第一部分 专题二 微专题二动量及其守恒定律（专题微讲Word）-【赢在微点·考前顶层设计】2022新教材新高考物理大二轮专题复习

动量观点是解决力学问题的又一重要方法，动量常常与能量、动力学规律结合在一起考查，动量守恒定律的应用有两种情境：一种是同一过程中既满足动量守恒，又满足某种功能关系或动力学规律；另一种是动量守恒定律衔接前后两个物理过程，起到联系两个过程的纽带作用。动量守恒与电磁学知识可以综合在一起考查，例如“导轨＋双杆”问题。2022年对本专题的考查难度不会低于近几年的水平，其综合性有可能更强，复习中应引起足够的重视。 高考考向1　动量定理的应用 提醒动量定理应用中的四个易错点 (1)恒力的冲量可应用I＝Ft直接求解 ，变力的冲量优先考虑应用动量定理求解。 (2)物体动量变化是由合外力的冲量决定的，物体动能的变化是由合外力做功决定的。 (3)动量定理应用在一个过程中，解题时必须明确过程及初、末状态的动量。 (4)动量定理的表达式是矢量式，在一维情况下，各个矢量必须选取统一的正方向。 命题角度1　应用动量定理解释现象 【典例1】　学校跳远比赛运动员落地点设置有沙坑，若运动员双脚先着地，有沙坑和无沙坑比较，主要为了改变(　　) A．动量变化 B．动能变化 C．着地过程时间 D．跳跃距离 解析　有沙坑不改变动量变化量、动能变化量和跳跃距离，延长落地过程时间，根据动量定理Ft＝Δp，可以减小落地过程人的受力，C项正确。 答案　C 命题角度2　应用“柱体模型”解决流体问题 【典例2】　雨打芭蕉是我国古代文学中重要的抒情意象。为估算雨天院中芭蕉叶面上单位面积所承受的力，小玲同学将一圆柱形水杯置于院中，测得10分钟内杯中雨水上升了15 mm，查询得知，当时雨滴落地速度约为10 m/s，设雨滴撞击芭蕉后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103 kg/m3，据此估算芭蕉叶面单位面积上的平均受力约为(　　) A．0.25 N　　B．0.5 N C．1.5 N　　 D．2.5 N 解析　由于是估算芭蕉叶面单位面积上的平均受力，所以不计雨滴的重力。设在Δt时间内质量为Δm的雨水的速度由v＝10 m/s减为零，雨水受到支持面的平均作用力为F，以向上为正方向，对这部分雨水应用动量定理FΔt＝0－(－Δmv)＝Δmv，得F＝，设水杯横截面积为S，水杯里的雨水在Δt时间内水面上升Δh，则有Δm＝ρSΔh，F＝ρSv，杯中水面单位面积对雨水的平均作用力＝ρv＝1×103×10× N/m2＝0.25 N/m2，即芭蕉叶面单位面积上的平均受力约为0.25 N，故A项正确，B、C、D三项错误。 答案　A 命题预测 1．(2021·湖北十一校第二次联考)高楼坠物极其危险，被称为“悬在城市上空的剑”。若一枚质量为50 g的鸡蛋，从27层楼的窗户自由落下，与地面撞击的时间约为0.001 s，不计空气阻力，则鸡蛋对地面的平均作用力约为(　　) A．2 000 N B．3 000 N C．500 N D．1 000 N 解析　鸡蛋做自由落体运动，落地前瞬间的速度v＝＝ m/s≈40 m/s，撞击地面过程中，由动量定理得(mg－F)t＝－mv，结合牛顿第三定律可得鸡蛋对地面的平均作用力约为F′＝F＝2 000 N，A项正确。 答案　A 2. (多选)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 解析　根据F－t图线与时间轴围成的面积的物理意义为合外力F的冲量，可知在0～1 s、0～2 s、0～3 s、0～4 s内合外力冲量分别为2 N·s、4 N·s、3 N·s、2 N·s，应用动量定理I＝mΔv可知物块在1 s、2 s、3 s、4 s末的速率分别为1 m/s、2 m/s、1.5 m/s、1 m/s，物块在这些时刻的动量大小分别为2 kg·m/s、4 kg·m/s、3 kg·m/s、2 kg·m/s，则A、B两项均正确，C、D两项均错误。 答案　AB 高考考向2　动量守恒定律在碰撞、爆炸和反冲中的应用 　 1．熟悉碰撞模型的特点 (1)碰撞时间很短，内力远大于外力，遵循动量守恒定律； (2)碰撞过程中系统的动能不能增加； (3)速度要符合实际情况。 2．拓展碰撞模型 从解题方法和运动情景的相似性角度，碰撞模型可拓展为以下几种情形 ： (1)子弹打木块模型； (2)滑块－木板模型； (3)弹簧－物块模型； (4)两个带电体在绝缘光滑水平面上的运动； (5)电磁感应中的“导轨＋双杆”模型。 命题角度1　碰撞问题 【典例1】　(2021·山东省聊城市期中考试) 如图，A、B两个小球沿光滑水平面向右运动，取向右为正方向，则A的动量pA＝10 kg·m/s，