第七章 动量 第35课时　动量定理　双基落实课学生用

第35课时动量定理[双基落实课]人教版教材选择性必修第一册P30第3题，描述了一个鸡蛋从不同楼层抛下时对人的伤害问题。判断下列说法正误：（1）鸡蛋落地时动量越大，惯性也越大。（）（2）鸡蛋动量变化量的方向竖直向下。（）（3）鸡蛋所受合力的冲量方向与其动量变化的方向是一致的。（）（4）鸡蛋被抛时楼层越高，砸在人头上时对人头骨的冲力越大。（）

考点一动量和冲量[素养自修类]1.【动量及动量变化量】（多选）如图，水平飞向球棒的垒球被击打后，动量变化量为12.6kg·m/s，则（）A.球的动能可能不变B.球的动量大小一定增加12.6kg·m/sC.球对棒的作用力与棒对球的作用力大小一定相等D.球受到棒的冲量方向可能与球被击打前的速度方向相同2.【恒力冲量的计算】（2023·天津高考5题）质量为m的列车匀速v行驶，突然以F大小的力制动刹车直到列车停止，过程中恒受到f的空气阻力，下列说法正确的是（）A.减速运动加速度大小a＝Fm B.力F的冲量为C.刹车距离为mv22（F＋f） 3.【利用F-t图像求变力的冲量】一物块静止在粗糙水平地面上，0～4s内所受水平拉力随时间的变化关系图像如图甲所示，0～2s内速度随时间的变化关系图像如图乙所示。重力加速度g＝10m/s2，关于物块的运动，下列说法正确的是（）A.第4s末物块的速度为0 B.前4s内物块的位移大小为6mC.前4s内拉力的冲量为0 D.物块与水平地面间的动摩擦因数为0.41.动能、动量、动量变化量的比较动能动量动量变化量定义物体由于运动而具有的能量物体的质量和速度的乘积物体末动量与初动量的矢量差定义式Ek＝12mvp＝mvΔp＝p'－p标矢性标量矢量矢量特点状态量状态量过程量关联方程Ek＝p22m，Ek＝12pv，p＝22.冲量的计算（1）恒力的冲量：直接用定义式I＝Ft计算。（2）变力的冲量①平均力法：若力的大小随时间均匀变化，即力与时间是一次函数关系，则力F在某段时间t内的冲量I＝F1＋F22t，其中F②F-t图像法：在F-t图像中，图线与t轴所围的“面积”即为变力的冲量。如图所示。③动量定理法：对于已知始、末时刻动量的情况，可用动量定理求解，即通过求动量变化量间接求出冲量。考点二动量定理的理解和应用[互动共研类]1.对动量定理Ft＝p'－p的理解（1）Ft＝p'－p是矢量式，两边不仅大小相等，而且方向相同。（2）Ft＝p'－p除表明两边大小、方向的关系外，还说明了两边的因果关系，即合力的冲量是动量变化的原因。（3）动量定理中的冲量是合力的冲量，而不是某一个力的冲量，它可以是合力的冲量，可以是各力冲量的矢量和，也可以是外力在不同阶段冲量的矢量和。（4）由Ft＝p'－p，得F＝p'－pt2.用动量定理解释两种现象（1）Δp一定时，F的作用时间越短，力就越大；时间越长，力就越小。（2）F一定，此时力的作用时间越长，Δp就越大；力的作用时间越短，Δp就越小。分析问题时，要看好哪个量不变，哪个量变化。3.动量定理的两个重要应用（1）应用I＝Δp求变力的冲量。（2）应用Δp＝FΔt求动量的变化量。【典例1】（多选）（2023·广东高考10题）某同学受电动窗帘的启发，设计了如图所示的简化模型。多个质量均为1kg的滑块可在水平滑轨上滑动，忽略阻力。开窗帘过程中，电机对滑块1施加一个水平向右的恒力F，推动滑块1以0.40m/s的速度与静止的滑块2碰撞，碰撞时间为0.04s，碰撞结束后瞬间两滑块的共同速度为0.22m/s。关于两滑块的碰撞过程，下列说法正确的有（）A.该过程动量守恒B.滑块1受到合外力的冲量大小为0.18N·sC.滑块2受到合外力的冲量大小为0.40N·sD.滑块2受到滑块1的平均作用力大小为5.5N听课记录1.【用动量定理进行定性分析】（多选）运输快递时，我们经常看到，有些易损坏物品外面都会利用充气袋进行包裹，这种做法的好处是（）A.可以大幅度减小某颠簸过程中物品所受合力的冲量B.可以大幅度减小某颠簸过程中物品动量的变化C.可以使某颠簸过程中物品动量变化的时间延长D.可以使某颠簸过程中物品动量对时间的变化率减小2.【应用动量定理计算平均冲力】“蹦极”是一项专业的户外休闲运动。如图所示，某人用弹性橡皮绳拴住身体从高空P处自由下落，若此人质量为m，橡皮绳长为l，人可看成质点，且此人从P点由静止开始下落到最低点所用时间为t，重力加速度为g，不计空气阻力。从橡皮绳开始拉伸到此人下落到最低点的过程中，橡皮绳对此人的平均作用力大小为（）A.m2glt B.C.m2glt－2l

考点三应用动量定理处理流体模型[多维探究类]考法一流体类“柱状模型”流体及其特点通常液体流、气体流等被广义地视为“流体”，质量具有连续性，通常已知密度ρ分析步骤1建立“柱状模型”，沿流速v的方向选取一段柱形流体，其横截面积为S2微元研究，作用时间Δt内的一段柱形流体的长度为Δl，对应的质量为Δm＝ρSvΔt3建立方程，应用动量定理研究这段柱状流体【典例2】某游客体验风洞飞行的图片如图所示，高速气流均匀地向上喷射出来，该游客处于水平悬空状态。若该游客（包括装备）的质量为m，气流的密度为ρ，重力加速度为g，气流接触身体的面积为S，且气流接触身体后水平向四周流出，则该游客所在高度处的气流速度大小为（）A.mgρS B.C.ρmgS D.听课记录考法二微粒类“柱状模型”微粒及其特点通常电子流、光子流、尘埃等被广义地视为“微粒”，质量具有独立性，通常给出单位体积内粒子数n分析步骤1建立“柱状”模型，沿运动的方向选取一段微元，柱体的横截面积为S2微元研究，极短作用时间Δt内一段柱形流体的长度为Δl＝v0Δt，对应的体积为ΔV＝Sv0Δt，则微元内的粒子数N＝nv0SΔt（n为单位体积内的粒子数）3先应用动量定理研究单个粒子，建立方程，再乘以N计算【典例3】航天器离子发动机原理如图所示，首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂离子化（即电离出正离子），正离子被正、负极栅板间的电场加速后从喷口喷出，从而使飞船获得推进或姿态调整的反冲动力。已知单个正离子的质量为m，电荷量为q，正、负极栅板间加速电压为U，从喷口喷出的正离子所形成的电流为I，忽略离子间的相互作用力，忽略离子喷射对卫星质量的影响，该发动机产生的平均推力F的大小为（）A.F＝I2