专题四 主题三 动量定理的三种常见题型-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（新教材 江苏北京专用）

新高考方案·专题增分方略物理 主题三动量定理的三种常见题型 题型（一） 应用动量定理解决多过程问题 1.冲量、动量、动量定理的特点及表达式 !规范解： 冲量I=F特点：矢量、过程量、绝对性 特点：矢量、状态量、相对性 动量p= 动量的变化：△p=p一p 表达式：F(t'一)=w一mw, 动量定理 I=P'-P 力的表达式：F=△ △ 2.应用动量定理的四点提醒 (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。（这里所 说的冲量是物体所受的合力的冲量) (2)动量定理的研究对象是一个物体。 [针对训练] (3)动量定理是针对某一过程的，解题时必须明确 、 1.(2022·全国之卷改编)质量为1kg的物块在水 过程及初、末状态的动量。 平力F的作用下由静止开 F/N (4)动量定理的表达式是矢量式，在一维情况下， 始在水平地面上做直线运 必须选取正方向。 动，F与时间1的关系如 6 [典例](2023·扬州高三模拟)辘轳是我国古 图所示。已知物块与地面 老的打水工具，如图所示，其由辘轳头、摇柄等部 间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小取g= 分组成，辘轳头和摇柄固定，转动摇柄即可打水。 10m/s2。则 () 圆柱体辘轳头直径为d,桶和水的总质量为m,某 A.4s时物块的动能为零 次打水摇柄转动圈将水桶匀速提到井口，用时 B.6s时物块回到初始位置 为1，已知重力加速度大小为g,圆周率为π，忽略 C.3s时物块的动量为12kg·m/s 空气阻力，将水桶视为质点。 D.0~6s时间内F对物块所做的功为64J 2.(2022·重庆高考)在测试汽车的安全气囊对驾 装轳头 摇柄 乘人员头部防护作用的实验中，某小组得到了 假人头部所受安全气囊的作用 F/N 力随时间变化的曲线（如图）。 ☐水桶 从碰撞开始到碰撞结束过程中， 0 t/ms 若假人头部只受到安全气囊的作用，则由曲线 (1)求打水过程中绳索拉力做功的功率。 可知，假人头部 (2)在这次打水过程中，当水桶提到井口停下时，： A.速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积 绳索突然断裂，水桶又掉进井里，撞击水面经时 B.动量大小先增大后减小 间'后速度减为0，求水桶撞击水面时的速度大 C.动能变化正比于曲线与横轴围成的面积 小及撞击水面的平均作用力大小。 D.加速度大小先增大后减小 |32 第二板块 能量与动量 题型（二） 用动量定理解决流体碰撞问题 [思维建模]注意区别两类流体碰撞模型 流体类：液体流、气体流等，通常给出流体 的密度P 第一类是“吸收类模型”。 研究 即流体与被碰物体接触后速度变为零。 对象 微粒类：电子流、光子流、尘埃等，通常给出 第二类是“反弹类模型”（如图所示）。 单位体积内的粒子数n 即流体与被碰物体接触后以原速 ①建构“柱状”模型：沿流速口的方向选取 : 率反弹。设时间（内流体与物体相碰 一段小柱体，其横截面积为S 的“粒子”数为，碰前每个“粒子”的动 量大小为p,被碰物体对“粒子”的平均 小柱体的体积△V=S△t 作用力为F,以平均作用力F的方向为正方向，则“吸 分析 步骤 ②微元 小柱体质量m=p△V=S△ 收类模型”满足F1t=0一n(一p):“反弹类模型”满足 研究 小柱体内粒子数N=uS△t F21=np一n(一p),“反弹类模型”的动量变化量的绝对 值为“吸收类模型”的动量变化量的绝对值的2倍，解 小柱体动量p=mv=m2S△d 题时一定要明辨模型类别，避免出错。 ③建立方程，应用动量定理F△1=△p研究 [针对训练] 1.用豆粒模拟气体分子，可以模拟气 [典例门(2023·江苏如桌中学测诚)某竖直面 体压强产生的原理。如图所示，从 内的户外广告牌的迎风面积为S, 距秤盘80cm高度处把1000粒的 所能承受的最大风力为F。设风 豆粒连续均匀地倒在秤盘上，持续 吹到广告牌速度立刻减为零，空气 作用时间为1s,豆粒弹起时竖直 密度为P,则广告牌能承受的垂直 方向的速度变为碰前的一半。若 迎风面方向的最大风速为 每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且碰 B.F 撞时间极短（在豆粒与秤盘碰撞的极短时间内， p 碰撞力远大于豆粒受到的重力)，已知1000粒 CE 的豆粒的总质量为100g,g取10m/s2,则在碰 撞过程中秤盘受到的压力大小约为 () 听讲随笔： A.0.2N B.0.6N C.1.0N D.1.6N 2.“神舟十六号”与空间站对接前的短时间内“神舟 十六号”以速度饰近似做匀速直线运动，“神舟十 六号”在运动方向横截面的面积为S。已知“神舟 十六号”所在的区域内单位体积内有N个微粒，每 个微粒的质量均为m,“神舟十六号”碰到微粒后， 微粒就附着在“神舟十六号”上（碰撞前瞬间微粒 静止)，忽略一切阻力和摩擦，为保持“神舟