第1章 专题提升课1 动量定理的拓展应用-【优学精讲】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册教用课件(教科版)

专题提升课1　动量定理的拓展应用 1 专题 深度剖析 1 随堂 巩固落实 2 内容 索引 专题 深度剖析 PART 01 第一部分 3 √ 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 　　(多选)(2023·高考福建卷，T5)甲、乙两辆完全相同的小车均由静止沿同一方向出发做直线运动。以出发时刻为计时零点，甲车的速度—时间图像如图(a)所示，乙车所受合外力—时间图像如图(b)所示，则(　　) A．前2 s内，甲车的加速度大小逐渐增大 B．乙车在t＝2 s和t＝6 s时的速度相同 C．2 s到6 s内，甲、乙两车的位移不同 D．t＝8 s时，甲、乙两车的动能不同 √ √ 专题 深度剖析 返回导航 [解析]　根据题图(a)可知前2 s内，甲车做匀加速直线运动，加速度大小不变，故A错误； 结合题图(b)可知，乙车在前2 s内根据动量定理有I2＝mv2＝S0～2＝2 N·s，乙车在前6 s内根据动量定理有I6＝mv6＝S0～6＝2 N·s，则可知乙车在t＝2 s和t＝6 s 时的速度相同，故B正确； 根据题图(a)可知，2 s到6 s内甲车的位移为0，根据题图(b)可知，2 s到6 s 内乙车一直向正方向运动，则2 s到6 s内，甲、乙两车的位移不同，故C正确； 根据题图(a)可知，t＝8 s时甲车的速度为0，则此时甲车的动能为0，乙车在前8 s内根据动量定理有I8＝mv8＝S0～8＝0，可知t＝8 s时乙车的速度为0，则t＝8 s时，乙车的动能为0，故D错误。 专题 深度剖析 返回导航 微专题二　动量定理和动能定理的综合应用 1．动能定理 (1)数量关系：合力所做的功与物体动能的变化具有等量替代关系，可以通过计算物体动能的变化，求合力做的功，进而求得某一力做的功。 (2)因果关系：合力做功是引起物体动能变化的原因。 专题 深度剖析 返回导航 2．动量定理 (1)求合力的冲量的方法有两种：第一种是先求合力再求合力的冲量，第二种是求出每个力的冲量再对冲量求矢量和。 (2)动量定理是矢量式，列方程之前先规定正方向。 专题 深度剖析 返回导航 √ 专题 深度剖析 返回导航 根据功能关系，这一过程中，物块和小车产生的内能Q＝fl，物块和小车增加的机械能ΔE＝F(l＋s)－fl，故C错误，D正确。 专题 深度剖析 返回导航 (2024·新疆阿克苏一中校考)一质量为0.5 kg的物块放在水平地面上的A点，距离A点5 m的位置B处是一面墙，如图所示，物块以v0＝9 m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s，碰后以6 m/s的速度反向运动直至静止，g取10 m/s2。求： 专题 深度剖析 返回导航 (1)物块与地面间的动摩擦因数μ； [答案]　0.32　 专题 深度剖析 返回导航 (2)若碰撞时间为0.05 s，碰撞过程中墙壁对物块平均作用力F的大小； [解析]　以水平向右为正方向，碰后滑块速度 v′＝－6 m/s， 由动量定理得FΔt＝mv′－mv 解得F＝－130 N 其中负号表示墙壁对物块的平均作用力方向向左。 [答案]　130 N　 专题 深度剖析 返回导航 (3)物块在反向运动过程中位移大小。 [答案]　5.625 m 专题 深度剖析 返回导航 微专题三　应用动量定理处理“流体模型”问题 1．研究对象 常常需要选取流体为研究对象，如水、空气等。 2．研究方法 隔离出一定形状的一部分流体作为研究对象，然后列式求解。 专题 深度剖析 返回导航 3．基本思路 (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FΔt＝Δp。 专题 深度剖析 返回导航 √ 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 √ √ 专题 深度剖析 返回导航 [解析]　风的速度由v变成0，根据Δp＝m·Δv，可得风的动量变化量不为零，A错误； 风对机身平面的冲量与机身平面对风的冲量大小相等，方向相反，D错误。 专题 深度剖析 返回导航 √ 专题 深度剖析 返回导航 根据上述可知当高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍时，平均冲力不是加倍，C错误； 专题 深度剖析 返回导航 　 (2024·重庆西南大学附中期末)“鸡蛋撞地球”挑战活动要求学生制作鸡蛋“保护器”装置，使鸡蛋在保护装置中从10 m高处静止下落撞到地面而不破裂。某同学制作了如图所示的鸡蛋“保护器”装置，从10 m高处静止下落到地面后瞬间速度减小为零，鸡蛋 在保护器装置中继续向下运动0.3 m、用时0.1 s静止而完好无损。已知鸡蛋在装置中运动过程受到恒定的作用力，且该装置含鸡蛋的总质量为0.12 kg，其中鸡蛋质量为m＝0.05 kg，不计下落过程装置质量的变化，重力加速度g取10 m/s2。求： 专题 深度剖析 返回导航 (1)装置落地前瞬间的速度大小； [答案]　6 m/s　 专题 深度剖析 返回导航 (2)在下降10 m过程，装置含鸡蛋所受阻力做的功； [答案]　9.84 J　 专题 深度剖析 返回导航 (3)鸡蛋在向下运动0.3 m过程，装置对鸡蛋的冲量大小。 [解析]　以鸡蛋为研究对象，向上为正方向，根据动量定理I－mgt＝0－m(－v) 代入数据解得I＝0.35 N·s。 [答案]　0.35 N·s 专题 深度剖析 返回导航 随堂 巩固落实 PART 02 第二部分 28 √ 随堂 巩固落实 返回导航 随堂 巩固落实 返回导航 √ 2.(应用动量定理处理多过程问题)(多选)(2024·内蒙古赤峰二中校考)冰壶比赛是冬奥会上一个备受关注的项目，运动员需要先给冰壶一个初速度，使冰壶沿着冰面达到指定区域。若某次比赛过程冰面可视为光滑，质量为3 kg的冰壶(可视为质点)静止于光滑水平面上。从t＝0时刻开始，冰壶受到运动员的水平外力F作用，外力F随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．冰壶第1 s末的速度大小为1 m/s B．力F前1 s内的冲量大小为1 N·s C．冰壶第1 s末与第2 s末速度大小之比为3∶4　 D．前2 s内运动员对冰壶做的功为0.6 J √ 随堂 巩固落实 返回导航 解析：由题图可知，力F前1 s内的冲量大小I1＝Ft1＝3×1 N·s＝3 N·s，冰壶在第1 s内由动量定理可得I1＝mv1，解得冰壶第1 s末的速度大小v1＝1 m/s，故A正确，B错误； 随堂 巩固落实 返回导航 随堂 巩固落实 返回导航 √ 随堂 巩固落实 返回导航 随堂 巩固落实 返回导航 √ 随堂 巩固落实 返回导航 解析：由a到b为自由落体运动，座椅对游客的力为0，游客只受自身重力作用，故A错误； 随堂 巩固落实 返回导航 随堂 巩固落实 返回导航 5．(应用动量定理处理“流体模型”问题)(2024·新疆乌鲁木齐70中校考期中)一束水流以v＝5 m/s水平射到竖直的墙上，水流的横截面积S＝4 cm2，则水流对墙壁的压力为(设水和墙壁碰撞后沿墙壁流下，水的密度ρ＝1×103 kg/m3)(　　) A.5 N B．10 N C．15 N D．0 N √ 解析：由题意可知，时间t内喷水质量m＝ρSvt，以水流方向为正方向，则水在时间t内受到墙的冲量I＝0－mv＝－Ft，所以F＝10 N。 随堂 巩固落实 返回导航 微专题一　应用动量定理处理多过程问题 　　水平面上有一质量为m的物体，在水平推力F的作用下由静止开始运动。 经时间2Δt，撤去F，又经过3Δt，物体停止运动，则该物体与水平面之间的动摩擦因数为(　　) A．　 　　　　　　　 B． C． D． $