第一章 动量守恒定律 习题课1 动量定理的应用-【南方凤凰台·5A新学案】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册人教版2019（课件）

第一章 动量守恒定律 习题课1　动量定理的应用 选择性必修第一册 　南方凤凰台　5A新学案 · 物理 RJ 1 核心 目标 1．掌握动量定理，理解其确切含义，理解动量定理与牛顿第二定律的一致性． 2．能够利用动量定理解决多过程问题、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． 关键能力 • 拓展应用 3 1 动量定理的理解 2．动量定理只涉及初、末状态的动量mv、mv′及过程量I，对于加速度、位移等全都不必考虑，解答更简便，因此应优先选用． (1) 运用I＝Δp求变力的冲量 如果物体受到大小或方向改变的力的作用，则不能直接用I＝Ft求变力的冲量，可以求出该力作用下物体动量的变化量Δp，等效代换为力的冲量I. 典题固法 重难突破•拓展应用 (2) 运用Δp＝FΔt求动量的变化量． 对于变力，F－t图像中曲线下的面积就是冲量．处理变力问题时，式中的F应该理解为变力在作用时间内的平均值． 典题固法 重难突破•拓展应用 　　　一个物体静止于光滑水平面上，同时受到在一条直线上的两个力F1和F2的作用，F1和F2与时间t的关系如图所示，则物体速率最大的时刻和物体的最大动量是(　　) A．10 s末，120 kg·m/s B．20 s末，60 kg·m/s C．20 s末，240 kg·m/s D．10 s末，60 kg·m/s 1 D　 解析：当合外力为零的时候，加速度为零，速度达到最大值，由图像可以看出，10 s末时，速度达到最大值，此时物体的最大动量为Δp＝F合·t＝6×10 kg·m/s＝60 kg·m/s，故选D． 典题固法 重难突破•拓展应用 　　　(2023·桐城中学)下列关于冲量和动量的说法中，正确的足 (　　) B．一个恒力对物体做功为零，则其冲量也为零 C．易碎品运输时要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了减少冲量 D．物体在运动过程中，如果动量保持不变，则机械能也保持不变 2 A　 典题固法 重难突破•拓展应用 典题固法 重难突破•拓展应用 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． 2 典题固法 重难突破•拓展应用 　　　(2023·河北廊坊第十五中学)质量为60 kg的建筑工人，不慎从高空跌下，幸好弹性安全带的保护使他悬挂起来．已知弹性安全带的缓冲时间是1.5 s，安全带自然长度为5 m，取g＝10 m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小约为 (　　) A．500 N B．1 100 N C．600 N D．1 000 N 3 D　 典题固法 重难突破•拓展应用 用动量定理处理流体相关问题 1．研究方法：微元法． 2．思路 (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＝ρv2SΔt. (5) 运用动量定理FΔt＝Δp. 3 典题固法 重难突破•拓展应用 　　　(2023·广州华南师范大学附属中学)初秋时节，天空晴朗明净，气候凉爽宜人．小明站在荷塘边感受习习凉风，若风以大小为v的水平速度正对吹向小明，风与小明的接触面积为S，风与小明作用后的速度变为零，空气的密度为ρ，则小明受到风的压力大小为 (　　) C．ρS2v2 D．ρSv2 4 D　 解析：在时间t内，与小明作用的风的质量m＝ρV＝ρSvt，根据动量定理有－Ft＝0－mv，解得F＝ρSv2，故选D． 典题固法 重难突破•拓展应用 动量定理的综合应用 1．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． 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． 4 典题固法 重难突破•拓展应用 　　　如图甲所示是我国首艘“海上飞船”——翔州1号．该飞艇在平静的水面由静止开始在水平面上沿直线运动，若运动过程中受到的阻力不变，水平方向的动力F随运动时间t的变化关系如图乙所示．t＝50 s后，“翔州1号”以20 m/s的速度做匀速直线运动．求： (1) 飞艇所受阻力的大小． (2) 0～50 s内，飞艇所受合外力冲量的大小和飞艇的质量． 5 典题固法 重难突破•拓展应用 解析：(1) 由图乙得t＝50 s后，飞艇匀速直线运动 t＝50 s后，动力为F＝1.0×104 N 故所受阻力的大小为f＝F＝1.0×104 N 典题固法 重难突破•拓展应用 1．(多选)(2022·海南期末水平诊断)质量m＝0.5 kg的物体静止在水平面上．t＝0时刻开始，用水平力F推物体，作用一段时间后撤去力