2023版高考物理一輪總復(fù)習(xí)專題6動量第1講動量沖量動量定理課件

核心素養(yǎng)重要考點(diǎn)物理觀念(1)理解動量和沖量概念；(2)理解和運(yùn)用動量定理與動量守恒定律；(3)理解碰撞、反沖的定義及物理意義1．動量、動量定理2．動量守恒定律及其應(yīng)用3．彈性碰撞和非彈性碰撞4．實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動量守恒定律科學(xué)思維(1)能利用動量定理解決相關(guān)問題，會在流體力學(xué)中建立“柱狀”模型；(2)動量守恒定律應(yīng)用中的人船模型、“木塊—滑塊”模型、“子彈打木塊”模型、“含彈簧”模型科學(xué)探究驗(yàn)證動量守恒定律科學(xué)態(tài)度與責(zé)任(1)以生產(chǎn)、生活、高科技實(shí)際為背景的動量定理和動量守恒定律的應(yīng)用；(2)體會用守恒定律分析物理問題的方法，體會自然界的和諧與統(tǒng)一第1講動量、沖量、動量定理必備知識·深悟固基一、動量沖量1．動量(1)定義：物體的________與________的乘積．(2)公式：p＝________．(3)單位：______________．符號：kg·m/s．(4)意義：動量是描述物體___________的物理量，是矢量，其方向與______的方向相同．質(zhì)量速度mv

千克·米/秒運(yùn)動狀態(tài)速度2．沖量(1)定義：力和力的____________的乘積．(2)公式：I＝________，適用于求恒力的沖量．(3)方向：與_____________相同．作用時(shí)間Ft

力F的方向二、動量定理1．內(nèi)容：物體所受______的沖量等于物體的______________．2．表達(dá)式：FΔt＝Δp＝p′－p．3．矢量性：動量變化量的方向與__________的方向相同，可以在某一方向上應(yīng)用動量定理．4．動量和動能的關(guān)系：Ek＝________．合力動量變化量合力(1)力與物體運(yùn)動方向垂直時(shí)，該力不做功，但該力的沖量不為零．(2)某個(gè)力的沖量與物體的運(yùn)動狀態(tài)及其是否受其他力無關(guān)．(3)動量定理是矢量方程，列方程時(shí)應(yīng)選取正方向，且力和速度必須選同一正方向．1．[動量](多選)從同樣高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是 (

)A．掉在水泥地上的玻璃杯動量大，而掉在草地上的玻璃杯動量小B．掉在水泥地上的玻璃杯動量改變大，掉在草地上的玻璃杯動量改變小C．掉在水泥地上的玻璃杯動量改變快，掉在草地上的玻璃杯動量改變慢D．掉在水泥地上的玻璃杯與地面作用時(shí)，相互作用時(shí)間短，而掉在草地上的玻璃杯與地面作用時(shí)間長【答案】CD【答案】BD

3．[動量定理解釋現(xiàn)象]如圖所示，籃球運(yùn)動員接傳來的籃球時(shí)，通常要先伸出兩臂迎接，手接觸到球后，兩臂隨球迅速引至胸前．這樣做可以

(

)A．減小球?qū)κ譀_量的大小B．減小球?qū)κ肿饔昧Φ拇笮．減小球的動量變化量的大小D．減小球?qū)κ值淖饔脮r(shí)間【答案】B

4．[沖量的理解](多選)恒力F作用在質(zhì)量為m的物體上，如圖所示，由于地面對物體的摩擦力較大，物體沒有被拉動，則經(jīng)時(shí)間t，下列說法正確的是 (

)A．拉力F對物體的沖量大小為零B．拉力F對物體的沖量大小為FtC．拉力F對物體的沖量大小是FtcosθD．合力對物體的沖量大小為零【答案】BD

【解析】對沖量的計(jì)算一定要分清求的是哪個(gè)力的沖量，是某一個(gè)力的沖量、合力的沖量、分力的沖量、還是某一方向上力的沖量，這一個(gè)力的沖量與其他力的沖量無關(guān)，B、D正確．關(guān)鍵能力·突破要點(diǎn)考點(diǎn)1動量和沖量[基礎(chǔ)考點(diǎn)]1．動量與動能、動量變化量的比較2．沖量與功的比較項(xiàng)目沖量功定義作用在物體上的力和力的作用時(shí)間的乘積作用在物體上的力和物體在力的方向上的位移的乘積單位N·sJ公式I＝Ft(F為恒力)W＝Flcosα(F為恒力)標(biāo)矢性矢量標(biāo)量意義①表示力對時(shí)間的累積②是動量變化的量度①表示力對空間的累積②是能量變化多少的量度都是過程量，都與力的作用過程相聯(lián)系1．(2021年南昌聯(lián)考)(多選)如圖所示，在傾角為θ的斜面上，有一個(gè)質(zhì)量為m的小滑塊沿斜面向上滑動，經(jīng)過時(shí)間t1，速度為零后又下滑，經(jīng)過時(shí)間t2，回到斜面底端．滑塊在運(yùn)動過程中，受到的摩擦力大小始終是Ff，對于整個(gè)運(yùn)動過程，下列說法正確的是 (

)A．摩擦力對滑塊的總沖量大小為Ff(t2－t1)，方向是沿斜面向上B．摩擦力對滑塊的總沖量大小為Ff(t2＋t1)，方向是沿斜面向上C．合力對滑塊的總沖量大小為mg(t1＋t2)sinθ＋Ff(t1－t2)，方向沿斜面向下D．合力對滑塊的總沖量大小為mg(t1＋t2)sinθ＋Ff(t1－t2)，方向沿斜面向上【答案】AC

【解析】摩擦力先向下后向上，因上滑過程用時(shí)短，故摩擦力的沖量大小為Ff(t2－t1)，方向與向下運(yùn)動時(shí)受到的摩擦力的方向相同，故沿斜面向上．合力的沖量大小為mg(t1＋t2)sinθ＋Ff(t1－t2)，沿斜面向下．A、C正確．2．下列說法正確的是 (

)①一質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)力作用且處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速)，這兩個(gè)力在同一段時(shí)間內(nèi)的沖量一定相同．②一質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)力作用且處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速)，這兩個(gè)力在同一段時(shí)間內(nèi)做的合功大小為零，或者大小相等、符號相反．③在同樣時(shí)間內(nèi)，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正、負(fù)號一定相反．④在同樣時(shí)間內(nèi)，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正、負(fù)號也不一定相反．A．①②

B．①③

C．②③

D．②④【答案】D考點(diǎn)2動量定理[基礎(chǔ)考點(diǎn)]2．應(yīng)用動量定理解題的步驟3．動量定理的兩個(gè)重要應(yīng)用(1)應(yīng)用I＝Δp求變力的沖量：如果物體受到大小或方向改變的力作用，則不能直接用I＝Ft求變力的沖量，可以求出變力作用下物體動量的變化Δp，等效代換變力的沖量I．(2)應(yīng)用Δp＝FΔt求動量的變化．1．(2020年全國卷Ⅰ)行駛中的汽車如果發(fā)生劇烈碰撞，車內(nèi)的安全氣囊會被彈出并瞬間充滿氣體．若碰撞后汽車的速度在很短時(shí)間內(nèi)減小為零，關(guān)于安全氣囊在此過程中的作用，下列說法正確的是 (

)A．增加了司機(jī)單位面積的受力大小B．減少了碰撞前后司機(jī)動量的變化量C．將司機(jī)的動能全部轉(zhuǎn)換成汽車的動能D．延長了司機(jī)的受力時(shí)間并增大了司機(jī)的受力面積【答案】D

【解析】行駛中的汽車如果發(fā)生劇烈碰撞，車內(nèi)安全氣囊被彈出并瞬間充滿氣體，增大了司機(jī)的受力面積，減少了司機(jī)單位面積的受力大小，延長了司機(jī)的受力時(shí)間，A錯(cuò)誤，D正確；碰撞前司機(jī)的動量等于其質(zhì)量與速度的乘積，碰撞后司機(jī)的動量為零，所以安全氣囊不能減少碰撞前后司機(jī)動量的變化量，B錯(cuò)誤；司機(jī)與氣囊的碰撞為非彈性碰撞，有能量損失，司機(jī)的動能未完全轉(zhuǎn)換成汽車的動能，C錯(cuò)誤．2．(2021年廣東適應(yīng)性考試)如圖所示，學(xué)生練習(xí)用頭顛球．某一次足球由靜止自由下落80cm，被重新頂起，離開頭部后豎直上升的最大高度仍為80cm．已知足球與頭部的作用時(shí)間為0.1s，足球的質(zhì)量為0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是(

)A．頭部對足球的平均作用力為足球重力的10倍B．足球下落到與頭部剛接觸時(shí)動量大小為3.2kg·m/sC．足球與頭部作用過程中動量變化量大小為3.2kg·m/sD．足球從最高點(diǎn)下落至重新回到最高點(diǎn)的過程中重力的沖量大小為3.2N·s【答案】C

上升的時(shí)間t2＝t1＝0.4s，對足球與人接觸的過程，Δt＝0.1s，取向上為正，由動量定理有(F－mg)·Δt＝mv2－(－mv1)＝Δp，解得F＝36N，Δp＝3.2kg·m/s，即頭部對足球的平均作用力為36N，而足球的重力為4N，則頭部對足球的平均作用力是重力的9倍，此過程的動量變化量大小為Δp＝3.2kg·m/s，故A錯(cuò)誤，C正確；足球下落剛與頭接觸時(shí)的動量為p1＝mv1＝1.6kg·m/s，故B錯(cuò)誤；足球運(yùn)動的全過程，所受重力的沖量為IG＝mg(t1＋Δt＋t2)＝3.6N·s，D錯(cuò)誤．3．(2021年山東卷)海鷗捕到外殼堅(jiān)硬的鳥蛤(貝類動物)后，有時(shí)會飛到空中將它丟下，利用地面的沖擊打碎硬殼．一只海鷗叼著質(zhì)量m＝0.1kg的鳥蛤，在H＝20m的高度以v0＝15m/s的水平速度飛行時(shí)，松開嘴巴讓鳥蛤落到水平地面上．重力加速度g取10m/s2，忽略空氣阻力．(1)若鳥蛤與地面的碰撞時(shí)間Δt＝0.005s，彈起速度可忽略，求碰撞過程中鳥蛤受到的平均作用力的大小F；(碰撞過程中不計(jì)重力)(2)在海鷗飛行方向正下方的地面上，有一與地面平齊、長度L＝6m的巖石，以巖石左端為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立如圖所示坐標(biāo)系．若海鷗水平飛行的高度仍為20m，速度大小在15～17m/s之間，為保證鳥蛤一定能落到巖石上，求釋放鳥蛤位置的x坐標(biāo)范圍．(2)若釋放鳥蛤的初速度為v1＝15m/s，設(shè)擊中巖石左端時(shí)，釋放點(diǎn)的x坐標(biāo)為x1，擊中右端時(shí)，釋放點(diǎn)的x坐標(biāo)為x2，得x1＝v1t，x2＝x1＋L，聯(lián)立，代入數(shù)據(jù)得x1＝30m，x2＝36m．若釋放鳥蛤時(shí)的初速度為v2＝17m/s，設(shè)擊中巖石左端時(shí)，釋放點(diǎn)的x坐標(biāo)為x′1，擊中右端時(shí)，釋放點(diǎn)的x坐標(biāo)為x′2，得x′1＝v2t，x′2＝x′1＋L，聯(lián)立，代入數(shù)據(jù)得x′1＝34m，x′2＝40m．綜上得x坐標(biāo)區(qū)間[34m,36m]．動量定理與微元法的綜合應(yīng)用類型一流體類問題深度研練·素養(yǎng)提升流體及其特點(diǎn)通常液體流、氣體流等被廣義地視為“流體”，質(zhì)量具有連續(xù)性，通常給出流體密度ρ分析步驟(1)建立“柱體”模型，沿流速v的方向選取一段柱形流體，其橫截面積為S(2)微元研究，作用時(shí)間Δt內(nèi)的一段柱形流體的長度為Δl，對應(yīng)的質(zhì)量Δm＝ρSvΔt(3)建立方程，應(yīng)用動量定理研究這段柱形流體例1

如圖所示，水力采煤時(shí)，用水槍在高壓下噴出強(qiáng)力的水柱沖擊煤層，設(shè)水柱直徑d＝30cm，水速v＝50m/s，假設(shè)水柱射在煤層的表面后水的速度變?yōu)榱?，求水柱對煤層的平均沖擊力大小(水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，結(jié)果保留3位有效數(shù)字)．解：設(shè)水柱的橫截面積為S，在一小段時(shí)間Δt內(nèi)，從水槍射出的水的質(zhì)量為Δm，則Δm＝ρSvΔt，以Δm為研究對象，它在Δt時(shí)間內(nèi)的動量變化量Δp＝Δm·(0－v)＝－ρSv2Δt，變式1

(2019年全國卷Ⅰ)我國為“長征九號”研制的大推力新型火箭發(fā)動機(jī)聯(lián)試成功，這標(biāo)志著我國重型運(yùn)載火箭的研發(fā)取得突破性進(jìn)展．若某次試驗(yàn)中該發(fā)動機(jī)向后噴射的氣體速度約為3km/s，產(chǎn)生的推力約為4.8×106N，則它在1s時(shí)間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為 (

)A．1.6×102kg

B．1.6×103kgC．1.6×105kg

D．1.6×106kg【答案】B

類型二微粒類問題微粒及其特點(diǎn)通常電子流、光子流、塵埃等被廣義地視為“微粒”，質(zhì)量具有獨(dú)立性，通常給出單位體積內(nèi)的粒子數(shù)n分析步驟(1)建立“柱體”模型，沿速度v0的方向選取一段微元，其橫截面積為S(2)微元研究，作用時(shí)間Δt內(nèi)一段微元的長度為Δl，對應(yīng)的體積ΔV＝Sv0Δt，則微元內(nèi)的粒子數(shù)N＝nv0SΔt(3)先應(yīng)用動量定理研究單個(gè)粒子，建立方程，再乘以N求解例2航天器離子發(fā)動機(jī)原理如圖所示，首先電子槍發(fā)射出的高速電子將中性推進(jìn)劑離子化(即電離出正離