2025年高考物理答题技巧与模板构建模板08 动量定理和动量守恒定律（三大题型）（解析版）.pdfVIP

模板08动量定理和动量守恒定律（三大题型）

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题型01动量定理的应用题型02动量守恒定律的四类应用

题型03反冲和爆炸问题

题型01动量定理的应用

动量定理和牛顿第二定律都是研究物体运动状态变化与所受外力之间的关系。牛顿第二定律说明了力

和加速度的瞬时关系，但对于迅速变化的问题，由于发生冲击作用的量值很大，变化很快，作用时间很短，

运用牛顿第二定律求解就比较困难，而应用动量定理就可以不考虑中间细节变化，只求整个过程中冲量的

总体效果，这就为解决动力学问题提供了另一种方法。

一、必备基础知识

1、动量和冲量

动量的定义：物体的质量和速度的乘积。表达式：p＝mv，单位为kg·m/s。方向：动量是矢量，方向与

速度的方向相同。

冲量的定义：力与力的作用时间的乘积。表达式：I＝FΔt，单位：N·s。方向：冲量是矢量，其方向与

力的方向相同。

2、动量定理

内容：物体所受合力的冲量等于物体动量的变化量。

表达式：I=F合·t＝Δp＝p′－p。

动量变化的原因：外力的冲量。

动量定理的表达式是矢量式，动量变化量方向与合力的方向相同，可以在某一方向上应用。

动量定理具有普遍性，即不论物体的运动轨迹是直线还是曲线，不论作用力是恒力还是变力，不论几

个力的作用时间是相同还是不同的都适用。

动量定理的研究对象是一个质点或者是一个物体的系统，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。

动量定理中的冲量是合外力的冲量，而不是某一个力的冲量，它可以是合力的冲量，也可以是各力冲

量的矢量和，还可以是外力在不同阶段的冲量的矢量和。

－

由动量定理得：F合＝21，即物体动量的变化率等于它受到的合力。

与牛顿第二定律的瞬时性不同，力在瞬间可产生加速度，但不能改变动量，只有作用一段时间后才能

改变物体的动量。

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求解。

3、动量定理的应用

解释现象：物体的动量变化一定，当力的作用时间越短时，力就越大；当力的作用时间越长时，力就

越小；作用力一定，力的作用时间越长，动量变化量越大；力的作用时间越短，动量变化越小。

求变力的冲量：用I＝Δp求变力的冲量。

求动量的变化量：用Δp＝F·Δt求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化量。

求流体问题或粒子流问题：解决这类问题等的持续作用时，需以“流体”、“粒子流”等为研究对象，

方法为：选取“柱状”模型，利用微元法来求解（分析方法为：选取一小段时间内（Δt）的连续体为研究对

象；确定Δt内连续体的质量Δm与Δt的关系式，若连续体密度为ρ，则Δm＝ρΔV＝ρSvΔt；分析连续体的受

力情况和动量的变化情况；应用动量定理列出数学表达式；求解并分析和讨论结果。）

二、解题模板

1、解题思路

2、注意问题

动量定理中的力是合力。合力的冲量只取决于合力和作用时间，与物体的运动状态等无关。

对于过程较复杂的运动，可分段应用动量定理，也可整个过程应用动量定理。

物体受多个力作用，各力的方向和作用时间往往不同，列动量定理时应重点关注。

3、解题方法

冲量的三种计算方法：

公式法：利用定义式I＝FΔt计算冲量，此方法仅适用于恒力的冲量，无需考虑物体的运动状态。

图像法：利用F-t图像计算，F-t图像与横轴围成的面积表示冲量，此法既可以计算恒力的冲量，也可

以计算变力的冲量。

动量定理法：如果物体受到大小或方向变化的力的作用，则不能直接用I＝FΔt求变力的冲量，可以求

出该力作用下物体动量的变化量，由I＝p′－p求变力的冲量。

流体类“柱状模型”解题方法：

流体及其特点：通常液体、气体等被广义地视为“流体”，质量具有连续性，通常已知密度ρ。解题方

法：①建构“柱状模型”：沿流速v的方向选取一段小柱体，柱体的横截面积为S；②微元研究：作用时间

Δt内一段柱状微粒的长度为Δl＝vΔt，对应的体积为ΔV＝SvΔt，则微元内的粒子数N＝nvSΔt；③建立方程：

应用动量定理研究这段柱状流体。

微粒