第1章 习题课1 动量定理的应用-（课件）2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第一册【南方凤凰台·5A新学案】粤教版

第一章　动量和动量守恒定律 习题课1　动量定理的应用 第1页 第一章　动量和动量守恒定律 5A新学案 物理 · 选择性必修第一册 YJ 关键能力·分析应用 B AD AB B Thank you for watching 第1页 第一章　动量和动量守恒定律 5A新学案 物理 · 选择性必修第一册 YJ 核心 目标 1.掌握动量定理，理解其确切含义，能够利用动量定理解决多过程问题． 2.能够利用动量定理解决估算问题、“流体模型”问题，会用动量定理求解常见的力学问题. 分类悟法 考向1　动量定理在多过程中的应用 对于多过程问题，可 分过程　使用动量定理，也可 全过程　使用动量定理解决问题． 　(2021·安庆市白泽湖中学期中)质量m＝5 kg的物体在恒定水平推力F＝5 N的作用下，自静止开始在水平路面上运动，t1＝2 s时撤去推力F，物体又经t2＝3 s停下来，求物体运动过程中受水平面的滑动摩擦力的大小． 解析：设物体运动过程中受水平面的滑动摩擦力的大小为f，则根据动量定理可得 (F－f)t1－ft2＝0－0，代入数据解得f＝2 N 　一高空作业的工人质量为60 kg，系一条长为L＝5 m的安全带，若工人由静止不慎跌落时安全带的缓冲时间 t＝1 s(工人最终静止悬挂在空中)，则缓冲过程中安全带受的平均冲力是多少？(取g＝10 m/s2，忽略空气阻力的影响) 解析：分段列式法：设工人刚要拉紧安全带时的速度为v1，由veq \o\al(2,1)＝2gL 解得v1＝eq \r(2gL) 经缓冲时间t＝1 s后速度变为0，工人受两个力作用，即拉力F和重力mg，取向下的方向为正方向，对工人由动量定理得 (mg－F)t＝0－mv1 解得F＝eq \f(mgt＋mv1,t)＝1 200 N 由牛顿第三定律，工人对安全带的平均冲力F′＝1 200 N，方向竖直向下 考向2　动量定理与微元法的综合应用 流体及其特点 通常液体流、气体流等被广义地视为“流体”，质量具有连续性，通常给出流体密度ρ 分析步骤 (1) 建立“柱体”模型，沿流速v的方向选取一段柱形流体，其横截面积为S (2) 微元研究，作用时间Δt内的一段柱形流体的长度为Δl，对应的质量为Δm＝ρSvΔt (3) 建立方程，运用动量定理研究这段柱形流体 流体模型的处理方法 (1) 在极短时间Δt内，取一小柱体作为研究对象． (2) 求小柱体的体积ΔV＝vSΔt. (3) 求小柱体质量Δm＝ρΔV＝ρvSΔt. (4) 求小柱体的动量变化Δp＝vΔm＝ pv2SΔt　. (5) 运用动量定理FΔt＝Δp. 　(2022·黄山市屯溪第一中学期中)超强台风山竹于2018年9月16日前后来到我国广东中部沿海登陆，其风力达到17级超强台风强度，风速60 m/s左右，对固定建筑物破坏程度非常巨大．请你根据所学物理知识推算固定建筑物所受风力(空气的压力)与风速(空气流动速度)的大小关系，假设某一建筑物垂直风速方向的受力面积为S，风速大小为v，空气吹到建筑物上后速度瞬间减为零，空气密度为ρ，风力F与风速大小v的关系式为( ) A. F＝ρSv B. F＝ρSv2 C. F＝eq \f(1,2)ρSv3 D. F＝ρSv3 解析：设t时间内吹到建筑物上的空气质量为m，则m＝ρSvt，根据动量定理－Ft＝0－mv＝0－ρSv2t，F＝ρSv2，故B正确． 考向3　动量定理的综合应用 1．动量定理只涉及初、末状态的动量mv、mv′及过程量I，对不涉及加速度和位移的力与运动的关系问题，运用动量定理不需要考虑运动过程的细节，解答更简便，因此应优先选用． 2．在运用动量定理解题时，需要表达物体(沿某方向)受到的合冲量，所以应对物体认真进行受力分析，不应有力的遗漏． 3．当合力 远大于　重力时，可忽略重力的冲量． 4．对于变力的冲量，常通过 动量定理　来计算． 　(多选)(2022·邵阳市期末统考)如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到达距地面深度为h的B点时速度减为零．不计空气阻力，重力加速度为g，关于小球下落的整个过程，下列说法中正确的有( ) A. 小球的机械能减小了mg(H＋h) B. 小球克服阻力做的功为mgh C. 小球所受阻力的冲量等于meq \r(2gH) D. 小球动量的改变量等于0 解析：小球的动能没有变化，都为零，重力势能减小，因此小球的机械能减小量为重力势能的减小量mg(H＋h)，A正确；小球克服阻力做的功等于减小的机械能，则为mg(H＋h)，B错误；整个过程小球动量改变量等于0，由动量定理IG－If＝Δp＝0，小球所受阻力的冲量等于If＝IG＝mgeq \b\lc\(\rc\