專題14-動(dòng)量與動(dòng)量定理及其應(yīng)用-2024屆高考物理一輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)題型歸類訓(xùn)練(原卷版)

專題14動(dòng)量與動(dòng)量定理及其應(yīng)用目錄TOC\o"1-3"\h\u題型一動(dòng)量和沖量的理解 1類型1動(dòng)量與動(dòng)能的比較及換算 2類型2對(duì)動(dòng)量和沖量的定性分析 4類型3恒力沖量的計(jì)算 5類型3利用F－t圖像求沖量 9題型二動(dòng)量定理的理解和應(yīng)用 10類型1用動(dòng)量定理解釋生活中的現(xiàn)象 11類型2應(yīng)用動(dòng)量定理求解瞬時(shí)平均力 14題型三動(dòng)量定理和圖像問(wèn)題的結(jié)合 17題型四應(yīng)用動(dòng)量定理處理“流體模型” 24模型一流體類問(wèn)題 24模型二微粒類問(wèn)題 28題型五應(yīng)用動(dòng)量定理處理分析多過(guò)程問(wèn)題 30題型六動(dòng)量定理與動(dòng)能定理的類比及綜合應(yīng)用 34題型一動(dòng)量和沖量的理解【解題指導(dǎo)】1．動(dòng)量與動(dòng)能的比較動(dòng)量動(dòng)能物理意義描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量定義式p＝mvEk＝eq\f(1,2)mv2標(biāo)矢性矢量標(biāo)量變化因素合外力的沖量合外力所做的功大小關(guān)系p＝eq\r(2mEk)Ek＝eq\f(p2,2m)變化量Δp＝FtΔEk＝Fl聯(lián)系(1)都是相對(duì)量，與參考系的選取有關(guān)，通常選取地面為參考系(2)若物體的動(dòng)能發(fā)生變化，則動(dòng)量一定也發(fā)生變化；但動(dòng)量發(fā)生變化時(shí)動(dòng)能不一定發(fā)生變化2.沖量的計(jì)算方法(1)恒力的沖量：直接用定義式I＝Ft計(jì)算．(2)變力的沖量①作出F－t圖線，圖線與t軸所圍的面積即為變力的沖量，如圖所示．②對(duì)于易確定始、末時(shí)刻動(dòng)量的情況，可用動(dòng)量定理求解．類型1動(dòng)量與動(dòng)能的比較及換算．【例1】（2023春·北京·高三統(tǒng)考期末）關(guān)于在恒定阻力作用下，做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體，下列說(shuō)法正確的是（）A．動(dòng)能Ek隨時(shí)間t變化的快慢隨時(shí)間均勻變化B．動(dòng)量p隨時(shí)間t變化的快慢隨時(shí)間均勻增大C．重力勢(shì)能Ep隨位移x變化的快慢隨時(shí)間保持不變D．機(jī)械能E隨位移x變化的快慢隨時(shí)間均勻減小【例2】（2023·貴州貴陽(yáng)·?？寄M預(yù)測(cè)）冬奧會(huì)速滑比賽中，甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量分別為和，若他們的動(dòng)能相等，則甲、乙動(dòng)量大小之比是（）A． B． C． D．【例3】．（2023·江蘇鹽城·高三統(tǒng)考期中）如圖所示，在光滑水平面上，動(dòng)能為E0、動(dòng)量的大小為p0小鋼球1與靜止小鋼球2發(fā)生碰撞，碰撞前后球1的運(yùn)動(dòng)方向相反。將碰撞后球1的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E1、p1，球2的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E2、p2，則（

）A．E1>E0 B．p1＞p0C．E2>E0 D．p2>p0類型2對(duì)動(dòng)量和沖量的定性分析【例1】(2022·江蘇七市調(diào)研)北京冬奧會(huì)2000米短道速滑接力熱身賽上，在光滑冰面上交接時(shí)，后方運(yùn)動(dòng)員用力推前方運(yùn)動(dòng)員。則交接過(guò)程中()A．兩運(yùn)動(dòng)員的總機(jī)械能守恒B．兩運(yùn)動(dòng)員的總動(dòng)量增大C．每個(gè)運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)量變化相同D．每個(gè)運(yùn)動(dòng)員所受推力的沖量大小相同【例2】(多選)(2022·福建高三期末)第二屆進(jìn)博會(huì)展出了一種乒乓球陪練機(jī)器人，如圖所示。若乒乓球被機(jī)器人以原速率斜向上擊回，在空中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后落到臺(tái)面上，忽略空氣阻力和乒乓球的旋轉(zhuǎn)，下列說(shuō)法正確的是()A.擊球過(guò)程合外力對(duì)乒乓球做功為零B.擊球過(guò)程合外力對(duì)乒乓球的沖量為零C.乒乓球運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，動(dòng)量為零D.乒乓球下落過(guò)程中，在相等時(shí)間內(nèi)動(dòng)量變化相同【例3】(2022·邊城高級(jí)中學(xué)高三月考)籃球運(yùn)動(dòng)深受同學(xué)們的喜愛(ài)，打籃球時(shí)某同學(xué)伸出雙手接傳來(lái)的籃球，雙手隨籃球迅速收縮至胸前，如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.手對(duì)籃球的作用力大于籃球?qū)κ值淖饔昧.手對(duì)籃球的作用力與籃球?qū)κ值淖饔昧κ且粚?duì)平衡力C.這樣做的目的是減小籃球動(dòng)量的變化量D.這樣做的目的是減小籃球?qū)κ值臎_擊力類型3恒力沖量的計(jì)算【例1】（2023·湖北·模擬預(yù)測(cè)）一水平傳送帶長(zhǎng)，以恒定速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在傳送帶左端每隔1s由靜止放上一個(gè)完全相同的質(zhì)量為的小物塊，小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度g取，則第1個(gè)小物塊到達(dá)傳送帶最右端后的1s內(nèi)，傳送帶對(duì)所有小物塊摩擦力的總沖量大小為（

）A． B．C． D．【例2】(2022·陜西臨渭高二期末)如圖所示，質(zhì)量為m的物體在一個(gè)與水平方向成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平面向右勻速運(yùn)動(dòng)，則下列關(guān)于物體在時(shí)間t內(nèi)所受力的沖量正確的是()A.拉力F的沖量大小為FtcosθB.摩擦力的沖量大小為FtsinθC.重力的沖量大小為mgtD.物體所受支持力的沖量是mgt【例3】（2023·湖北·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，在光滑的水平面內(nèi)建立xOy坐標(biāo)，質(zhì)量為m的小球以某一速度從O點(diǎn)出發(fā)后，受到一平行于y軸方向的恒力作用，恰好通過(guò)A點(diǎn)，已知小球通過(guò)A點(diǎn)的速度大小為v0，方向沿x軸正方向，且OA連線與Ox軸的夾角為30°，則（）

A．恒力的方向一定沿y軸正方向B．恒力在這一過(guò)程中所做的功為C．恒力在這一過(guò)程中的沖量大小為D．小球從O點(diǎn)出發(fā)時(shí)的動(dòng)能為【例4】（2023·湖北·模擬預(yù)測(cè)）一水平傳送帶長(zhǎng)，以恒定速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在傳送帶左端每隔1s由靜止放上一個(gè)完全相同的質(zhì)量為的小物塊，小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度g取，則第1個(gè)小物塊到達(dá)傳送帶最右端后的1s內(nèi)，傳送帶對(duì)所有小物塊摩擦力的總沖量大小為（

）A． B．C． D．類型3利用F－t圖像求沖量【例1】（2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)）一質(zhì)量為的物塊在合力F的作用下從靜止開(kāi)始沿直線運(yùn)動(dòng)，其圖像如圖所示。則（）A．時(shí)物塊的速度大小為 B．內(nèi)合力的沖量大小為C．時(shí)物塊的動(dòng)量大小為 D．內(nèi)合力的沖量大小為【例2】.(2022·山東省日照一中月考)質(zhì)量m＝1kg的物體在合外力F的作用下從靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)．物體所受的合外力F隨時(shí)間t變化圖像如圖所示．下列說(shuō)法正確的是()A．物體先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)B．4s末物體的速度為零C．0～6s內(nèi)合外力的沖量為8N·sD．0～6s內(nèi)合外力做功為8J題型二動(dòng)量定理的理解和應(yīng)用【核心歸納】1．對(duì)動(dòng)量定理的理解(1)Ft＝p′－p是矢量式，兩邊不僅大小相等，而且方向相同．式中Ft是物體所受的合外力的沖量．(2)Ft＝p′－p除表明兩邊大小、方向的關(guān)系外，還說(shuō)明了兩邊的因果關(guān)系，即合外力的沖量是動(dòng)量變化的原因．(3)由Ft＝p′－p，得F＝eq\f(p′－p,t)＝eq\f(Δp,t)，即物體所受的合外力等于物體動(dòng)量的變化率．(4)當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)包含多個(gè)不同過(guò)程時(shí)，可分段應(yīng)用動(dòng)量定理求解，也可以全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)量定理．2．解題基本思路(1)確定研究對(duì)象．(2)對(duì)物體進(jìn)行受力分析．可先求每個(gè)力的沖量，再求各力沖量的矢量和——合力的沖量；或先求合力，再求其沖量．(3)抓住過(guò)程的初、末狀態(tài)，選好正方向，確定各動(dòng)量和沖量的正負(fù)號(hào)．(4)根據(jù)動(dòng)量定理列方程，如有必要還需要補(bǔ)充其他方程，最后代入數(shù)據(jù)求解．類型1用動(dòng)量定理解釋生活中的現(xiàn)象【例1】(2020·全國(guó)Ⅰ卷，14)行駛中的汽車(chē)如果發(fā)生劇烈碰撞，車(chē)內(nèi)的安全氣囊會(huì)被彈出并瞬間充滿氣體。若碰撞后汽車(chē)的速度在很短時(shí)間內(nèi)減小為零，關(guān)于安全氣囊在此過(guò)程中的作用，下列說(shuō)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(dòng)量的變化量C．將司機(jī)的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)換成汽車(chē)的動(dòng)能D．延長(zhǎng)了司機(jī)的受力時(shí)間并增大了司機(jī)的受力面積【例2】（2023春·廣東韶關(guān)·高三南雄中學(xué)校考階段練習(xí)）科技發(fā)展，造福民眾。近兩年推出的“智能防摔馬甲”是一款專門(mén)為老年人研發(fā)的科技產(chǎn)品。該裝置的原理是通過(guò)馬甲內(nèi)的傳感器和微處理器精準(zhǔn)識(shí)別穿戴者的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，在其失衡瞬間迅速打開(kāi)安全氣囊進(jìn)行主動(dòng)保護(hù)，能有效地避免摔倒帶來(lái)的傷害。在穿戴者著地的過(guò)程中，安全氣囊可以（）A．減小穿戴者動(dòng)量的變化量 B．減小穿戴者動(dòng)量的變化率C．增大穿戴者所受合力的沖量 D．減小穿戴者所受合力的沖量【例3】．（2023·北京·高三專題練習(xí)）如圖所示，用細(xì)線懸掛一個(gè)重物，把重物拿到一定高度，釋放后重物下落把細(xì)線拉斷。如果在此細(xì)線上端拴一段橡皮筋，使橡皮筋與細(xì)線的總長(zhǎng)度與原來(lái)細(xì)線相等，再?gòu)南嗤叨柔尫旁撝匚?，?xì)線不再被拉斷?？烧J(rèn)為細(xì)繩不可伸長(zhǎng)。以下判斷正確的是（）A．重物下落把細(xì)線拉斷的原因是重力大于拉力B．加橡皮筋后重物下落到最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大C．加橡皮筋后重物的最大動(dòng)量變化率較小D．加橡皮筋后重物下落到最低點(diǎn)時(shí)是失重狀態(tài)【例4】．（2022春·天津西青·高三階段練習(xí)）高空“蹦極”是勇敢者的游戲。蹦極運(yùn)動(dòng)員將彈性長(zhǎng)繩（質(zhì)量忽略不計(jì)）的一端系在雙腳上，另一端固定在高處的跳臺(tái)上，運(yùn)動(dòng)員無(wú)初速地從跳臺(tái)上落下。若不計(jì)空氣阻力，則（）A．彈性繩開(kāi)始伸直時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的速度最大B．從彈性繩開(kāi)始伸直到最低點(diǎn)的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能與彈性繩的彈性勢(shì)能之和不斷增大C．整個(gè)下落過(guò)程中，重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量與彈性繩彈力對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量相同D．整個(gè)下落過(guò)程中，重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員所做的功等于運(yùn)動(dòng)員克服彈性繩彈力所做的功類型2應(yīng)用動(dòng)量定理求解瞬時(shí)平均力【例1】（2023·黑龍江哈爾濱·哈九中校考三模）用質(zhì)量為m的小鐵錘以速度向下?lián)舸蛞粔K質(zhì)量為M的磚塊（擊打時(shí)間極短），擊打后，小鐵錘以的速率反向彈回，已知磚塊受到擊打后在手中的緩沖時(shí)間為t，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A．在擊打過(guò)程中，鐵錘所受合外力的沖量大小為B．在擊打過(guò)程中，鐵錘重力的沖量大小為mgtC．磚頭緩沖過(guò)程中，對(duì)手的壓力大小為MgD．磚頭緩沖過(guò)程中，對(duì)手的壓力大小為【例2】.（2023春·湖南衡陽(yáng)·高三?？茧A段練習(xí)）如圖所示的蒸汽錘打樁機(jī)，利用高壓蒸汽將錘頭上舉，然后錘頭做自由落體運(yùn)動(dòng)向下撞擊樁頭，使樁沉入地下。已知樁頭與錘頭的質(zhì)量均為m，錘頭從距離樁頭h處開(kāi)始自由下落，若不計(jì)空氣阻力，錘頭與樁頭發(fā)生完全非彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰后二者運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）

A．碰后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中錘頭與樁頭的總動(dòng)量守恒B．樁頭由靜止向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程先超重后失重C．錘頭與樁頭碰撞前后瞬間，錘頭的速度變化量的大小為D．從碰后瞬間到靜止，錘頭所受合力的平均值為【例3】．（2023·廣東廣州·統(tǒng)考三模）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的壘球，以20m/s的水平速度飛至球棒，被球棒打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?0m/s，設(shè)球棒與壘球的作用時(shí)間為0.01s，下列說(shuō)法正確的是（）

A．球棒對(duì)壘球不做功 B．球棒對(duì)壘球做負(fù)功C．球棒對(duì)壘球的平均作用力大小為400N D．球棒對(duì)壘球的平均作用力大小為1200N【例4】（2023·湖南·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）2022年7月19日，浙江桐鄉(xiāng)兩名90后徒手接住從6樓墜樓女童的消息在網(wǎng)上熱傳，現(xiàn)場(chǎng)視頻看得人心驚肉跳，假設(shè)體重為20kg的小孩突然從離地面6m高處墜落，樓下恰好有人用雙手將小孩接住，該人接住小孩時(shí)小孩離地面大概1m，與雙手的撞擊時(shí)間約為0.4s，假設(shè)小孩可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，請(qǐng)你估算一下該人每只手平均承受的力約為（）A．175N B．350N C．700N D．1400N題型三動(dòng)量定理和圖像問(wèn)題的結(jié)合【例1】（2023·湖北咸寧·高三鄂南高中校聯(lián)考期中）海洋館中一潛水員把一質(zhì)量為m小球以初速度v0從手中豎直拋出。從拋出開(kāi)始計(jì)時(shí)，3t0時(shí)刻小球返回手中。小球始終在水中且在水中所受阻力大小不變，小球的速度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（

）A．上升過(guò)程與下降過(guò)程中阻力的沖量大小之比1：2B．上升過(guò)程與下降過(guò)程中合外力的沖量大小之比1：2C．小球在0—3t0時(shí)間內(nèi)動(dòng)量變化量的大小為D．小球在0—3t0過(guò)程中克服阻力所做的功為【例2】（2023·湖南長(zhǎng)沙·長(zhǎng)郡中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè)）從地面上以一定初速度豎直向上拋出一質(zhì)量為m的小球，其動(dòng)能隨時(shí)間的變化如圖。已知小球受到的空氣阻力與速率成正比。小球落地時(shí)的動(dòng)能為E0，且落地前小球已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g，則小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（

）

A．球上升階段阻力的沖量大于下落階段阻力的沖量B．從最高點(diǎn)下降落回到地面所用時(shí)間小于t1C．最大的加速度為4gD．小球上升的最大高度為【例3】（2023·湖南·校聯(lián)考三模）某同學(xué)站在觀光電梯內(nèi)的力傳感器上，利用力傳感器和計(jì)算機(jī)研究該觀光電梯升降過(guò)程中的有關(guān)情況，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出電梯從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到勻速運(yùn)動(dòng)再到電梯恰好停止過(guò)程的圖像，如圖所示。重力加速度大小g取，則下列說(shuō)法正確的是（）

A．該觀光電梯做勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是B．內(nèi)電梯對(duì)該同學(xué)做的功為零C．在電梯加速階段與減速階段該同學(xué)重力的平均功率之比是1：3D．內(nèi)該同學(xué)的機(jī)械能減少了【例4】．（2023·山東·高三專題練習(xí)）如圖1所示，一物體在一水平拉力F作用下，沿水平地面做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中拉力大小隨時(shí)間的變化圖像如圖2。物體加速度a隨時(shí)間變化的圖像如圖3．重力加速度g取，下列說(shuō)法正確的是（

）．A．物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.15B．物體與水平地面間的最大靜摩擦力為C．在時(shí)間內(nèi)，合外力做的功為D．在時(shí)間內(nèi)，拉力F的沖量為【例5】.(2022·山東濰坊高三月考)黨的十八大以來(lái)，中國(guó)交通發(fā)展取得歷史性成就，現(xiàn)在全國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程13.9萬(wàn)公里，其中高鐵超過(guò)3.5萬(wàn)公里，位居世界第一；公路里程501.3萬(wàn)公里，其中高速公路15萬(wàn)公里，位居世界第一．一輛質(zhì)量為m＝2000kg的汽車(chē)以v0＝30m/s的速度在平直的高速公路上勻速直線行駛，當(dāng)駕駛員發(fā)現(xiàn)前方有事故時(shí)，立即進(jìn)行剎車(chē)，已知司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為0.7s．若汽車(chē)剎車(chē)后的剎車(chē)制動(dòng)力F與剎車(chē)后的時(shí)間t成線性變化關(guān)系，如圖所示，且在t＝10s時(shí)刻汽車(chē)剛好完全停止運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)運(yùn)動(dòng)可視為直線運(yùn)動(dòng)．求：(1)司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車(chē)行駛的距離；剎車(chē)后的最大制動(dòng)力Fm；(2)當(dāng)t1＝5s時(shí)，汽車(chē)的速度．題型四應(yīng)用動(dòng)量定理處理“流體模型”模型一流體類問(wèn)題流體及其特點(diǎn)通常液體流、氣體流等被廣義地視為“流體”，特點(diǎn)是質(zhì)量具有連續(xù)性，題目中通常給出密度ρ作為已知條件1建立“柱體”模型，沿流速v的方向選取一段柱形流體，其橫截面積為S分析步驟2用微元法研究，作用時(shí)間Δt內(nèi)的一段柱形流體的長(zhǎng)度Δl＝vΔt，對(duì)應(yīng)的質(zhì)量為Δm＝ρV＝ρSΔl＝ρSvΔt3建立方程，應(yīng)用動(dòng)量定理研究這段柱形流體【例1】某游樂(lè)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(jì)算方便起見(jiàn)，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(kāi)。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(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；(2)玩具在空中懸停時(shí)，其底面相對(duì)于噴口的高度?！纠?】（2023·湖北荊門(mén)·荊門(mén)市龍泉中學(xué)校聯(lián)考三模）如圖所示，質(zhì)量為M的直—20武裝直升機(jī)旋翼有4片槳葉，槳葉旋轉(zhuǎn)形成的圓面面積為S。已知空氣密度為ρ，重力加速度大小為g。當(dāng)直升機(jī)懸?？罩袝r(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為P，槳葉旋轉(zhuǎn)推動(dòng)空氣，空氣獲得的速度為v0，則單位時(shí)間內(nèi)槳葉旋轉(zhuǎn)推動(dòng)空氣的質(zhì)量可表示為（）A． B． C． D．【例3】（2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）小飛同學(xué)在洗盤(pán)子的時(shí)候發(fā)現(xiàn)當(dāng)水流穩(wěn)定時(shí)，從水龍頭流下的水柱從上到下越來(lái)越細(xì)，如圖所示。小飛同學(xué)將盤(pán)子放在水龍頭下一定距離，仔細(xì)觀察后，水流對(duì)盤(pán)子的沖擊力基本穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)測(cè)量，水流對(duì)盤(pán)子的沖擊力為F。已知水龍頭的橫截面積為，出水速度為，水的密度為，重力加速度為g。水接觸盤(pán)子后速度立刻變?yōu)榱悖諝庾枇Σ挥?jì)。下列說(shuō)法正確的是（

）A．盤(pán)子距水龍頭的高度為 B．盤(pán)子距水龍頭的高度無(wú)法求出C．與盤(pán)子接觸的水柱橫截面積無(wú)法求出 D．與盤(pán)子接觸的水流速度可以求出【例4】（2023·四川成都·校聯(lián)考三模）高壓清洗廣泛應(yīng)用于汽車(chē)清潔、地面清潔等。某高壓水槍出水口直徑為d，水從槍口高速噴出后，近距離垂直噴射到某物體表面且速度在短時(shí)間內(nèi)由v變?yōu)榱?，忽略水從槍口噴出后的發(fā)散效應(yīng)，水的密度為ρ。則水在物體表面產(chǎn)生的平均沖擊力大小為（）A． B． C． D．模型二微粒類問(wèn)題微粒及其特點(diǎn)通常電子流、光子流、塵埃等被廣義地視為“微粒”，質(zhì)量具有獨(dú)立性，通常給出單位體積內(nèi)粒子數(shù)n分析步驟1建立“柱體”模型，沿運(yùn)動(dòng)的方向選取一段微元，柱體的橫截面積為S2用微元法研究，作用時(shí)間Δt內(nèi)一段柱形流體的長(zhǎng)度為Δl，對(duì)應(yīng)的體積為ΔV＝Sv0Δt，則微元內(nèi)的粒子數(shù)N＝nv0SΔt3先應(yīng)用動(dòng)量定理研究單個(gè)粒子，建立方程，再乘N計(jì)算【例1】正方體密閉容器中有大量運(yùn)動(dòng)粒子，每個(gè)粒子的質(zhì)量均為m，單位體積內(nèi)粒子數(shù)量n為恒量。為簡(jiǎn)化問(wèn)題，我們假定：粒子大小可以忽略，其速率均為v，且與器壁各面碰撞的機(jī)會(huì)均等，與器壁碰撞前后瞬間，粒子速度方向都與器壁垂直，且速率不變。利用所學(xué)力學(xué)知識(shí)，導(dǎo)出器壁單位面積所受粒子壓力f與m、n和v的關(guān)系。【例2】（2023·山東·高三專題練習(xí)）離子推進(jìn)器是利用電場(chǎng)將處在等離子狀態(tài)的“工質(zhì)”加速后向后噴出而獲得前進(jìn)的動(dòng)力，其工作原理如圖所示：進(jìn)入電離室的氣體被電離成正離子，而后飄入電極A、B之間的勻強(qiáng)電場(chǎng)（離子初速度忽略不計(jì)），A、B間電壓為U，使正離子加速形成離子束，在加速過(guò)程中推進(jìn)器獲得恒定的推力。已知每個(gè)正離子質(zhì)量為m，電荷量為q，單位時(shí)間內(nèi)飄入的正離子數(shù)目為n，加速正離子束所消耗的功率為P，引擎獲得的推力為F，下列說(shuō)法正確的是（

）A．正離子經(jīng)加速后由B處噴出形成的等效電流大小為B．離子推進(jìn)器獲得的平均推力大小為C．加速正離子束所消耗的功率D．為提高能量的轉(zhuǎn)換效率要使盡量大，可以使用比荷更小的正離子【例1】（2023·吉林通化·梅河口市第五中學(xué)?？既＃┯捎谲壍捞幋嬖诜浅Ｏ”〉拇髿?，空間站在運(yùn)行時(shí)會(huì)受到一定的阻力作用。假定單位體積內(nèi)與空間站前端橫截面發(fā)生碰撞的空氣分子個(gè)數(shù)為n，且速度方向均與橫截面垂直，空間站在其運(yùn)行方向上的橫截面積為S。以空間站為參考系，碰撞前后空氣分子的平均速率分別為、，空氣分子的平均質(zhì)量為m，則空間站前端受到的稀薄空氣阻力F的大小為（）A． B．C． D．題型五應(yīng)用動(dòng)量定理處理分析多過(guò)程問(wèn)題【例1】(2022·云南省玉溪第一中學(xué)高三月考)將質(zhì)量為m＝1kg的物塊置于水平地面上，已知物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，現(xiàn)在物塊上施加一個(gè)平行于水平地面的恒力F＝10N，物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，作用4s后撤去F.已知g＝10m/s2，對(duì)于物塊從靜止開(kāi)始到物塊停下這一過(guò)程下列說(shuō)法正確的是()A．整個(gè)過(guò)程物塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為6sB．整個(gè)過(guò)程物塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為8sC．整個(gè)過(guò)程中物塊的位移大小為40mD．整個(gè)過(guò)程中物塊的位移大小為60m【例2】（2023·湖南·校聯(lián)考三模）某同學(xué)站在觀光電梯內(nèi)的力傳感器上，利用力傳感器和計(jì)算機(jī)研究該觀光電梯升降過(guò)程中的有關(guān)情況，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出電梯從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到勻速運(yùn)動(dòng)再到電梯恰好停止過(guò)程的圖像，如圖所示。重力加速度大小g取，則下列說(shuō)法正確的是（）

A．該觀光電梯做勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是B．內(nèi)電梯對(duì)該同學(xué)做的功為零C．在電梯加速階段與減速階段該同學(xué)重力的平均功率之比是1：3D．內(nèi)該同學(xué)的機(jī)械能減少了【例3】如圖甲所示，AB是傾角為30°的足夠長(zhǎng)的光滑斜面，A處連接一粗糙水平面OA，OA長(zhǎng)16m。一質(zhì)量m＝4kg的滑塊在O點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，在t＝0s時(shí)刻給滑塊施加水平向右的拉力F，拉力F按圖乙所示的規(guī)律變化?；瑝K與OA間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2，試求：(1)摩擦力在0～3s內(nèi)沖量的大?。?2)滑塊沿斜面AB上升的最大高度?！纠?】（2023·湖北省直轄縣級(jí)單位·高三校考階段練習(xí)）一個(gè)鐵球，從靜止?fàn)顟B(tài)由20m高處自由下落，然后陷入泥潭中，從進(jìn)入泥潭到靜止用時(shí)0.4s，該鐵球的質(zhì)量為300g，g取求：（1）從開(kāi)始下落到進(jìn)入泥潭前，重力對(duì)小球的沖量？（2）泥潭對(duì)小球的平均作用力？題型六動(dòng)量定理與動(dòng)能定理的類比及綜合應(yīng)用1.都是力的積累效果：動(dòng)量定理是力對(duì)時(shí)間的積累效果，動(dòng)能定理是力對(duì)空間的積累效果。2.都是一個(gè)過(guò)程量：對(duì)應(yīng)著兩個(gè)狀態(tài)量。動(dòng)量定理的表達(dá)式是矢量式，動(dòng)能定理的表達(dá)式是標(biāo)量式。3.應(yīng)用中各有優(yōu)越性：兩個(gè)定理應(yīng)用中都著眼于一個(gè)過(guò)程，只抓兩頭(始、末狀態(tài))，因此應(yīng)用中就顯得簡(jiǎn)便。動(dòng)量定理在用于處理有關(guān)時(shí)間而不考慮位移的問(wèn)題中往往顯示出優(yōu)越性，動(dòng)能定理在用于處理有關(guān)位移而不考慮時(shí)間的問(wèn)題中往往顯示出優(yōu)越性。4.均可雙向求解：動(dòng)量定理既可以由沖量求動(dòng)量的變化或始、末動(dòng)量，也可以由動(dòng)量變化求沖量或力及時(shí)間；動(dòng)能定理既可以由功求動(dòng)能的變化或始、末動(dòng)能，也可以由動(dòng)能變化求功或力及位移。5.兩個(gè)定理的選用：若問(wèn)題是研究力在時(shí)間上的積累效果，應(yīng)選用動(dòng)量定理求解；若問(wèn)題涉及力在空間上的積累效果，則應(yīng)選用動(dòng)能定理求解?！纠?】(多選)游樂(lè)場(chǎng)滑索項(xiàng)目的簡(jiǎn)化模型如圖所示，索道AB段光滑，A點(diǎn)比B點(diǎn)高1.25m，與AB段平滑連接的BC段粗糙，長(zhǎng)4m。質(zhì)量為50kg的滑塊從A點(diǎn)由靜止下滑，到B點(diǎn)進(jìn)入水平減速區(qū)，在C點(diǎn)與緩沖墻發(fā)生碰撞，反彈后在距墻1m的D點(diǎn)停下。設(shè)滑塊與BC段的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，規(guī)定向右為正方向，g取10m/s2。下列說(shuō)法正確的是()A．緩沖墻對(duì)滑塊的沖量為－50N·sB．緩沖墻對(duì)滑塊的沖量為－250N·sC．緩沖墻對(duì)滑塊做的功為－125JD．緩沖墻對(duì)滑塊做的功為－250J【例2】（2023春·云南昆明·高三?？茧A段練習(xí)）某同學(xué)做拍籃球的游戲，籃球在球心距地面高h(yuǎn)1=0.9m范圍內(nèi)做豎直方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在最高點(diǎn)時(shí)手開(kāi)始擊打籃球，球落地后反彈，與地面作用的時(shí)間t=0.1s，反彈速度v2的大小是剛觸地時(shí)速度v1大小的，且反彈后恰好到達(dá)最高點(diǎn)。已知籃球的質(zhì)量m=0.5kg，半徑R=0.1m。設(shè)地面對(duì)球的作用力可視為恒力，忽略空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2。求：（1）地面對(duì)球的彈力大?。唬?）每次拍球時(shí)手對(duì)球做功W?！纠?】（2023·河北滄州·河北省吳橋中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè)）一質(zhì)量m=2kg的物塊靜止在水平地面上，在t0=0時(shí)，用水平拉力F1=8N向右拉動(dòng)物塊，t1=6s時(shí)撤去F1，同時(shí)用水平向左的拉力F2=12N