08 专题二 第三讲 动量（Word教参）-【优化指导】2024高考物理二轮复习高中总复习·第2轮（新教材）

第三讲　动量 ◎高考命题分析 高考命题研究 四年考向分析 命题主线之 价值引领 1.科学本质、科学态度：以海鸥摔贝壳、自动雨伞开伞过程、汽车安全气囊为试题情境，培养学生的学以致用的科学态度 2．社会责任：以我国的算盘、我国世界领先的霍尔推进技术、长征运载火箭、抗战中我军的轻机枪为试题情境，培养学生的民族自豪感，不忘初心的责任感 1.冲量、动量等基本概念： 全国甲卷(2023)，重庆卷(2022)，湖南卷(2021) 2．动量定理的理解和应用： 福建卷(2022)，江苏卷(2023)，北京卷(2022)，湖北卷(2021)，全国卷Ⅰ(2020) 3．动量守恒定律的理解和应用： 湖南卷(2023)，山东卷(2021)，浙江卷(2021)，全国乙卷(2021)，北京卷(2020)，全国卷Ⅱ(2020) 4．碰撞问题： 全国乙卷(2023)，上海卷(2023)，北京卷(2022、2021)，重庆卷(2021) 命题主线之 能力引领 1.物理观念：在冲量、动量的理解中，在动量定理、动量守恒定律的应用中提升力与运动的观念 2．科学思维：掌握过程分析法、图像法、数学归纳法及守恒思想的应用，能解决力与运动、能量的综合性问题和临界、极值问题，提升推力论证、综合分析、模型构建的能力 [对应学生用书P41]   1．计算冲量的三种方法 (1)公式法：I＝Ft适用于求恒力的冲量。 (2)动量定理法：多用于求变力的冲量或F、t未知的情况。 (3)图像法：用F-t图线与时间轴围成的面积可求变力的冲量。若F与t成线性关系，可直接用平均力求变力的冲量。 2．动量变化的方向与合外力的冲量方向相同，而物体在某一时刻的动量方向跟合外力的冲量方向无必然联系。 3．应用动量定理的几个要点 (1)动量定理的研究对象可以是单一物体，也可以是质点系，受力分析时只考虑质点系的外力。 (2)动量定理不仅适用于恒力作用，也适用于变力作用。 (3)动量定理是过程定理，解题时必须明确物体运动过程中的受力情况及初末状态的动量。 [诠释题1]　(2020·全国卷 Ⅰ )行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是(　　) A．增加了司机单位面积的受力大小 B．减少了碰撞前后司机动量的变化量 C．将司机的动能全部转换成汽车的动能 D．延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积 D　解析：汽车剧烈碰撞瞬间，安全气囊弹出，立即跟司机身体接触。司机在很短时间内由运动到静止，动量的变化量是一定的，由于安全气囊的存在，作用时间变长，据动量定理Δp＝FΔt知，司机所受作用力减小；又知安全气囊打开后，司机受力面积变大，因此减小了司机单位面积的受力大小；碰撞过程中，动能转化为内能。综上可知，D正确。   1．判断动量是否守恒的三种方法 理想 守恒 不受外力或所受外力的合力为0，如光滑水平面上的板块模型、电磁感应中光滑导轨上的双杆模型 近似 守恒 系统内力远大于外力，如碰撞、爆炸 某一方 向守恒 系统在某一方向上所受外力的合力为0，则在该方向上动量守恒，如滑块—斜面(曲面)模型 2．动量守恒定律的三种表达形式 (1)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，作用前的动量之和等于作用后的动量之和(用得最多)。 (2)Δp1＝－Δp2，相互作用的两个物体动量的增量等大反向。 (3)Δp＝0，系统总动量的增量为零。 [诠释题2]　(2021·全国乙卷)如图所示，光滑水平地面上有一辆小车，一根轻质弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系(可视为惯性系)中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统(　　) A．动量守恒，机械能守恒 B．动量守恒，机械能不守恒 C．动量不守恒，机械能守恒 D．动量不守恒，机械能不守恒 B　解析：因为滑块与车厢水平底板间有摩擦，且撤去推力后滑块在车厢底板上有相对滑动，即摩擦力做功，所以系统机械能不守恒；而水平地面是光滑的，系统所受合外力为0，故系统动量守恒，B正确。 [对应学生用书P42] 1．应用动量定理的几点技巧 (1)在匀变速直线运动中，如果题目不涉及加速度和位移，用动量定理比用牛顿第二定律求解更简捷。 (2)变力作用情况下，动量定理中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值。 (3)电磁感应问题中，利用动量定理可以求解时间、电荷量或导体棒的位移。 2．应用动量定理解决流体问题 (1)以一小段时间Δt内的流体为研究对象，写出Δt内流体的质量Δm与Δt的关系式； (2)分析流体的受力情况和动量变化，应用动量定理列式求