07 第1阶段 专题2 第2讲 动量定理和动量守恒定律-【提分教练】2024年新高考物理二轮总复习讲义（新教材）

　动量定理和动量守恒定律 【高考定位】　高考对本讲的命题，以选择题的形式考查动量、冲量及动量定理的基本应用，以计算题形式命题的题目，重点考查了动量守恒定律与动力学和能量的综合应用。同时关注力学及电磁学、原子物理的结合，这类题选材密切联系实际，情境新颖，综合性强。 突破点一　动量定理及其应用 1．恒力：求Δp时，用Δp＝Ft。 2．变力：求I时，用I＝Δp＝mv2－mv1。 3．Δp一定：Ft为确定值，F＝，t小F大——如碰撞；t大F小——如缓冲。 4．矢量性：动量定理的表达式是矢量式，在一维情况下，各个矢量必须选取统一的正方向。 5．流体类：对于连续流体应用动量定理时，要确定小段时间Δt的连续流体为研究对象(如图所示)，写出Δt内的质量Δm与Δt的关系式Δm＝ρSΔl＝ρSvΔt(ρ为密度)，分析连续Δm的受力情况和动量变化，即FΔt＝ΔmΔv。 (1)作用后流体微元停止，有Δv＝－v，代入上式有F＝－ρSv2。 (2)作用后流体微元以速率v反弹，有Δv＝－2v，代入上式有F＝－2ρSv2。 6．三点注意 (1)动量定理的研究对象可以是单一物体，也可以是一个系统，在研究系统问题时，受力分析只考虑系统的外力。 (2)动量定理的表达式是矢量式，使用时要关注力、初速度、末速度的方向，为了方便要规定正方向。 (3)动量定理是合力的冲量等于物体动量的改变量，要注意合力与单个力的区别。 [典例1]　(2023·山东省烟台市一模)娱乐风洞是一种空中悬浮装置，在一个特定的空间内人工制造和控制气流，游客只要穿上特制的可改变受风面积(游客在垂直风力方向的投影面积)的飞行服跳入飞行区，即可通过改变受风面积来实现向上、向下运动或悬浮。现有一竖直圆柱形风洞，风机通过洞口向风洞内“吹气”，产生竖直向上、速度恒定的气流。某时刻，有一质量为m的游客恰好在风洞内悬浮，已知气流密度为ρ，游客受风面积为S，重力加速度为g，假设气流吹到人身上后速度变为0，则气流速度大小为(　　) A． B． C． D． [听课记录]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(2021·湖北卷)抗日战争时期，我军缴获不少敌军武器武装自己，其中某轻机枪子弹弹头质量约8 g，出膛速度大小约750 m/s。某战士在使用该机枪连续射击1 min的过程中，机枪所受子弹的平均反冲力大小约为12 N，则机枪在这1 min内射出子弹的数量约为(　　) A．40 B．80 C．120 D．160 2．(2023·江苏省南京市高三检测)一质量为1 kg的物体，在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示，已知物体与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取 10 m/s2，下列选项正确的是(　　) A．物体在3 s末的动量大小为12 kg·m/s B．水平力F在前4 s内的冲量大小为16 N·s C．物体在5 s末的速度大小为2 m/s D．物体在6 s末的动量大小为12 kg·m/s 突破点二　动量守恒定律的综合应用 考向1　三类碰撞模型 1．特点及规律 弹性 碰撞 动量守恒：m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2，机械能守恒：＝ 完全非弹性碰 撞 动量守恒、末速度相同：m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v′，机械能损失最多，机械能的损失：ΔE＝(m1＋m2)v′2 非弹 性碰撞 动量守恒：m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2，机械能有损失，机械能的损失：ΔE＝ 2．碰撞存在的可能性遵循的三条原则 (1)动量守恒：p1＋p2＝p′1＋p′2。 (2)动能不增加：Ek1＋Ek2≥E′k1＋E′k2或。 (3)碰撞符合实际：若同向碰撞，碰撞前，后方物体速度大于前方物体速度，碰撞后，后方物体速度不能大于前方物体速度；若相向碰撞，则碰后两物体速度不可能都不改变。 [典例2]　(2023·河南省开封市重点中学高三联考)如图所示，质量为M＝4 kg的大滑块静置在光滑水平面上，滑块左侧为光滑圆弧，圆弧底端和水平面相切，顶端竖直。一质量为m＝1 kg的小物块被压缩弹簧弹出后，冲上大滑块，能从大滑块顶端滑出，滑出时大滑块的速度为1 m/s。g取10 m/s2。求： (1)小物块被弹簧弹出时的速度大小； (2)小物块滑出大滑块后能达到的最大高度h1； (3)小物块回到水