高中物理易错题分析集锦——4动量.pdf

第四单元：动量、动量守恒定律 [内容和方法] 本单元内容包括动量、冲量、反冲等基本概念和动量定理、动量守恒定律等基本规律。 冲量是物体间相互作用一段时间的结果，动量是描述物体做机械运动时某一时刻的状态量， 物体受到冲量作用的结果，将导致物体动量的变化。冲量和动量都是矢量，它们的加、减运 算都遵守矢量的平行四边形法则。 本单元中所涉及到的基本方法主要是一维的矢量运算方法，其中包括动量定理的应用和 动量守定律的应用，由于力和动量均为矢量。因此，在应用动理定理和动量守恒定律时要首 先选取正方向，与规定的正方向一致的力或动量取正值，反之取负值而不能只关注力或动量 数值的大小；另外，理论上讲，只有在系统所受合外力为零的情况下系统的动量才守恒，但 对于某些具体的动量守恒定律应用过程中，若系统所受的外力远小于系统内部相互作用的内 力，则也可视为系统的动量守恒，这是一种近似处理问题的方法。 [例题分析] 在本单元知识应用的过程中，初学者常犯的错误主要表现在：只注意力或动量的数值大 小，而忽视力和动量的方向性，造成应用动量定理和动量守恒定律一列方程就出错；对于动 量守恒定律中各速度均为相对于地面的速度认识不清。对题目中所给出的速度值不加分析， 盲目地套入公式，这也是一些学生常犯的错误。 例1 、从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎， 其原因是： [ ] A ．掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小 B ．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小 C ．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢 D ．掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与 地面接触时间长。 【错解分析】错解：选B 。 认为水泥地较草地坚硬，所以给杯子的作用力大，由动量定理I=△P ，即F ·t =△P ， 认为F 大即△P ，大，所以水泥地对杯子的作用力大，因此掉在水泥地上的动量改变量大， 所以，容易破碎。 【正确解答】设玻璃杯下落高度为h 。它们从h 高度落地瞬间的 量变化快，所以掉在水泥地上杯子受到的合力大，冲力也大，所以杯子 所以 掉在水泥地受到的合力大，地面给予杯子的冲击力也大，所以杯子易碎。正确答案应选C， D 。 1 / 17 【小结】 判断这一类问题，应从作用力大小判断入手，再由动量 大，而不能一 开始就认定水泥地作用力大，正是这一点需要自己去分析、判断。 例2 、把质量为 10kg 的物体放在光滑的水平面上，如图5－1 所示，在与水平方向成 53°的N 的力F 作用下从静止开始运动，在2s 内力F 对物体的冲量为多少？物体获得的动 量是多少？ 【错解分析】错解一：2s 内力的冲量为 设物体获得的动量为P ，由动量定理 2 对冲量的定义理解不全面，对动量定理中的冲量理解不够。 错解一 主要是对冲量的概念的理解，冲最定义应为“力与力作用时间的乘积”，只要题 目中求力F 的冲量，就不应再把此力分解。这类解法把冲量定义与功的计算公式W=Fcosa ·s 混淆了。 错解二 主要是对动量定理中的冲量没有理解。实际上动量定理的叙述应为“物体的动 量改变与物体所受的合外力的冲量相等”而不是“与某一个力的冲量相等”，此时物体除了 受外力F 的冲量，还有重力及支持力的冲量。所以解错了。 【正确解答】首先对物体进行受力分析：与水平方向成53°的拉力F，竖直向下的重 力G、竖直向上的支持力N 。由冲量定义可知，力F 的冲量为： I = F ·t = 10 ×2=10(N ·s) F 因为在竖直方向上，力F 的分量Fsin53 °，重力G，支持力N 的合力为零，合力的冲 量也为零。所以，物体所受的合外力的冲量就等干力 F 在水平方向上的分量，由动量定理 得： Fcos53 °