2023届高考物理二轮复习导学案：2.2 动量和能量观点的应用

别 让 行 动 配 不 上 梦 想 眼泪不是我们的答案，拼搏才是我们的选择 D6 使用时间：2023年2月 22—23 二轮复习 物理学案 第D6期 姓名： 学号： 班级： 制作人： 校对人： 2.2动量和能量观点的应用 【知识网络建构】 考点一 动量、冲量、动量定理 命题角度1　动量、冲量的理解（均为矢量,p为状态量,I为过程量） (1)公式:p=mv, I=Ft。 (2)动量大小与动能的关系:Ek=,p=。 命题角度2　动量定理的应用 (1)确定研究对象。一般选单个物体或多个物体组成的系统。 (2)对物体进行受力分析。可以先求每个力的冲量,再求各力冲量的矢量和;或先求合力,再求其冲量。 (3)抓住过程的初、末状态,选好正方向,确定各动量和冲量的正、负号。 (4)根据动量定理列方程,如有必要还需要列出其他补充方程,最后代入数据求解。对过程较复杂的运动,可分段用动量定理,也可整个过程用动量定理。 命题角度3　用动量定理处理流体问题 (1)建构“柱状模型”:沿流速v的方向选取一段柱形流体,其横截面积为S。 (2)微元法研究: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)列方程求解:应用动量定理研究这段柱状流体。 深化拓展　应用动量定理时应注意的四个要点 (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。 注意:这里所说的冲量是物体所受的合力的冲量(或者说是物体所受各个外力冲量的矢量和)。 (2)动量定理的研究对象是一个物体（可能是流体）(或可视为一个物体的系统)。 (3)动量定理是过程定理,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。 例1(命题角度2)(2022广东执信中学模拟)辘轳是我国古老的打水工具,如图所示,其由辘轳头、摇柄等部分组成,辘轳头和摇柄固定,转动摇柄即可打水。圆柱体辘轳头直径为d,桶和水的总质量为m,某次打水摇柄转动n圈将水桶匀速提到井口,用时为t,已知重力加速度大小为g,圆周率为π,忽略空气阻力,将水桶视为质点。 (1)求打水过程中绳索拉力做功的功率。 (2)在这次打水过程中,当水桶提到井口停下时,绳索突然断裂,水桶又掉进井里,撞击水面经时间t'后速度减为0,求水桶撞击水面时的速度大小及撞击水面的平均作用力大小。 1.(命题角度1)(多选)(2022湖南卷)神舟十三号返回舱进入大气层一段时间后,逐一打开引导伞、减速伞、主伞,最后启动反冲装置,实现软着陆。某兴趣小组研究了减速伞打开后返回舱的运动情况,将其运动简化为竖直方向的直线运动,其v-t图像如图所示。设该过程中,重力加速度不变,返回舱质量不变,下列说法正确的是(　　) A.在0~t1时间内,返回舱重力的功率随时间减小 B.在0~t1时间内,返回舱的加速度不变 C.在t1~t2时间内,返回舱的动量随时间减小 D.在t2~t3时间内,返回舱的机械能不变 2.(命题角度3)(2022山东济南模拟)如图所示为高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图,5节质量均为m的车厢编组运行,只有1号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率P运行,经过一段时间达到最大速度。列车向右运动过程中,1号车厢会受到前方空气的阻力,假设车厢碰到空气前空气的速度为0,碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同,已知空气密度为ρ,1号车厢的迎风面积(垂直运动方向上的投影面积)为S。不计其他阻力,忽略2号、3号、4号、5号车厢受到的空气阻力。当列车以额定功率运行到速度为最大速度的一半时,3号车厢对4号车厢的作用力大小为(　　) A. B. C. D. 考点二 动量守恒定律的理解及应用 核心归纳 命题角度1　动量守恒的判断及理解 (1)动量守恒的研究对象是相互作用的系统,以下条件满足任意一种即动量守恒: ①不受外力或所受外力的合力为零;②内力远大于外力;③某一方向上合力为零,则该方向上动量守恒。 (2)表达式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。（重点理解矢量性、相对性和同时性） 命题角度2　动量守恒定律的应用 题角度3　碰撞模型的规律和应用 (1)一般碰撞模型的三个特点:①动量守恒;②动能不增;③速度符合实际情况。 (2)“一动碰一静”弹性正碰模型:v1'=v1,v2'=v1。（质量相等时,交换速度） ①当m1=m2时,v1'=0,v2'=v1(质量相等,速度交换) ②当m1>m