2024届高考物理一轮复习导学案：流体问题

第七章动量一轮复习 第 1 页，共 4 页 三、流体问题 一、核心考点 1. 流体常见于两种类型：（1）流动的液体（或者气体）；（2）运动的微粒束（如尘埃、电荷等）。 2. 流体问题的本质是质点模型的升级版，从流体中截选一段出来，其实本质是截取一个小物体出来，这 样就变成了熟悉的质点问题了，截选的时间就是碰撞过程的作用时间。 通式 )( 初末 vvmtF  （式中的v初、v末为流体在碰撞过程前后的初、末速度） 流体类型 题设条件 m 的表达式 ①流动的液体 （或者气体） 体流量Q（m3/s）、密度  （kg/m3） tQm   速度v（m/s）、横截面积S（m2）、密度 （kg/m3） tSvm   ②运动的微粒束 （如尘埃、电荷等） 质流量 J（kg/s） tJm  单位时间的颗粒数n（个/s）、颗粒质量m0（kg/个） tnmm  0 3. 离子推进器 作用时间 由于正负栅板间距极小，忽略极板间运动时间，求推力对离子 束的冲量时，作用时间就是截选时间。 推力 )0(  vtnmtF （n指单位时间的颗粒数,m指一个离子的质量） 喷射速度 2 2 1 mvqU  离子电流 nq qnQI       t t t （n指单位时间的颗粒数,q指一个离子的电量） 发动机功率 nqU qUnWP       t t t 二、真题训练 1．（2021·福建·统考高考真题）福建属于台风频发地区，各类户外设施建设都要考虑台风影响。已知 10 级台 风的风速范围为 24.5m/s ~ 28.4m/s，16 级台风的风速范围为51.0m/s ~ 56.0m/s。若台风迎面垂直吹向一固定的 交通标志牌，则 16 级台风对该交通标志牌的作用力大小约为 10 级台风的（ ） A．2 倍 B．4 倍 C．8 倍 D．16 倍 2．（2020·海南·统考高考真题）太空探测器常装配离子发动机，其基本原理是将被电离的原子从发动机尾部 高速喷出，从而为探测器提供推力，若某探测器质量为 490kg，离子以30km/s 的速率（远大于探测器的飞行 速率）向后喷出，流量为 33.0 10 g/s ，则探测器获得的平均推力大小为（ ） A．1.47N B．0.147N C．0.09N D．0.009N 第七章动量一轮复习 第 2 页，共 4 页 3．（2021·湖北）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 分钟的过程中，机枪所受子弹的平均反冲力大小约 12 N， 则机枪在这 1 分钟内射出子弹的数量约为（ ） A．40 B．80 C．120 D．160 4．（2019·全国高考）最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运 载火箭的研发取得突破性进展．若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为 3 km/s，产生的推力约为 4.8×106 N，则它在 1 s 时间内喷射的气体质量约为（ ） A．1.6×102 kg B．1.6×103 kg C．1.6×105 kg D．1.6×106 kg 5．如图所示，某航拍小型飞机有四个相同的风扇，每个风扇的半径均为 R，当它在无风的天气悬停时，每个 风扇都呈水平状态，风扇吹出的空气速度大小都等于 v，吹出的空气流动方向相同。已知空气的平均密度为  ， 则风扇悬停时，不考虑其他位置空气流动的影响。下列说法错误的是（ ） A．风扇吹出的空气流动方向竖直向下 B．单位时间内每个风扇吹出的空气的质量为 2R v C．无人机的总重力等于 2 24 R v D．每个风扇对空气做功的功率为 2 2 1 2 R v 6.（多选）（2024·广西一模）水塔顶部有一蓄满水的蓄水池，内部水的深度用 h 表示，靠近蓄水池底部的侧 壁有一个面积为 S 的小孔，水从小孔水平喷出，水流下落过程中分离成许多球状小水珠，小水珠所受空气阻力 大小可近似为 2 2f k r v ，其中 k 为比例系数，r 为小水珠半径，v 为小水珠速度（v 未知），设重力加速度 为 g，水的密度为  ，水塔足够高，则（ ） A. 水从小孔喷出的速度约为 2gh B. 水珠最终下落速度不会超过 2 3 3 gr k  C. 小水珠在水平方向的最大位移仅由小孔离地高度和水喷出的速度决定 D. 若用一块木板正面去堵小孔，即将堵住时水对木板的冲击力大小为 5ρghS 7．（多选）（2022·福建）我国霍尔推进器技术世界领先，其简化的工作原理如图所示。放电通道两端电极间 存在一加速电场，该区域内有一与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用