专题2.2 动量 动量守恒定律（Word讲义）-【金版新学案】2024高考物理大二轮专题复习与测试（老教材）

第二讲　动量　动量守恒定律 命题角度　高考对本讲知识常考查对动量及冲量概念的理解，动量定理、动量守恒定律等规律的理解及应用问题，还有动量观点与能量观点及动力学观点的综合应用问题，多以“压轴题”的形式出现，备考过程应该特别关注。 命题形式　高考中本部分内容常联系生产、生活、科技等实际情景命题，常以选择题或计算题的形式呈现。 考点一　动量定理的理解及应用 1．冲量、动量与动量定理的理解 2．应用动量定理的解题流程 2022年4月8日，1号台风“马勒卡”生成，台风“马勒卡”给福建沿海城市带来了很大影响。测得台风登陆时中心附近最大风速达v＝162 km/h，空气的密度ρ＝1.3 kg/m3，这时登陆的台风正对吹向一块长10 m、宽4 m的玻璃幕墙，假定风遇到玻璃幕墙后速度变为零，由此可估算出台风对玻璃幕墙的冲击力F大小最接近(　　) A．2.6×103 N B．5.3×104 N C．1.1×105 N D．1.4×106 N 【审题指导】　(1)以Δt时间内吹到玻璃幕墙上的风为研究对象。 (2)建立“柱体微元”模型应用动量定理求解台风对玻璃幕墙的冲击力F的大小。 答案：C 解析：由牛顿第三定律知，台风对玻璃幕墙的冲击力F与玻璃幕墙对台风的作用力相等。假设经过Δt时间，吹到玻璃幕墙上的风的质量Δm＝ρSv·Δt，由动量定理得F·Δt＝ρSv2·Δt，解得F＝v2Sρ≈1.1×105 N，故C正确。 方法技巧 应用“柱体微元”模型求解“流体类”冲击力问题的思路 应用动量定理求解“流体类”冲击力，关键是建立“柱体微元”模型，具体思路如下：　　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．求小柱体的质量Δm＝ρΔV＝ρvSΔt。 4．求小柱体的动量变化Δp＝Δmv＝ρv2SΔt。 5．应用动量定理F·Δt＝Δp。 针对练1.(2023·陕西西安联考)飞鸟撞飞机是导致空难的重要因素之一，被称为“飞机杀手”。假设在某次空难中，鸟的质量为0.6 kg，飞行的速度为3 m/s，迎面撞上速度为720 km/h的飞机，对飞机的撞击力达到1.6×106 N，则鸟撞飞机的作用时间大约为(　　) A．1.5×10－5 s B．1.5×10－4 s C．7.6×10－6 s D．7.6×10－5 s 答案：D 解析：设鸟撞飞机的作用时间为t，在碰撞过程中，根据牛顿第三定律知，飞机对鸟的作用力F＝1.6×106 N，以鸟为研究对象，由动量定理有F·Δt＝m·Δt，解得Δt＝＝ s≈7.6×10－5 s，故D正确。 针对练2.如图甲是我国首艘商用“海上飞船”——“翔州1”。“翔州1”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”以20 m/s的速度做匀速直线运动。则下列说法正确的是(　　) 学生用书↓第38页 A．“翔州1”所受阻力的大小为2.0×104 N B．0～50 s内，“翔州1”所受合外力冲量的大小为1.0×106 N·s C.“翔州1”的质量为2.5×104 kg D．0～50 s内，动力F做的功为5.0×106 J 答案：C 解析：根据题图乙并结合牛顿第三运动定律可知“翔州1”所受阻力的大小为1.0×104 N，故A错误；在0～50 s内，“翔州1”所受合外力冲量的大小为I＝F·Δt－F阻·Δt，可得I＝5×105 N·s，故B错误； 由动量定理可知I＝mv，解得m＝2.5×104 kg，故C正确；在0～50 s内，动力F是变力，无法求解功，故D错误。 针对练3.(多选)(2022·广东佛山市模拟)科研人员在太空进行实验，用质量为m的宇宙飞船去对接前方的火箭组，对接后保持匀速运动。然后开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速。若推进器开动的时间为Δt，平均推力为F，测出飞船和火箭的速度变化为Δv，下列说法正确的是(　　) A．飞船和火箭组的机械能守恒 B．火箭组的质量M＝－m C．飞船对火箭组的弹力大小为F D．飞船对火箭组的弹力大小为F－m 答案：BD 解析：飞船和火箭组受推力作用而加速运动，则机械能增加，选项A错误；对飞船和火箭组由动量定理FΔt＝(M＋m)Δv可得火箭组的质量M＝－m，选项B正确；对火箭组，由牛顿第二定律可得F1＝Ma＝M＝F－m，选项C错误，D正确。 考点二　动量守恒定律的理解及应用 动量守恒定律的理解及其“三性质” (2022·广东高考)某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块，初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度v0为10 m/s向上滑动时，受到滑杆的摩擦力f为1 N，滑块滑到B处与滑杆发生完全