第七章 第1講 動量定理及應(yīng)用高考物理一輪復(fù)習(xí)講課件

1.能用動量定理解釋生活中的有關(guān)現(xiàn)象.2.能利用動量定理解決相關(guān)問題，會在流體力學(xué)中建立“柱狀”模型．【目標(biāo)要求】第1講動量定理及應(yīng)用1.動量(1)定義：物體的

和

的乘積.(2)表達(dá)式：p＝

.(3)方向：與

的方向相同.2.動量的變化(1)動量是矢量，動量的變化量Δp也是

，其方向與_______________的方向相同.(2)動量的變化量Δp，一般用末動量p′減去初動量p進(jìn)行矢量運(yùn)算，也稱為動量的增量.即Δp＝

.基礎(chǔ)回扣質(zhì)量速度mv速度矢量速度的改變量Δvp′－p第1講動量定理及應(yīng)用4.動量定理：物體在一個過程中所受合力的沖量等于它在這個過程始末的

____________公式：

或

.3.沖量(1)定義：

與

的乘積叫作力的沖量.(2)公式：

.(3)單位：

.(4)方向：沖量是

，其方向與

相同.力力的作用時間I＝FΔtN·s矢量力的方向基礎(chǔ)回扣第1講動量定理及應(yīng)用①恒力的沖量：直接用定義式I＝Ft計算.②變力的沖量：作出F－t圖線，圖線與t軸所圍的面積即為變力的沖量。對于易確定始、末時刻動量的情況，可用動量定理求解.動量變化量F(t′－t)＝mv′－mvI＝p′－p第1講動量定理及應(yīng)用一、流體沖擊模型思考：持續(xù)的風(fēng)以V風(fēng)的速度沖擊靜止船上的面積為S的帆，沖擊后風(fēng)被原速率反彈，已知風(fēng)的密度為ρ，求風(fēng)對帆的沖擊力？V?tS-F·?t=-mV風(fēng)-mV風(fēng)m=ρV風(fēng)?tS得：P=2ρSV風(fēng)21.流體類第1講動量定理及應(yīng)用一、流體沖擊模型思考：持續(xù)的風(fēng)以V風(fēng)的速度沖擊靜止船上的面積為S的帆，沖擊后風(fēng)減速為零，已知風(fēng)的密度為ρ，求風(fēng)對帆的沖擊力？V-F·?t=0-mV風(fēng)m=ρV風(fēng)?tS得：P=ρSV風(fēng)21.流體類?tS第1講動量定理及應(yīng)用一、流體沖擊模型V-F·?t=0-m（V風(fēng)-V船）m=ρ（V風(fēng)-V船）?tS得：F=ρS（V風(fēng)-V船）21.流體類：思考：持續(xù)的風(fēng)以V風(fēng)的速度沖擊船的帆，穩(wěn)定后船的速度為V船，沖擊后風(fēng)速相對船減為零，已知風(fēng)的密度為ρ，求風(fēng)對帆的沖擊力？?tS第1講動量定理及應(yīng)用一、流體沖擊模型思考：持續(xù)密集的雨以V雨的速度沖擊松軟的草地，撞擊后與草面融為一體，，已知雨的密度為ρ，雨滴重力忽略不計，求雨對地面的壓強(qiáng)P？V?tS-PS·?t=0-mV雨m=ρV雨?tS得：P=ρV雨21.流體類：第1講動量定理及應(yīng)用一、流體沖擊模型V?tS-PS·?t=0-mV雨m=ρv?tS得：P=ρV雨21.流體類：液體流、氣體流等，通常已知密度ρ小柱體質(zhì)量m＝ρΔV＝ρvSΔt2.微粒類：電子流、光子流、塵埃等-F·?t=m?V?V為流體相對于撞擊面的速度改變量第1講動量定理及應(yīng)用一、流體沖擊模型V?tS-F·?t=0-Nm0V1.流體類：液體流、氣體流等，通常已知密度ρ2.微粒類：電子流、光子流、塵埃等已知單位體積粒子數(shù)n，每個粒子質(zhì)量m0小柱體粒子數(shù)N＝nvSΔt0得：F=nm0SV2高考真題：(2016·全國卷Ⅰ)某游樂園入口旁有一噴泉,噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中.為計算方便,假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度v0豎直向上噴出;玩具底部為平板(面積略大于S);水柱沖擊到玩具底板后,在豎直方向水的速度變?yōu)榱?在水平方向朝四周均勻散開.忽略空氣阻力.已知水的密度為ρ,重力加速度大小為g.求:(1)噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量;(2)玩具在空中懸停時,其底面相對于噴口的高度.（1）Δm=ρΔV=ρv0SΔt得：h=

研究對象流體類：液體流、氣體流等，通常已知密度ρ微粒類：電子流、光子流、塵埃等，通常給出單位體積內(nèi)粒子數(shù)n分析步驟①構(gòu)建“柱狀”模型：沿流速v的方向選取一段小柱體，其橫截面積為S②微元研究小柱體的體積ΔV＝vSΔt小柱體質(zhì)量m＝ρΔV＝ρvSΔt小柱體粒子數(shù)N＝nvSΔt小柱體動量p＝mv＝ρv2SΔt③建立方程，應(yīng)用動量定理FΔt＝Δp研究例1

(多選)如圖2所示，兩個質(zhì)量相等的物體在同一高度沿傾角不同的兩個光滑固定斜面由靜止自由滑下，到達(dá)斜面底端的過程中，下列說法正確的是()A.兩個物體重力的沖量大小相等B.兩個物體合力的沖量大小相等C.剛到達(dá)底端時兩個物體的動量相同D.到達(dá)斜面底端時兩個物體的動能相等BD圖2兩物體速度大小相等，但是方向不同，所以到達(dá)底端時的動量不同，故C錯誤；因為初動量都為零，末狀態(tài)動量大小相等，根據(jù)動量定理知，合力的沖量大小相等，故B正確.1.(動能與動量的區(qū)別)(2019·廣東肇慶中學(xué)模擬)對于一定質(zhì)量的某物體而言，下列關(guān)于動能和動量的關(guān)系正確的是()A.物體的動能改變，其動量不一定改變B.物體動量改變，則其動能一定改變C.物體的速度不變，則其動量不變，動能也不變D.動量是標(biāo)量，動能是矢量跟進(jìn)訓(xùn)練123C123解析物體的動能改變，則物體的速度大小一定改變，則其動量一定改變，A錯誤；動量表達(dá)式為p＝mv，動量改變可能只是速度方向改變，其動能不一定改變，故B錯誤；物體的速度不變，則其動量不變，動能也不變，C正確；動量是矢量，動能是標(biāo)量，D錯誤.2.(動量與動能的比較)(2018·全國卷Ⅰ·14)高鐵列車在啟動階段的運(yùn)動可看作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動.在啟動階段，列車的動能()A.與它所經(jīng)歷的時間成正比

B.與它的位移成正比C.與它的速度成正比

D.與它的動量成正比B1231233.(利用F－t圖象求沖量)(多選)(2021·廣東深圳市調(diào)研)如圖3所示，物體從t＝0時刻開始由靜止做直線運(yùn)動，0～4s內(nèi)其合外力隨時間變化的關(guān)系圖線為正弦曲線，下列表述正確的是()A.0～2s內(nèi)合外力的沖量一直增大B.0～4s內(nèi)合外力的沖量為零C.2s末物體的動量方向發(fā)生變化D.0～4s內(nèi)物體動量的方向一直不變ABD圖3解析根據(jù)F－t圖象中圖線與t軸圍成的面積表示沖量，可知在0～2s內(nèi)合外力的沖量一直增大，故A正確；0～4s內(nèi)合外力的沖量為零，故B正確；2s末沖量方向發(fā)生變化，物體的動量開始減小，但方向不發(fā)生變化，0～4s內(nèi)物體動量的方向一直不變，故C錯誤，D正確.123例2

(2020·全國卷Ⅰ·14)行駛中的汽車如果發(fā)生劇烈碰撞，車內(nèi)的安全氣囊會被彈出并瞬間充滿氣體.若碰撞后汽車的速度在很短時間內(nèi)減小為零，關(guān)于安全氣囊在此過程中的作用，下列說法正確的是()A.增加了司機(jī)單位面積的受力大小B.減少了碰撞前后司機(jī)動量的變化量C.將司機(jī)的動能全部轉(zhuǎn)換成汽車的動能D.延長了司機(jī)的受力時間并增大了司機(jī)的受力面積考向1用動量定理解釋生活中的現(xiàn)象D解析汽車劇烈碰撞瞬間，安全氣囊彈出，立即跟司機(jī)身體接觸.司機(jī)在很短時間內(nèi)由運(yùn)動到靜止，動量的變化量是一定的，由于安全氣囊的存在，作用時間變長，據(jù)動量定理Δp＝FΔt知，司機(jī)所受作用力減??；又知安全氣囊打開后，司機(jī)受力面積變大，因此減小了司機(jī)單位面積的受力大??；碰撞過程中，動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.綜上可知，選項D正確.例3

(2018·全國卷Ⅱ·15)高空墜物極易對行人造成傷害.若一個50g的雞蛋從一居民樓的25層墜下，與地面的碰撞時間約為2ms，則該雞蛋對地面產(chǎn)生的沖擊力約為()A.10N B.102

NC.103

N D.104

N考向2動量定理的有關(guān)計算C解析設(shè)每層樓高約為3m，則下落高度約為h＝3×25m＝75m例4

(2019·河南鄭州市調(diào)研)質(zhì)量為1kg的物體靜止放在足夠大的水平桌面上，物體與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.4.有一大小為5N的水平恒力F作用于物體上，使之加速前進(jìn)，經(jīng)3s后撤去F.求物體運(yùn)動的總時間.(g取10m/s2)考向3動量定理在多過程中的應(yīng)用解:

Ft1－Fft＝0

Ff＝μmg 4.(對動量定理的理解)(2020·廣西防城港市防城中學(xué)期中)關(guān)于動量定理，下列說法正確的是()A.動量越大，合外力的沖量越大B.動量變化越大，合外力的沖量越大C.動量變化越快，合外力的沖量越大D.沖量方向與動量方向相同B跟進(jìn)訓(xùn)練45645解析合外力的沖量等于物體動量變化量，動量越大，動量變化量不一定越大，A錯誤，B正確；根據(jù)動量定理有Ft＝mΔv，而動量變化越快，即F＝

越大，mΔv不一定大，即合力的沖量不一定大，C錯誤；沖量的方向和動量變化量的方向相同，D錯誤.65.(動量定理的應(yīng)用)(多選)(2020·寧夏石嘴山市第三中學(xué)月考)如圖4，一個質(zhì)量為0.18kg的壘球，以25m/s的水平速度飛向球棒，被球棒打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?5m/s，設(shè)球棒與壘球的作用時間為0.01s.下列說法正確的是()A.球棒對壘球的平均作用力大小為1260NB.球棒對壘球的平均作用力大小為360NC.球棒對壘球做的功為238.5JD.球棒對壘球做的功為126J圖4AD456456.(動量定理與圖象結(jié)合)(多選)(2017·全國卷Ⅲ·20)一質(zhì)量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動.F隨時間t變化的圖線如圖5所示，則()A.t＝1s時物塊的速率為1m/sB.t＝2s時物塊的動量大小為4kg·m/sC.t＝3s時物塊的動量大小為5kg·m/sD.t＝4s時物塊的速度為零圖5AB6t＝2s時物塊的動量大小p2＝F1t2＝2×2kg·m/s＝4kg·m/s，t＝3s時物塊的動量大小為p3＝(2×2－1×1)kg·m/s＝3kg·m/s，t＝4s時物塊的動量大小為p4＝(2×2－1×2)kg·m/s＝2kg·m/s，所以t＝4s時物塊的速度為

1m/s，故B正確，C、D錯誤.456例5

(2020·黑龍江大慶實驗中學(xué)期末)如圖6所示為清洗汽車用的高壓水槍.設(shè)水槍噴出水柱直徑為D，水流速度為v，水柱垂直汽車表面，水柱沖擊汽車后水的速度為零.手持高壓水槍操作，進(jìn)入水槍的水流速度可忽略不計，已知水的密度為ρ.下列說法正確的是()A.高壓水槍單位時間噴出的水的質(zhì)量為ρπvD2B.高壓水槍單位時間噴出的水的質(zhì)量為C.水柱對汽車的平均沖力為D.當(dāng)高壓水槍噴口的出水速度變?yōu)樵瓉淼?倍