高中物理第十六章第二节动量和动量定理预习导航学案新人教选修.docx
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高中物理第十六章第二节动量和动量定理预习导航学案新人教选修
第二节动量和动量定理
预习导航
情境导入
课程目标
用一条细线悬挂着一个重物，把重物拿到悬挂点附近，然后释放，重物可以把细线拉断。
如果在细线上端拴一段橡皮筋，再把重物拿到悬挂点附近释放，细线可能就不会被拉断了（如图所示）。
想想这是什么道理。
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。
1．动量
（1）定义：
物理学中把物体的质量m跟运动速度v的乘积mv叫作动量。
（2）公式：
p＝mv。
（3）单位：
在国际单位制中，动量的单位是千克米每秒，符号为kg·m/s。
（4）矢量性：
由于速度是矢量，所以动量是矢量，它的方向与速度的方向相同，运算遵循平行四边形定则。
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）。
思考物体动量的决定因素是什么？
速度变化时，动量一定会变化吗？
提示：
动量由质量和速度共同决定。
无论是速度的大小发生变化还是方向发生变化，动量都会发生变化。
3．冲量
（1）定义：
力F与力的作用时间t的乘积叫作力的冲量。
（2）表达式：
I＝F·t。
（3）单位：
在国际单位制中，冲量的单位是牛·秒，符号是N·s。
（4）矢量性：
冲量是矢量，力的冲量方向跟力的方向相同。
4．动量定理
（1）表述：
物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。
（2）表达式：
mv′－mv＝Ft，或p′－p＝I。
（3）适用条件：
动量定理不仅适用于恒力，也适用于变力。
（4）说明：
对于变力的冲量，动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值。
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1．在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量动Φ随时间t的变化关系如图所示，已知线圈总电阻为2Ω，则
A．t=1.0s时线圈平面平行于磁感线
B．t=1.5s时线圈中感应电流为0
C．t=2.0s时线圈中的感应电动势为0
D．一个周期内线圈产生的热量为8J
2．如图所示，光滑的水平面上静止着一辆小车（用绝缘材料制成），小车上固定一对竖直放置的带电金属板，在右金属板的同一条竖直线上有两个小孔a、b。
一个质量为m、带电量为－q的小球从小孔a无初速度进入金属板，小球与左金属板相碰时间极短，碰撞时小球的电量不变且系统机械能没有损失，小球恰好从小孔b出金属板，则
A．小车（含金属板，下同）和小球组成的系统动量守恒
B．小车和小球组成的系统机械能守恒
C．在整个过程中小车的位移为零
D．因为小车和小球的质量大小关系未知，无法求出小车的位移
3．将卫星发射至近地圆轨道1，然后再次点火，将卫星送入同步轨道3。
轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，M、N为椭圆轨道短半轴的端点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时（如图所示），以下说法正确的是（）
A．在三条轨道中周期从大到小的顺序是3轨道、1轨道、2轨道
B．在三条轨道中速率最大的时刻为经过2轨道的Q点，速率最小的时刻为经过2轨道上P点
C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D．卫星在轨道2上从M—P—N运动所需的时间等于从N—Q—M的时间
4．物体的初速度为v0，以加速度a做匀加速直线运动，如果要它的速度增加到初速度的n倍，则物体的位移是（）
A．
B．
C．
D．
5．如图所示，两根间距为l的光滑平行金属导轨与水平面夹角为α，图中虚线下方区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于斜面向上。
两金属杆质量均为m，电阻均为R，垂直于导轨放置。
开始时金属杆ab处在距磁场上边界一定距离处，金属杆cd处在导轨的最下端，被与导轨垂直的两根小柱挡住。
现将金属杆ab由静止释放，当金属杆ab刚进入磁场便开始做匀速直线运动。
已知重力加速度为g，则
A．金属杆ab进入磁场时感应电流的方向为由a到b
B．金属杆ab进入磁场时速度大小为
C．金属杆ab进入磁场后产生的感应电动势为
D．金属杆ab进入磁场后金属杆cd对两根小柱的压力大小为零
6．一个物体自由下落6s后落地，则在开始2s内和最后2s内通过的位移之比为（）
A．1：
5B．3：
5C．3：
11D．1：
3
二、多项选择题
7．如图所示为某沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知质点a出现两次波峰的最短时间间隔为0.4s，则下列说法正确的是（____）
A．这列波的波速是10m/s
B．再经过0.4s，质点b恰好移动到c点
C．c第一次到达波峰须从图示位置再经过0.7s时间
D．质点c振动到波峰位置，质点a一定在平衡位置向下振动
E．从图示时刻开始，到0.8s时，质点c通过的路程是8cm
8．如图为一圆柱型中空玻璃管,管内径为R1,外径为R2,玻璃相对空气的折射率为
.一细束黄色光线在圆柱横截面内射向玻璃管上的A点，入射角为i.为保证在内壁处光不会进入中空部分,下列说法正确的是_____
A．若i=45°，为保证光不从内壁进入中空部分，R2可以等于
R1。
B．若i=45°，为保证光不从内壁进入中空部分，R2不能大于
R1。
C．若将黄光换成蓝光，改变i，使蓝光沿黄光的折射路径到达玻璃管内壁，当R2等于
R1时，蓝光也不会射入中空部分.
D．若R2等于2R1，为保证光不从内壁进入中空部分，则i≥30°.
E.若R2等于2R1，玻璃相对空气的折射率变为5/3，为保证光不从内壁进入中空部分，则i≥37°.
9．如图所示，发电机的矩形线圈面积为S，匝数为N，绕
轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度
匀速转动
从图示位置开始计时，下列判断正确的是
A．此时穿过线圈的磁通量为NBS，产生的电动势为零
B．线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为
C．P向下移动时，电流表示数变小
D．P向下移动时，发电机的电功率增大
10．下列说法中不正确的是（）
A．根据速度定义式
，当
非常非常小时，
就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法。
B．在探究加速度、力和质量三者之间关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法。
C．在推导匀变速直线运动的位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法。
D．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法
三、实验题
11．测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U—I图象如图所示
现备有以下器材：
A．干电池1个
B．滑动变阻器（0〜50Ω）
C．电压表（0〜3V）
D．电压表（0〜15V）
E.电流表（0〜0.6A）
F.电流表（0〜3A）
（1）其中电压表____和电流表应选_____（填字母代号）
（2）如图乙是根据实验数据画出的U—I图象.由此可知这个干电池的电动势E=___V，内电阻r=___
（保留两位有效数字）
12．在探究物体的加速度与合外力的关系实验中：
某同学用下图1装置：
保持小车（含车中重物）的质量
不变，细线下端悬挂钩码的总重力
作为小车受到的合力
，用打点计时器测出小车运动的加速度
。
（1）（单选）关于实验操作，下列说法正确的是____________
A．实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行
B．平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑
C．每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力
（2）图2中，出现甲的原因_______________________
图2中，出现丙图的原因_____________________
四、解答题
13．如图所示，质量m1＝0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5m，现有质量m2＝0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0＝2m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。
物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，求
（1）物块在车面上滑行的时间t；
（2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v0′不超过多少。
14．在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面是边长为a的等边三角形，如图所示．有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的地面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率为
，光在空气中传播的速度为c.求：
（1）光束在桌面上形成的光斑半径R
（2）光束在玻璃中传播的时间t
【参考答案】
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
C
C
B
A
B
A
二、多项选择题
7．ACE
8．ACD
9．BD
10．ABC
三、实验题
11．CE1.50.75
12．
（1）A
（2）平衡摩擦力过度；平衡摩擦力不足或未平衡摩擦；
四、解答题
13．
（1）0.24s
（2）5m/s
14．
（1）R=2r
（2）
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1．如图甲所示，abcd为边长为L=1m的正方形余属线框，电阻为R=2Ω，虚线为正方形的对称轴，虚线上方线框内有按图乙变化的匀强磁场，虚线下方线框内按图丙变化的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里为正，则线框中的感应电流大小为
A．
AB．
AC．
AD．
A
2．科学家计划在2025年将首批宇航员送往火星进行考察。
一质量为m的物体，假设在火星两极宇航员用弹簧测力计测得的读数为F1，在火星赤道上宇航员用同一把弹簧测力计测得的读数为F2。
通过天文观测测得火星的自转角速度为ω，已知引力常量为G，将火星看成是质量分布均匀的球体，则火星的密度和半径分别为
A．
和
B．
和
C．
和
D．
和
3．甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距x＝4m，乙车在前，甲车在后，某时刻两车同时开始运动，两车运动的x-t图象如图所示，则下列表述正确的是
A．乙车做曲线运动，甲车做直线运动
B．甲车先做匀减速运动，后做匀速运动
C．两车相遇两次
D．乙车的速度不断减小
4．电荷量为Q1和Q2的两点电荷分别固定在x轴上的O、C两点，规定无穷远处电势为零，x轴上各点电势随x的变化关系如图所示．则
A．Q1带负电，Q2带正电
B．G点处电场强度的方向沿x轴正方向
C．将带负电的试探电荷自G点静止释放，仅在电场力作用下一定不能到D点
D．将带负电的试探电荷从D点沿x轴正方向移到J点，电场力先做负功后做正功
5．如图所示，半径为R的金属环竖直放置，环上套有一质量为m的小球，小球开始时静止于最低点。
现给小球一冲击，使它以初速度v0
开始运动。
小球运动到环的最高点时与环恰无作用力，小球从最低点运动到最高点的过程中（）
A．小球机械能守恒
B．小球在最低点时对金属环的压力是6mg
C．小球在最高点时，速度为0
D．小球机械能不守恒，且克服摩擦力所做的功是0.5mgR
6．如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行。
在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，下列说法错误的是（）
A．b对c的摩擦力可能始终增加B．滑轮对绳的作用力方向始终不变
C．地面对c的支撑力始终变小D．c对地面的摩擦力方向始终向右
二、多项选择题
7．水平抛出在空中飞行的物体，不考虑空气阻力，则（____）
A．在相等的时间间隔内动量的变化相同
B．在任何时间内，动量变化的方向都是竖直向下
C．在任何时间内，动量对时间的变化率恒定
D．在刚抛出物体的瞬间，动量对时间的变化率为零
E．在刚抛出物体的瞬间，动量对时间的变化率最大
8．（物理选修3-4）
（1）如图所示，图甲为一列简谐横波在t=0.6s时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像，从该时刻起，下列说法正确的是_______________（选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，没选错一个扣3分，最低得分为0）
A．经过0.05s时，质点Q距平衡位置的距离大于质点P距平衡位置的距离
B．经过0.25s时，质点Q的加速度大小小于质点P的加速度大小
C．经过0.15s，波沿x轴的正方形传播了3m
D．经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴负方向
E．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为0.5m的障碍物，能发生明显衍射现象
（2）如图缩水，在折射率为n，厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源S，从S发出的光线以角度θ入射到玻璃板上表面，经过玻璃板后从下表面射出，求：
此光线在玻璃板中传播的时间？
9．法拉第圆盘发电机的示意图如图所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中.圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（）
A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定
B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动
C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化
D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍
10．如图所示，形状和质量完全相同的两个圆柱体a、b靠在一起，表面光滑，重力为G，其中b的下半部刚好固定在水平面MN的下方，上边露出另一半，a静止在平面上。
现过a的轴心施加一水平作用力F，可缓慢的将a拉离平面一直滑到b的顶端，对该过程分析，则应有（）
A．拉力F先增大后减小，最大值是G
B．开始时拉力F最大为
G，以后逐渐减小为0
C．a、b间的压力开始最大为2G，而后逐渐减小到G
D．a、b间的压力由0逐渐增大，最大为G
三、实验题
11．如图所示，两端开口的汽缸竖直固定放置两厚度不计的轻质活塞A、B间有轻杆相连在活塞A上放一重物C，C的质量m=3kg，两活塞的横截面积分别为SA=25cm2，SB=15cm2．活塞间封闭有一定质量的理想气体（不漏气）。
开始时，整个装置保持静止，此时两活塞离D处距离相等，P0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，不计一切摩擦。
（i）求开始时，轻杆对活塞A的作用力大小；
（ⅱ）若缓慢降低汽缸内温度至t=87℃时，A活塞恰好靠近D处，求开始时汽缸内气体的温度。
12．如图所示，竖直平面内有一固定绝缘轨道ABCDP，由半径r＝0.5m的圆弧轨道CDP和与之相切于C点的水平轨道ABC组成，圆弧轨道的直径DP与竖直半径OC间的夹角θ＝37°，A、B两点间的距离d＝0.2m。
质量m1＝0.05kg的不带电绝缘滑块静止在A点，质量m2＝0.1kg、电荷量q＝1×10﹣5C的带正电小球静止在B点，小球的右侧空间存在水平向右的匀强电场。
现用大小F＝4.5N、方向水平向右的恒力推滑块，滑块到达B点前瞬间撤去该恒力，滑块与小球发生弹性正碰，碰后小球沿轨道运动，到达P点时恰好和轨道无挤压且所受合力指向圆心。
小球和滑块均视为质点，碰撞过程中小球的电荷量不变，不计一切摩擦。
取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.
（1）求撤去该恒力瞬间滑块的速度大小v以及匀强电场的电场强度大小E；
（2）求小球到达P点时的速度大小vP和B、C两点间的距离x；
（3）若小球从P点飞出后落到水平轨道上的Q点（图中未画出）后不再反弹，求Q、C两点间的距离L。
四、解答题
13．如图所示的xoy坐标系中，在第I象限内存在沿y轴负向的匀强电场，第IV象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。
一个比荷q/m=102c/kg的带正电粒子从y轴上的P点垂直进入匀强电场，经过x轴上的Q点以速度v=2m/s进入磁场，方向与x轴正向成30°。
若粒子在磁场中运动后恰好能再回到电场，已知OQ长L=6m，粒子的重力不计，电场强度E和磁感应强度B大小均未知。
求：
（1）OP的距离
（2）磁感应强度B的大小
（3）若在O点右侧44m处放置一平行于y轴的挡板，粒子能击中挡板并被吸收，求粒子从P点进入电场到击中挡板的时间.
14．一颗距离地面高度等于地球半径R0的圆形轨道地球卫星，卫星轨道平面与赤道平面重合，已知地球表面重力加速度为g．
（1）求出卫星绕地心运动周期T；
（2）设地球自转周期为T0，该卫星圆周运动方向与地球自转方向相同，则在赤道上一点的人能连续接收到该卫星发射的微波信号的时间是多少？
如图中赤道上的人在B1点时恰可收到在A1点的卫星发射的微波信号．
【参考答案】
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
C
A
C
C
D
C
二、多项选择题
7．AB
8．
（1）BCE
（2）
9．AB
10．BC
三、实验题
11．（i）45N；（ⅱ）480K
12．
（1）撤去该恒力瞬间滑块的速度大小是6m/s，匀强电场的电场强度大小是7.5×104N/C；
（2）小球到达P点时的速度大小是2.5m/s，B、C两点间的距离是0.85m。
（3）Q、C两点间的距离为0.5625m。
四、解答题
13．
（1）
（2）B=5×10-3T（3）
14．
（1）
（2）
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