專題14 動(dòng)量與動(dòng)量定理及其應(yīng)用（學(xué)生版）-2025版高考物理熱點(diǎn)題型講義

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 2類型3恒力沖量的計(jì)算 3類型3利用F－t圖像求沖量 6題型二動(dòng)量定理的理解和應(yīng)用 7類型1用動(dòng)量定理解釋生活中的現(xiàn)象 8類型2應(yīng)用動(dòng)量定理求解瞬時(shí)平均力 8題型三動(dòng)量定理和圖像問(wèn)題的結(jié)合 10題型四應(yīng)用動(dòng)量定理處理“流體模型” 13模型一流體類問(wèn)題 14模型二微粒類問(wèn)題 15題型五應(yīng)用動(dòng)量定理處理分析多過(guò)程問(wèn)題 17題型六動(dòng)量定理與動(dòng)能定理的類比及綜合應(yīng)用 21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】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【變式演練1】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．【變式演練2】甲、乙兩人靜止在光滑的冰面上，甲推乙后，兩人向相反方向滑去。若甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，則（）A．甲推乙的過(guò)程中，甲對(duì)乙的作用力大于乙對(duì)甲的作用力B．甲推乙的過(guò)程中，甲對(duì)乙的沖量小于乙對(duì)甲的沖量C．分開(kāi)后，甲的動(dòng)量大于乙的動(dòng)量D．分開(kāi)后，甲的動(dòng)能小于乙的動(dòng)能【變式演練3】質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，在水平恒力F的作用下，經(jīng)時(shí)間t走過(guò)位移l，動(dòng)量變?yōu)閜、動(dòng)能變?yōu)镋?。若上述過(guò)程中F不變，物體的質(zhì)量變?yōu)?m，下列說(shuō)法正確的是（）A．經(jīng)過(guò)時(shí)間t，物體動(dòng)量變?yōu)閜 B．經(jīng)過(guò)時(shí)間t，物體動(dòng)能變?yōu)镋?C．經(jīng)過(guò)位移l，物體動(dòng)量變?yōu)?p D．經(jīng)過(guò)位移l，物體動(dòng)能變?yōu)?E?類型2對(duì)動(dòng)量和沖量的定性分析【例2】如圖所示，顛球是足球運(yùn)動(dòng)中的一項(xiàng)基本功，若某次顛球中，顛出去的足球豎直向上運(yùn)動(dòng)之后又落回到原位置，設(shè)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中足球所受阻力大小不變。下列說(shuō)法正確的是（）A．球從顛出到落回的時(shí)間內(nèi)，重力的沖量為零B．球從顛出到落回的時(shí)間內(nèi)，阻力的沖量為零C．球上升階段與下降階段合外力的沖量大小相等D．球上升階段動(dòng)能的減少量大于下降階段動(dòng)能的增加量【變式演練1】從2023年起，每年的4月23日將被命名為世界乒乓球日。關(guān)于乒乓球運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．球拍對(duì)乒乓球的彈力越大，乒乓球的動(dòng)量變化一定越大B．球拍將飛來(lái)的乒乓球以原速率反向擊出的過(guò)程，乒乓球的動(dòng)量和動(dòng)能均保持不變C．乒乓球被球拍擊打出的過(guò)程，球拍對(duì)乒乓球的沖量大小大于乒乓球?qū)η蚺牡臎_量大小D．一次擊球過(guò)程中，球拍對(duì)乒乓球的沖量大小等于乒乓球?qū)η蚺牡臎_量大小【變式演練2】風(fēng)簸是用于篩選精谷粒和癟谷粒的農(nóng)用工具，在我國(guó)西漢時(shí)期就已廣泛使用。谷粒從風(fēng)簸上端的進(jìn)谷口進(jìn)入分離倉(cāng)，分離倉(cāng)右端有一鼓風(fēng)機(jī)提供穩(wěn)定氣流，從而將谷物中的癟谷粒a和精谷粒b分開(kāi)。若所有谷粒進(jìn)入分離倉(cāng)時(shí)，豎直方向初速度為0，在水平方向獲得的動(dòng)量相同。之后所有谷粒受到氣流的水平作用力可視為恒力且相同。下圖中虛線分別表示a、b谷粒的軌跡，F(xiàn)a、Fb為相應(yīng)谷粒所受的合外力。下列四幅圖中可能正確的是（

）A． B．C． D．【變式演練3】飛機(jī)沿某水平面內(nèi)的圓周勻速率地飛行了一周，已知飛機(jī)質(zhì)量為m，速率為v，圓周運(yùn)動(dòng)半徑為R。下列說(shuō)法正確的是（）A．飛機(jī)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速率沒(méi)變，則所受合外力為零B．飛機(jī)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速率沒(méi)變，則動(dòng)量守恒C．飛機(jī)飛行時(shí)，速度的方向不斷變化，因此動(dòng)量不守恒；飛行一周向心力的沖量大小D．飛機(jī)飛行時(shí)，速度的方向不斷變化，因此動(dòng)量不守恒；飛行半周動(dòng)量的改變量大小為2mv類型3恒力沖量的計(jì)算【例3】如圖所示，物體靜止在水平地面上，受到與水平方向成角、大小為F的恒定拉力，作用時(shí)間t，物體始終保持靜止。在這段時(shí)間t內(nèi)（）A．拉力對(duì)物體的沖量大小為Ft B．支持力對(duì)物體的沖量大小為零C．摩擦力對(duì)物體的沖量大小為 D．合力對(duì)物體的沖量為零【變式演練1】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【變式演練2】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3】如圖甲，一質(zhì)量為2kg的物塊靜止在光滑水平面上，從t=0時(shí)刻開(kāi)始受到一水平外力F作用，F(xiàn)隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示。取t=0時(shí)刻力F的方向?yàn)檎较?，重力加速度大小取。下列說(shuō)法正確的是（）A．前4s時(shí)間內(nèi)，物塊做往返運(yùn)動(dòng)B．t=4s時(shí)，物塊的動(dòng)量為2kg·m/sC．前4s時(shí)間內(nèi)，物塊所受重力的沖量為0D．t=2s到t=4s時(shí)間內(nèi)，物塊的速度變化量為2m/s【變式演練1】一質(zhì)量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開(kāi)始沿直線運(yùn)動(dòng)。F隨時(shí)間t變化如圖所示，則（）A．t=2s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為4kg·m/sB．t=3s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為5kg·m/sC．1s~4s過(guò)程中，物塊動(dòng)量守恒D．1s~2s內(nèi)和2s~4s內(nèi)，合外力沖量相同【變式演練2】一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上，從時(shí)刻開(kāi)始，受到水平外力F作用，如圖所示。下列判斷正確的是（）A．第1s末的速度為1.5m/sB．第1s內(nèi)F的沖量為C．前2s內(nèi)F的沖量為D．第2s末的動(dòng)量為【變式演練3】如圖是某人站在壓力傳感器上做下蹲、起跳動(dòng)作時(shí)，壓力隨時(shí)間變化的圖像，a點(diǎn)對(duì)應(yīng)開(kāi)始下蹲時(shí)刻，b點(diǎn)對(duì)應(yīng)下蹲至最低位置的時(shí)刻，圖中陰影面積分別為S1、S2，重力加速度g取10m/s2，下列說(shuō)法正確的是（）A．人跳起后上升的最大高度為1.8mB．從人開(kāi)始下蹲至離地，壓力傳感器對(duì)人的平均支持力大小為525NC．bc過(guò)程，人始終處于超重狀態(tài)D．S1=S2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】“智能防摔馬甲”是一款專門為老年人研發(fā)的科技產(chǎn)品。該裝置通過(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．減小穿戴者所受重力的沖量 B．減小地面對(duì)穿戴者的平均沖擊力C．減小穿戴者動(dòng)量的變化量 D．減小穿戴者與地面的接觸時(shí)間【變式演練1】運(yùn)輸易碎器件時(shí)，經(jīng)常在包裝箱中填充泡沫塑料，這是因?yàn)樵谂鲎策^(guò)程中，泡沫塑料能減?。ǎ〢．器件的慣性 B．器件受到的沖量C．器件的動(dòng)量變化量 D．器件受到的作用力【變式演練2】人從高處跳到低處，為了安全，一般都是腳尖先著地，這樣做的目的是（）A．增大人對(duì)地面的壓強(qiáng)，起到安全作用B．延長(zhǎng)與地面的作用時(shí)間，從而減小地面對(duì)人的作用力C．減小著地時(shí)所受沖量D．使動(dòng)量增量變得更小【變式演練3】行駛中的汽車如果發(fā)生劇烈碰撞，車內(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．增大了司機(jī)的受力面積從而減少司機(jī)單位面積的受力大小B．減少了司機(jī)的受力時(shí)間C．對(duì)乘客起固定作用，避免乘客飛出汽車D．減少了碰撞前后司機(jī)動(dòng)量的變化量類型2應(yīng)用動(dòng)量定理求解瞬時(shí)平均力【例2】跳馬比賽中在運(yùn)動(dòng)員落地位置放置厚海綿墊以保護(hù)運(yùn)動(dòng)員。如圖所示為一質(zhì)量為40kg的運(yùn)動(dòng)員在比賽時(shí)落地的場(chǎng)景，海綿墊與運(yùn)動(dòng)員的撞擊時(shí)間約為0.4s，g=10m/s2，下列說(shuō)法正確的是（）A．海綿墊減小了運(yùn)動(dòng)員落地過(guò)程中撞擊力的沖量B．海綿墊減小了運(yùn)動(dòng)員落地過(guò)程中的動(dòng)量變化率C．落地過(guò)程中海綿墊對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量與運(yùn)動(dòng)員對(duì)海綿墊的沖量相同D．若運(yùn)動(dòng)員以4m/s的速度垂直落地，海綿墊對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力約為400N【變式演練1】（2024·山西陽(yáng)泉·三模）2024年春晚雜技節(jié)目《躍龍門》帶給觀眾震撼的視覺(jué)盛宴，教練在訓(xùn)練時(shí)將壓力傳感器安裝在蹦床上，記錄演員對(duì)蹦床的壓力。如圖是某次彩排中質(zhì)量為的演員在豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)計(jì)算機(jī)輸出的壓力—時(shí)間（F—t）圖像片段，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，重力加速度，下列說(shuō)法正確的是（）A．演員在a到b過(guò)程處于超重狀態(tài)B．演員在b時(shí)刻速度最大，速度大小為C．從a時(shí)刻到b時(shí)刻，蹦床對(duì)演員做的功大于D．從a時(shí)刻到b時(shí)刻，蹦床給演員的沖量大小為【變式演練2】．（2024·廣西·二模）起跳摸高是學(xué)生常進(jìn)行的一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，一質(zhì)量為80kg的同學(xué)用力蹬地且舉臂起跳，在剛要離地時(shí)其手指距地面的高度為2.10m；離地后身體形狀近似不變，手指摸到的最大高度為2.55m。若從蹬地到離開(kāi)地面的時(shí)間為0.2s，不計(jì)空氣阻力，起跳過(guò)程中他對(duì)地面的平均壓力約為（g取10m/s2）（）A．1450N B．1500N C．2000N D．1600N【變式演練3】如圖，一學(xué)生練習(xí)用頭顛球。某次足球由靜止開(kāi)始自由下落80cm，被頭部重新頂起，離開(kāi)頭部后足球豎直上升的最大高度為45cm。已知足球與頭部作用的時(shí)間為0.1s，足球的質(zhì)量為0.4kg，重力加速度大小取。則頭部對(duì)足球的平均作用力大小為（）A．32N B．28N C．8N D．4N【變式演練4】“蹦極”是一項(xiàng)專業(yè)的戶外休閑運(yùn)動(dòng)。如題圖所示，某人用彈性橡皮繩拴住身體從高空P處自由下落，若此人質(zhì)量為m，橡皮繩長(zhǎng)為l，人可看成質(zhì)點(diǎn)，且此人從P點(diǎn)由靜止開(kāi)始下落到最低點(diǎn)所用時(shí)間為t，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。從橡皮繩開(kāi)始拉伸到此人下落到最低點(diǎn)的過(guò)程中，橡皮繩對(duì)此人的平均作用力大小為（）A． B． C． D．題型三動(dòng)量定理和圖像問(wèn)題的結(jié)合【例1】（2024·山東·模擬預(yù)測(cè)）一質(zhì)量為m的小球從地面豎直上拋，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球受到的空氣阻力與速率成正比。它從拋出到落地過(guò)程中動(dòng)量隨時(shí)間變化的圖像如圖所示。已知重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．小球時(shí)刻剛好落地B．小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度最大為2gC．小球從拋出到落地的總時(shí)間為D．小球上升和下降過(guò)程中阻力的沖量大小不相等【變式演練1】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【變式演練2】如圖甲所示，一小物塊在水平向右的推力F作用下從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始向右做直線運(yùn)動(dòng)，力F的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，鋼塊的質(zhì)量，與臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，。則小物塊在時(shí)刻的速度（）

A． B． C． D．【變式演練3】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【變式演練4】（2024·廣東·二模）在水平面上靜置有質(zhì)量相等的a、b兩個(gè)物體，水平推力、分別作用在a、b上，一段時(shí)間后撤去推力，物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下，a、b在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未相撞，a、b的v-t圖像如圖所示，圖中平行于，整個(gè)過(guò)程中a、b的最大速度相等，運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比。則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是（）A．物體a、b受到的摩擦力大小相等B．兩水平推力對(duì)物體的沖量之比為C．兩水平推力對(duì)物體的做功之比為D．兩水平推力的大小之比為題型四應(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作為已知條件分析步驟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S2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?！咀兪窖菥?】小飛同學(xué)在洗盤子的時(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)將盤子放在水龍頭下一定距離，仔細(xì)觀察后，水流對(duì)盤子的沖擊力基本穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)測(cè)量，水流對(duì)盤子的沖擊力為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。水接觸盤子后速度立刻變?yōu)榱?，空氣阻力不?jì)。下列說(shuō)法正確的是（

）A．盤子距水龍頭的高度為 B．盤子距水龍頭的高度無(wú)法求出C．與盤子接觸的水柱橫截面積無(wú)法求出 D．與盤子接觸的水流速度可以求出【變式演練2】（2024·福建·三模）如圖所示，消防員正在進(jìn)行消防滅火演練，消防員用高壓水槍噴出的強(qiáng)力水柱沖擊著火物，設(shè)水柱直徑為D，以水平速度v垂直射向著火物，水柱沖擊著火物后速度變?yōu)榱?。高壓水槍的質(zhì)量為M，消防員手持高壓水槍操作，進(jìn)入水槍的水流速度忽略不計(jì)，水的密度為，下列說(shuō)法正確的是（）A．水槍的流量為B．水槍的功率為C．水柱對(duì)著火物的沖擊力為D．向前水平噴水時(shí)，消防員對(duì)水槍的作用力方向向前且斜向上方【變式演練3】（2024·山東青島·三模）高樓出現(xiàn)火情時(shí)，需要一種舉高噴射消防車。如圖，某高樓離地面65m處出現(xiàn)火情，消防車正在滅火中。已知水炮炮口與樓房距離為15m，與地面距離為60m，水炮每分鐘噴出的水，水柱剛好垂直打中著火房間窗戶，水流沖擊到窗戶玻璃后向四周流散。重力加速度，下列說(shuō)法正確的是（）A．水泵對(duì)水做功的功率約為B．水泵對(duì)水做功的功率約為C．水流對(duì)窗戶玻璃沖擊力約為500ND．水流對(duì)窗戶玻璃沖擊力約為900N【變式演練4】．（2024·山東菏澤·三模）風(fēng)箏在我國(guó)已存在兩千年之久，又有紙鳶、鷂子之稱。如圖所示，某時(shí)刻風(fēng)箏靜止在空中，風(fēng)箏面與水平面夾角為，牽引線與豎直方向夾角為。已知風(fēng)箏質(zhì)量為m，垂直風(fēng)箏面的風(fēng)速大小為v，風(fēng)箏面的面積為S，重力加速度為g，則風(fēng)箏所在高度空氣密度為（）A． B． C． D．【變式演練5】．（2024·湖北·三模）2024年3月29日，我國(guó)研制的朱雀三號(hào)可重復(fù)使用垂直起降回收驗(yàn)證火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心圓滿完成試驗(yàn)任務(wù)。點(diǎn)火升空1分鐘后，火箭從三百多米的高空垂直返回，著陸平穩(wěn)，落點(diǎn)準(zhǔn)確，狀態(tài)良好，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)起飛規(guī)模最大垂直起降試驗(yàn)火箭試驗(yàn)成功。若該火箭在距離地面的高度約1m時(shí)，底部配備的4臺(tái)著陸反推發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始點(diǎn)火豎直向下噴氣，使火箭在豎直方向上的速度在0.2s內(nèi)由8m/s降到2m/s。已知反推發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣過(guò)程中火箭受到的平均推力大小為F，噴出氣體的密度為，4臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣口的直徑均為d，噴出氣體的重力忽略不計(jì)，噴出氣體的速度遠(yuǎn)大于返回艙的速度。則噴出氣體的速度大小為（）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?！保|(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2】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?！咀兪窖菥?】（2024·安徽合肥·二模）我國(guó)是世界上第三個(gè)突破嵌套式霍爾電推進(jìn)技術(shù)的國(guó)家。霍爾推進(jìn)器的工作原理簡(jiǎn)化如下圖所示，放電通道的兩極間存在一加速電場(chǎng)。工作物質(zhì)氙氣進(jìn)入放電通道后被電離為氙離子，經(jīng)電場(chǎng)加速后以某一速度噴出，從而產(chǎn)生推力。某次實(shí)驗(yàn)中，加速電壓為U，氙離子向外噴射形成的電流強(qiáng)度為I．氙離子的電荷量與質(zhì)量分別為q和m，忽略離子的初速度及離子間的相互作用，則離子推進(jìn)器產(chǎn)生的推力為（）A． B． C． D．【變式演練2】離子電推引擎，是利用電場(chǎng)將處在等離子狀態(tài)的“工作物質(zhì)”加速后向后噴出而獲得前進(jìn)動(dòng)力的一種發(fā)動(dòng)機(jī)。這種引擎不需要燃料，也氣體全無(wú)污染物排放，是環(huán)保型機(jī)器。引擎獲得推力的原理如圖所示，進(jìn)入電離室的氣體被電離成正離子和電子，而后正離子飄人電極A、B之間的加速電場(chǎng)（正離子初速度忽略不計(jì)），使正離子加速形成離子束，在加速過(guò)程中引擎獲得恒定的推力。已知A、B間的電壓為U，單位時(shí)間內(nèi)飄入加速電場(chǎng)的正離子數(shù)目為N，每個(gè)離子的質(zhì)量為m、電荷量為ne（其中n是正整數(shù)，e是元電荷），則引擎獲得的推力大小為（）A． B． C． D．【變式演練3】氣體在流動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)分層流動(dòng)的現(xiàn)象即層流（laminarflow），不同流層的氣體流速不同。相鄰兩流層間有粘滯力，產(chǎn)生粘滯力的原因可以用簡(jiǎn)單模型解釋：如圖，某氣體流動(dòng)時(shí)分成A、B兩流層，兩層的交界面為平面，A層流速為vA，B層流速為vB，，由于氣體分子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，因此A層的分子會(huì)進(jìn)入B層，B層的分子也會(huì)進(jìn)入A層，穩(wěn)定后，單位時(shí)間內(nèi)從A層進(jìn)入B層的分子數(shù)等于從B層進(jìn)入A層的分子數(shù)，若氣體分子的質(zhì)量為m，單位時(shí)間、單位面積上由A層進(jìn)入B層的分子數(shù)為n，則B層對(duì)A層氣體單位面積粘滯阻力為（）A．大?。悍较颍号c氣體流動(dòng)方向相同B．大小：方向：與氣體流動(dòng)方向相反C．大?。悍较颍号c氣體流動(dòng)方向相同D．大?。悍较颍号c氣體流動(dòng)方向相反【變式演練4】如圖所示，某種氣體分子束由質(zhì)量為m、速度為v的分子組成，設(shè)各分子都向同一方向運(yùn)動(dòng)，垂直地打在某平面上后又以原速率反向彈回。如果分子束中每立方米的體積內(nèi)有n0個(gè)分子，下列說(shuō)法正確的是（）

A．單個(gè)分子與平面碰撞的過(guò)程中，動(dòng)量變化量的大小為0B．單個(gè)分子與平面碰撞的過(guò)程中，平面對(duì)其做功為負(fù)功C．分子束撞擊平面所產(chǎn)生的壓強(qiáng)為2n0mv2D．分子束撞擊平面所產(chǎn)生的壓強(qiáng)為n0mv2題型五應(yīng)用動(dòng)量定理處理分析多過(guò)程問(wèn)題【例1】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【變式演練1】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？【變式演練2】我國(guó)現(xiàn)在的消防車云梯如圖所示，不僅可以把水運(yùn)送到高空，還可以運(yùn)送消防員到達(dá)較高位置進(jìn)行滅火和營(yíng)救行動(dòng)。假設(shè)未來(lái)的云梯通過(guò)控制可以切換成斜面模式變成救援滑梯，被救人員通過(guò)滑梯快速運(yùn)送到消防車上（消防車平臺(tái)上設(shè)減速裝置）。假設(shè)救援滑梯的斜面傾角，質(zhì)量為50kg的被救人員從頂端由靜止開(kāi)始沿滑梯下滑，加速下滑時(shí)開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，全程用時(shí)8s滑至滑梯底端到達(dá)消防車，下滑過(guò)程被救人員所受的空氣阻力（k為常量且），被救人員與救援滑梯間的動(dòng)摩擦因數(shù)。，，g取10m/s2。求：（1）被救人員下滑的最大速度；（2）被救人員加速下滑的時(shí)間t；（3）整個(gè)下滑過(guò)程中摩擦力對(duì)被救人員所做的功W?！咀兪窖菥?】我國(guó)現(xiàn)在的消防車云梯如圖所示，假設(shè)未來(lái)的云梯通過(guò)控制可以切換成斜面模式變成救援滑梯，被救人員通過(guò)滑梯快速運(yùn)送到消防車上（消防車平臺(tái)上設(shè)減速裝置）。假設(shè)救援滑梯的斜面傾角，質(zhì)量為的被救人員從頂端由靜止開(kāi)始沿滑梯下滑，被救人員與救援滑梯間的動(dòng)摩擦因數(shù)。，重力加速度取。（1）若不計(jì)空氣阻力，求被救人員下滑過(guò)程的加速度；（2）假設(shè)下滑過(guò)程中，被救人員所受的空氣阻力，加速下滑時(shí)開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑梯足夠長(zhǎng)，求：（i）被救人員加速下滑的最大速度；（ii）被救人員加速下滑的時(shí)間。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