2023届高考物理一轮复习课件：第七章第一讲动量守恒 动量定理

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[微点判断](1)动量越大的物体，其速度越大。( )(2)物体的动量越大，其惯性也越大。( )(3)物体所受合力不变，则动量也不改变。( )(4)物体沿水平面运动时，重力不做功，其冲量为零。( )(5)物体所受合外力的冲量的方向与物体末动量的方向相同。( )(6)物体所受合外力的冲量方向与物体动量变化的方向是一致的。( )(7)物体的动能变化时，动量一定变化。( )(8)两物体的动量相等时，动能也一定相等。( )(9)物体动量的变化量等于初、末状态动量大小之差。( )
思考：持续的风以V的速度冲击静止船上的面积为S的帆，冲击后风速减为零，已知风的密度为ρ，求风对帆的冲击力？
-F·∆t=mV2-mV1
取向右为正方向，以气柱为研究对象
-F·∆t=0-m（V-V船）
m=ρS(V-V船)∆t
得：F=ρS(V-V船)2
思考：持续的风以V的速度冲击船的面积为S的帆，稳定后船的速度为V船，冲击后风速相对船减为零，已知风的密度为ρ，求风对帆的冲击力？
思考：持续密集的雨以V的速度冲击坚硬的水泥地，撞击后以原速率反弹，已知雨的密度为ρ，雨滴重力忽略不计，求雨滴对地面的压强P？
取向下为正方向，以雨柱为研究对象
液体、气体流等，通常已知密度ρ
小柱体质量m＝ρSvΔt
2.微粒类：电子流、光子流等
∆V为流体相对于撞击面的速度改变量
液体流、气体流等，通常已知密度ρ
2.微粒类：电子流、光子流等，
已知单位体积粒子数n，每个粒子质量m0
小柱体粒子数N＝nSVΔt
得：F=2m0nSV2
F·∆t=N·2m0V
[例1]　 运动员在水上做飞行运动表演，他操控喷射式悬浮飞行器将水带竖直送上来的水反转180°后向下喷出，令自己悬停在空中，如图所示。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，已知重力加速度大小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/sC．7.6 m/s D．10.8 m/s　
[例2]　根据量子理论，光子的能量E与动量p之间的关系式为E＝pc，其中c表示光速，由于光子有动量，照到物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强，这就是“光压”，用I表示。(1)一台二氧化碳气体激光器发出的激光，功率为P0，射出的光束的横截面积为S，当它垂直照射到一物体表面并被物体全部反射时，激光对物体表面的压力F＝2pN，其中p表示光子的动量，N表示单位时间内激光器射出的光子数，试用P0和S表示该束激光对物体产生的光压；
(2)有人设想在宇宙探测中用光为动力推动探测器加速，探测器上安装有面积极大、反射率极高的薄膜，并让它正对太阳，已知太阳光照射薄膜时每平方米面积上的辐射功率为1 350 W，探测器和薄膜的总质量为m＝100 kg，薄膜面积为4×104 m2，c＝3×108 m/s，求此时探测器的加速度大小。
a=3.6×10-3m/s2
[针对训练]1．[流体类柱状模型]南昌市秋水广场拥有亚洲最大的音乐喷泉群。一同学在远处观看秋水广场喷泉表演时，估测喷泉中心主喷水口的水柱约有40层楼高，表演结束时，靠近观察到该主喷水管口的圆形内径约有10 cm，由此估算驱动主喷水的水泵功率最接近的数值是(　 )A．5×102 W B．5×103 WC．5×104 WD．5×105 W
高考真题：(2016·全国卷Ⅰ)某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于S);水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g.求:(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量;(2)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度.
（1）Δm=ρΔV=ρv0SΔt
提能点(一)　动量、冲量的理解及计算 [题点自主盘查]对动量改变量理解与分析1. 如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图，运动员从最高点到入水前的运动过程记为Ⅰ，运动员入水后到最低点的运动过程记为Ⅱ，忽略空气阻力，则运动员(　 )A．过程Ⅰ的动量改变量等于零B．过程Ⅱ的动量改变量等于零C．过程Ⅰ的动量改变量等于重力的冲量D．过程Ⅱ的动量改变量等于重力的冲量
冲量的计算2. 拍皮球是大家都喜欢的体育活动，既能强身又能健体。已知皮球质量为0.4 kg，为保证皮球与地面碰撞后自然跳起的最大高度均为1.25 m，小明需每次在球到达最高点时拍球，每次拍球作用距离为0.25 m，使球在离手时获得一个竖直向下4 m/s的初速度。若不计空气阻力及球的形变，g取10 m/s2，则每次拍球( 　 )A．手给球的冲量为1.6 kg·m/sB．手给球的冲量为2.0 kg·m/sC．人对球做的功为3.2 JD．人对球做的功为2.2 J
冲量的对比分析3. 如图所示，质量相等的A、B两个物体，沿着倾角分别为α和β的两个光滑斜面，由静止从同一高度h2开始下滑到同样的另一高度h1的过程中，A、B两个物体相同的物理量是(　 )A．所受重力的冲量 B．所受支持力的冲量C．所受合力的冲量 D．动量改变量的大小
提能点(二)　动量定理的理解和应用应用动量定理解释生活现象1．(2020·全国卷Ⅰ)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
F-t图像与动量定理的综合应用2．(多选) 一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则 ( 　 )A．t＝1 s时物块的速率为1 m/sB．t＝2 s时物块的动量大小为4 kg·m/sC．t＝3 s时物块的动量大小为5 kg·m/sD．t＝4 s时物块的速度为零
动量定理的应用3．高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为(　 )A．10 N B．102 N C．103 N D．104 N