第1章 微专题1 动量定理的应用-【优化探究】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册同步导学案配套PPT课件（人教版，多选）

/物理选择性必修第一册 返回导航 上页下页 微专题1动量定理的应用 /物理 选择性必修第一册 返回导航 上页 下页 关键能力合作探究 课堂检测巩固演练 课时作业素养达标 /物理选择性必修第一册 返回导航 上页 下页 关键能力合作探究 类型1动量定理在“流体柱状”模型中的应用 探究归纳 1.流体特点 所谓“流体”问题是指作用对象是连续不断的无数微粒，如风、水 流、光子流、尘埃等，具有流动性、分散性，没有固定的形体的特 点，处理时采用微元法，取一个质量微元△m构建物理模型进行研究。 /物理 选择性必修第一册 返回导航 上页 下页 2.模型构建 对于流体运动，可沿流速的方向选取一段柱状流体，设在极短的时间 △内通过某一横截面积为S的柱状流体的长度为△1，如图所示。设流体 的密度为P,则在△t的时间内流过该截面的流体的质量为△m=pS△l= pSv△1，根据动量定理，流体微元所受的合外力的冲量等于该流体微元 动量的增量，即F△t=△m△)。 /物理 ,选择性必修第一册 返回导航 上页 下页 分两种情况： (1)作用后流体微元静止，有△v=一v,代入上式有F=一pS2; (2)作用后流体微元以速率反弹，有△o=一2o,代入上式有F=一 2pSv2。 1物理选择性必修第一册 返回导航 上页 下页 典例①水力采煤时，用水枪在高压下喷出强力的水柱冲击煤层。设水 柱直径d=30cm,水速o=50ms,假设水柱射在煤层的表面上，冲击 煤层后水的速度变为零，求水柱对煤层的平均冲击力大小。（水的密度· =1.0×103kg/m3) I答案11.77×105N 1物理选择性必修第一册 返回导航 上页 下页 [解析 设在一小段时间△t内，从水枪射出的水的质量为△m,则△m= pSv△1。以△m的水为研究对象，如图所示，它在△t时间内的动量变化 量 v'=0 p=△m(0-v)=-pS2At。 誉 1物理选择性必修第一册 返回导航 上页 下页 设F为水对煤层的平均作用力，即平均冲击力，F为煤层对水的反冲 力，以V的方向为正方向，根据动量定理（忽略水的重力），有F”△t=△p =-pSv'At, 即F'=一pSo2。 根据牛顿第三定律知F=一F'=pSv。 式中S=d, 代入数值得F≈1.77X103N。 1物理选择性必修第一册 返回导航 上页 下页 名师点评 动量定理在“流体柱状”模型中应用时应选一个质量不变的微元体为 研究对象，进行受力分析，确定运动状态，列动量定理方程。 1物理选择性必修第一册 返回导航 上页 下页 针对训练 1.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，空气吹到建筑物上后速度瞬间减为零，空气密度为p,则风力 F与风速大小？的关系式为(B) A.F-pSv B.F-pSv C.F-pSv D.F-Sv