2021高考物理二轮复习第一篇专题五：动量定理的理解和应用学案4页

动量定理的理解和应用
(2020·全国Ⅰ卷)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气
体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法
正确的是 (　　)
A.增加了司机单位面积的受力大小
B.减少了碰撞前后司机动量的变化量
C.将司机的动能全部转换成汽车的动能
D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
(1)审题破题眼:
(2)情境化模型:
初末动量确定→动量变化量确定→冲量确定→延长时间减小受力→增大面积→减小压强
(3)命题陷阱点:
陷阱 1:误以为延长时间会减小动量的变化量或冲量
碰撞过程的初、末速度与气囊无关,初、末动量也与气囊无关,延长时间减小受力而非冲量或
动量变化量。
陷阱 2:误以为增大面积会增大单位面积上的受力
冲量不变,时间延长会减小受力,同样的力增大面积会减小压强。
1.理解动量定理的要点
(1)应用动量定理时研究对象既可以是单一物体,也可以是系统,当为系统时不考虑内力的冲
量。
(2)动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力。
(3)动量定理的表达式 FΔt=Δp是矢量式,列方程之前先规定正方向。
2.用动量定理解释现象

(1)Δp一定时,F的作用时间越短,力就越大;时间越长,力就越小。
(2)F一定,此时力的作用时间越长,Δp就越大;力的作用时间越短,Δp就越小。
分析问题时,要把哪个量一定,哪个量变化搞清楚。
3.动量定理的两个重要应用
(1)应用 I=Δp求变力的冲量。
(2)应用Δp=FΔt求动量的变化量。
动量定理的解题技巧
(1)对不涉及加速度和位移的力与运动的关系问题,应用动量定理不需要考虑运动过程的细节,
解题较为方便。
(2)在应用动量定理解题时,需要表达物体(沿某方向)受到的合冲量,所以一定要对物体认真
进行受力分析,不可有遗漏的力。
(3)当合力远大于重力时,可忽略重力的冲量。
(4)对于变力的冲量,往往通过动量定理来计算。
(5)建立方程时要事先选定正方向,确定力与速度的正、负号。
1.(动量定理求冲力)一架从墨尔本飞往布里斯班的飞机,飞到 1 500 m 高时恰撞到了一只兔子,
当时这只兔子正被一只鹰抓着,两者撞到飞机当场殒命。设当时飞机正以 720 km/h 的速度飞
行,撞到质量为 2 kg的兔子,作用时间为 0.1 s。则飞机受到兔子的平均撞击力约为 (　　)
A.1.44×103 N　　 B.4.0×103 N
C.8.0×103 N D.1.44×104 N
2.(图象问题)(多选)一质量为 2 kg 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变化的图线如图所示,则 (　　)
A.t=1 s时物块的速率为 1 m/s

B.t=2 s时物块的动量大小为 4 kg·m/s
C.t=3 s时物块的动量大小为 5 kg·m/s
D.t=4 s时物块的速度为零
3.(变力在动量定理的应用)如图所示,物体从 t=0 时刻开始由静止做直线运动,0～4 s 内其合
外力随时间变化的关系图线为某一正弦函数,下列表述不正确的是 (　　)
A.0～2 s内合外力的冲量一直增大
B.0～4 s内合外力的冲量为零
C.2 s末物体的动量方向发生变化
D.0～4 s内物体动量的方向一直不变
4.(动量定理解决实际问题)一高空作业的工人质量为 60 kg,系一条长为 L=5 m的安全带,若工
人由静止不慎跌落时安全带的缓冲时间 t=1 s(工人最终静止悬挂在空中),则缓冲过程中安全
带受的平均冲力是多少?(g取 10 m/s2,忽略空气阻力的影响)
专题五　动量和能量
考向 1
///研透真题·破题有方///
　D　有无安全气囊司机初动量和末动量均相同,则动量的改变量也相同,故选项 B错误;安全
气囊可以延长司机受力作用时间,同时增大司机的受力面积,根据动量定理,则减少了司机受
力大小,从而司机单位面积的受力大小也减少,故选项 A错误,D正确;因有安全气囊的存在,司
机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能,故选项 C错误。

///多维猜押·制霸考场///
1.B　720 km/h=200 m/s;根据动量定理 Ft=mv可得平均撞击力 F= = N=4×103 N,选
项 B正确。
2.A、B　由动量定理可得 Ft=mv,解得 v= 。t=1 s时物块的速率为 v= =
m/s=1 m/s,故选项 A正确;t=2 s时物块的动量大小 p2=F2t2=2×2 kg·m/s=
4 kg·m/s,故选项 B正确;t=3 s时物块的动...