2-8 动量-2021【步步高】高考物理大二轮专题复习与增分策略（通用）皖黑吉陕新蒙晋赣青甘豫宁课件PPT

第8课时　动量 专题二　能量与动量 高考题型1　动量定理的应用 高考题型2　动量守恒定律的应用 高考题型3　碰撞模型及拓展 专题强化练 内容索引 NEIRONGSUOYIN 高考题型1　动量定理的应用 1.冲量的三种计算方法 (1)公式法：I＝Ft适用于求恒力冲量. (2)动量定理法：多用于求变力的冲量或F、t未知的情况. (3)图象法：用F－t图线与时间轴围成的面积可求变力的冲量.若F－t成线性关系，也可直接用平均力求变力的冲量. 2.动量定理 (1)公式：FΔt＝mv′－mv (2)应用技巧 ①研究对象可以是单一物体，也可以是物体系统. ②表达式是矢量式，需要规定正方向. ③匀变速直线运动，如果题目不涉及加速度和位移，用动量定理比用牛顿第二定律求解更简捷. ④在变加速运动中F为Δt时间内的平均冲力. ⑤电磁感应问题中，利用动量定理可以求解时间、电荷量或导体棒的位移. 考题示例 例1　(2020·全国卷Ⅰ·14)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体.若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是 A.增加了司机单位面积的受力大小 B.减少了碰撞前后司机动量的变化量 C.将司机的动能全部转换成汽车的动能 D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积 √ 解析　汽车剧烈碰撞瞬间，安全气囊弹出，立即跟司机身体接触.司机在很短时间内由运动到静止，动量的变化量是一定的，由于安全气囊的存在，作用时间变长，据动量定理Δp＝FΔt知，司机所受作用力减小；又知安全气囊打开后，司机受力面积变大，因此减小了司机单位面积的受力大小；碰撞过程中，动能转化为内能.综上可知，选项D正确. 例2　(2019·全国卷Ⅰ·16)最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展.若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为4.8×106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为 A.1.6×102 kg B.1.6×103 kg C.1.6×105 kg D.1.6×106 kg √ 解析　设1 s时间内喷出的气体的质量为m，喷出的气体与该发动机的相互作用力为F，由动量定理有Ft＝mv－0， 例3　(多选)(2017·全国卷Ⅲ·20)一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动.F随时间t变化的图线如图1所示，则 A.t＝1 s时物块的速率为1 m/s B.t＝2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s C.t＝3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s D.t＝4 s时物块的速度为零 √ 图1 √ 故A正确； t＝2 s时物块的动量大小p2＝F2t2＝2×2 kg·m/s＝4 kg·m/s，t＝3 s时物块的动量大小为p3＝(2×2－1×1) kg·m/s＝3 kg·m/s，t＝4 s 时物块的动量大小为p4＝(2×2－1×2) kg·m/s＝2 kg·m/s，所以t＝4 s时物块的速度为1 m/s，故B正确，C、D错误. 1.(2020·山西大同市高三期末)鸟撞飞机是导致空难的重要原因之一，被称为“飞机杀手”.假设在某次空难中，鸟的质量为0.6 kg，飞行的速度大小为3 m/s，迎面撞上速度大小为720 km/h的飞机，对飞机的撞击力达到1.6×106 N，则鸟撞飞机的作用时间大约为 A.1.5×10－5 s B.1.5×10－4 s C.7.6×10－6 s D.7.6×10－5 s 命题预测 1 2 √ 解析　720 km/h＝200 m/s. 设鸟与飞机碰撞时间为t，由动量定理有：Ft＝mΔv， 1 2 故选项D正确，A、B、C错误. 2.对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质.正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为恒量.为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略，其速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变.利用所学力学知识，推导出器壁单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系.(解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时作必要的说明) 1 2 解析　如图所示，一个粒子每与器壁碰撞一次给器壁的冲量ΔI＝2mv，以器壁上面积为S的部分为底、vΔt为高构成柱体， 1 2 由题设可知，其内有 的粒子在Δt时间内与器壁上面积为S的部分发生碰撞， 1.判断守恒的三种方法 (1)理想守恒：不受外力或所受外力的合力为0，如光滑水平面上的板块模型、电磁感应中光滑导轨上的双杆模型. (2)近似守恒：系统内力远大于外力，如爆炸、反