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（老教材）

　动量定理和动量守恒定律 真题情境 考情分析 　　　 　 　　2023·全国甲卷T25　　　　　　　2023·辽宁卷T15 　　　　 2022·山东卷T2　2022·全国乙卷T20　　　2021·全国乙卷T14 【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，重点考查动量守恒定律与动力学和能量的综合应用，难度较大，一般为压轴题。 【素养目标】 1．掌握与动量、冲量及动量定理相关的概念及规律。 2．掌握动量守恒的条件，能应用动量守恒定律解决实际问题。 3．灵活应用动量和能量观点解决碰撞类问题。 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为流体密度)，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．应用动量定理的注意事项 (1)一般来说，能用牛顿第二定律解决的问题，也能用动量定理解决，如果题目不涉及加速度和位移，用动量定理求解更简捷。 动量定理既适用于恒力，又适用于变力。当F为变力时，动量定理中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值。 (2)动量定理的表达式是矢量式，运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向，公式中的F是物体或系统所受的合力。 [典例1]　运动员在水上做飞行运动表演，如图所示，他操控喷射式悬浮飞行器将竖直送上来的水反转180°后以原速率向下喷出，令自己悬停在空中。已知运动员与装备的总质量为90 kg，两个喷嘴的直径均为10 cm，上水管横截面积与两喷嘴横截面积之和相等，重力加速度大小g取10 m/s2，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，则喷嘴处喷水的速度大约为(　　) A．2.7 m/s　 B．5.4 m/s C．7.6 m/s　 D．10.8 m/s [题眼点拨]　(1)“悬停在空中”表明水向上的冲击力大小等于运动员与装备的总重力。 (2)“水反转180°”可知水速度变化量大小为2v。 [听课记录]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(2020·全国卷)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 2．蹦床是我国的优势运动项目之一，我国蹦床运动员在东京奥运会上一举夺冠。如图所示为该运动员比赛时的情境，比赛中某个过程，她自距离水平网面高3.2 m处由静止下落，与网作用后，竖直向上弹离水平网面的最大高度为5 m，该运动员与网面作用过程中所用时间0.7 s。不考虑空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，若该运动员质量为60 kg，则网面对此运动员的冲量大小为(　　) A．420 N·s B．480 N·s C．1 080 N·s D．1 500 N·s 3．(多选)(2022·全国