压在纸带上，用一水平力缓缓拉动纸带，重物跟着一起运动，

动量、冲量和动量定理

第七章动量动量守恒 考纲要求 1、动量、冲量、动量定理Ⅱ 2、动量守恒定律Ⅱ 说明：动量定理和动量守恒定律的应用只限于一维的情况 知识网络： 单元切块： 按照考纲的要求，本章内容可以分成两部分，即：动量、冲量、动量定理；动量守恒定律。其中重点是动量定理和动量守恒定律的应用。难点是对基本概念的理解和对动量守恒定律的应用。 §1 动量、冲量和动量定理 知识目标 一、动量 1、动量：运动物体的质量和速度的乘积叫做动量．是矢量，方向与速度方向相同；动量的合成与分解，按平行四边形法则、三角形法则．是状态量；通常说物体的动量是指运动物体某一时刻的动量，计算物体此时的动量应取这一时刻的瞬时速度。是相对量；物体的动量亦与参照物的选取有关，常情况下，指相对地面的动量。单位是kg·m/s； 2、动量和动能的区别和联系 ①动量的大小与速度大小成正比，动能的大小与速度的大小平方成正比。即动量相同而质量不同的物体，其动能不同；动能相同而质量不同的物体其动量不同。 ②动量是矢量，而动能是标量。因此，物体的动量变化时，其动能不一定变化；而物体的动能变化时，其动量一定变化。 ③因动量是矢量，故引起动量变化的原因也是矢量，即物体受到外力的冲量；动能是标量，引起动能变化的原因亦是标量，即外力对物体做功。 ④动量和动能都与物体的质量和速度有关，两者从不同的角度描述了运动物体的特性，且二者大小间存在关系式：P2＝2mE k 3、动量的变化及其计算方法 动量的变化是指物体末态的动量减去初态的动量，是矢量，对应于某一过程（或某一段时间），是一个非常重要的物理量，其计算方法： （1）ΔP=P t一P0，主要计算P0、P t在一条直线上的情况。