2023届高考物理二轮复习学案：专题02 第3讲　动量 题型一　动量定理

HKA 　　　 　　 　　　 高三物理二轮复习导学案 编号ER－016 专题02 第3讲　动量 题型一　动量定理 2023 .01. 28 1.理解动量、冲量等概念，理解动量定理的内容。 2.能用动量定理解决有关实际问题。 考向1 动量、冲量的计算 [例1] (2021·江苏南通高三第一学期调研)一个质量为m的蹦床运动员，从离水平网面h高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面2h高处。已知运动员与网接触的时间为Δt，重力加速度为g，取向上为正方向，空气阻力忽略不计。 （1）求运动员着网时的动量。 （2）求整个过程中，运动员所受弹力的冲量I。 （3）全过程中，人增加的机械能是多少？这些能量由谁提供？ 解析：(1)运动员触网前做自由落体运动，有v2＝2gh， 解得着网动量P＝mv＝m。方向竖直向下。 (2)运动员离开网后做竖直上抛运动，有v′2＝2g·2h， 则运动员离开网的速度v′＝2， 从着网到反弹过程，根据动量定理，有 I－mgΔt＝mv′－(－mv)， 解得I＝mgΔt＋m＋2m。 (3)触网前后，机械能变化量ΔE＝m(v′)2－mv2， 解得ΔE＝mgh， 这些能量是运动员自身提供的。 答案：(1)　(2)mgΔt＋m＋2m　(3)mgh　运动员自身 考向2 动量定理的应用 [例2] (2022·江苏省模拟)C919大型客机是我国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机，在它的研制过程中风洞实验是必不可少的．现某同学在风洞中完成了以下实验：将一个质量为m的物体放在水平网上(网不影响物体受到的风力)，调节风力大小，并记录了物体所受竖直向上的风力F与时间t的关系，如图所示，重力加速度为g.下列说法正确的是(　　) A．在前2t0时间内物体加速度均匀增加 B．在前6t0时间内物体一直向上运动 C．在5t0时刻物体的速度大小为gt0 D．在前6t0时间内物体的最大速度为 答案　D 解析　由题图可知，t0时刻物体才开始运动，故A、B错误；从t0到5t0这段时间，对物体应用动量定理有IF－mg×4t0＝mv1－0，由图像可知这段时间内风力的冲量IF＝＋＝，解得v1＝，故C错误；在5.6t0时物体的加速度为零，速度最大，从t0到5.6t0对物体应用动量定理有IF′－mg×4.6t0＝mvm－0，由图像可知这段时间内风力的冲量IF′＝IF＋＝，解得vm＝，故D正确． 考向3 流体及尘粒状模型 [例3] (2022·湖南衡阳市一模)飞船在进行星际飞行时，使用离子发动机作为动力，这种发动机工作时，由电极发射的电子射入稀有气体(如氙气)，使气体离子化，电离后形成的离子由静止开始在电场中加速并从飞船尾部高速连续喷出，利用反冲使飞船本身得到加速．已知一个氙离子质量为m，电荷量为q，加速电压为U，飞船单位时间内向后喷射出的氙离子的个数为N，从飞船尾部高速连续喷出氙离子的质量远小于飞船的质量，则飞船获得的反冲推力大小为(　　) A. B. C．N D．N 答案　C 解析　根据动能定理得qU＝mv2，解得v＝，对Δt时间内喷射出的氙离子，根据动量定理，有ΔMv＝FΔt，其中ΔM＝NmΔt，联立有F＝Nmv＝N·m·＝N，则根据牛顿第三定律可知，飞船获得的反冲推力大小为F′＝N，故选C. 一、冲量、动量与动量定理的理解 二．应用动量定理的四点提醒 1．动量定理表明冲量既是使物体动量发生变化的原因，又是物体动量变化的量度。 (这里所说的冲量是物体所受的合力的冲量)。 2．动量定理的研究对象是一个物体。 3．动量定理是针对某一过程的，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，必须选取正方向。 1．(2022·江苏泰州高三期末)将小球以初速度v0竖直向上抛出，该小球所受的空气阻力与速度大小成正比，其速度—时间图像(v－t)如图1所示。t1时刻到达最高点，t2时刻落回抛出点，且下落过程中小球一直加速，下列说法正确的是(　　) 图1 A．0到t2时间内，小球的加速度先减小再增大 B．小球上升过程和下降过程，动量变化量相同 C．小球上升过程和下降过程，重力的冲量相同 D．0到t2时间内，小球的动量变化率一直减小 答案　D 解析　0到t2时间内，图像的斜率一直减小，所以小球的加速度一直减小，A错误；小球上升过程和下降过程，动量变化量分别为Δp1＝－mv0，Δp2＝mv，又v＜v0，所以小球上升过程和下降过程，动量变化量不相同，B错误；小球上升过程和下降过程，重力的冲量分别为I1＝mgt1，I2＝mg(t2－t1)，所以小球上升过程和下降过程，冲量不相同，C错误；0到