高考物理一轮复习-第六章-章末提升-核心素养培养

核心素养培养1．动量是矢量，其方向与物体的速度方向相同，动量变化量也是矢量，其方向与物体合外力的冲量方向相同。2．冲量是力在时间上的积累，其大小等于力和力的作用时间的乘积，与力是否做功无关。3．动量定理中物体动量的改变量等于合外力的冲量，包括物体重力的冲量。应用动量定理列方程时应选取正方向，且力和速度必须选同一正方向。4．动量守恒定律的应用是有条件的，碰撞、爆炸、反冲均因作用时间极短，内力远大于外力满足动量守恒(或近似守恒)，动量守恒方程中的速度必须是系统内各物体在同一时刻相对于同一参考系(一般选地面)的速度。素养1物理观念——物理概念和规律的辨析

[典例1]

(多选)如图所示，竖直墙面和水平地面均光滑，质量分别为mA＝6kg，mB＝2kg的A、B两物体用质量不计的轻弹簧相连，其中A紧靠墙壁，现对B物体缓慢施加一个向左的力，该力对物体B做功W＝25J，使A、B间弹簧被压缩，在系统静止时，突然撤去向左的力解除压缩，则(

)A．解除压缩后，两物体和弹簧组成系统动量守恒B．解除压缩后，两物体和弹簧组成系统机械能守恒C．从撤去外力至A与墙面刚分离，弹簧对A的冲量I＝10N·s，方向水平向右D．A与墙面分离后至首次弹簧恢复原长时，两物体速率均是2.5m/sBCD1．流体类“柱状模型”

素养2科学思维——应用动量定理处理两类“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S(2)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＝ρSvΔt(3)建立方程，应用动量定理研究这段柱状流体2.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S(2)微元研究，作用时间Δt内一段柱形粒子流的长度为Δl，对应的体积为ΔV＝Sv0Δt，则微元内的粒子数N＝nv0SΔt(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2]

将质量为500g的杯子放在台秤上，一个水龙头以每秒700g水的流量注入杯中。注至10s末时，台秤的读数为78.5N，则注入杯中水流的速度是多大？

[答案]

5m/s1．实验器材：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥、游标卡尺等。2．使用方法(1)测质量：用天平测出滑块质量m1、m2。(2)安装：正确安装好气垫导轨，如图所示。(3)实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度v1、v2、v1′、v2′。(4)验证的表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。素养3科学探究——利用气垫导轨完成一维碰撞实验

[典例3]

如图所示为某同学应用气垫导轨“探究碰撞中的不变量”的实验装置。(1)实验操作如下：①用天平分别测出滑块1、滑块2的质量m1、m2；用游标卡尺测出两遮光片的宽度d1、d2；②调整气垫导轨，使导轨处于水平；③在滑块1和滑块2间放入一个锁定的压缩弹簧，用细绳固定，静止放置在气垫导轨上；④剪断细绳，读取滑块1、滑块2与弹簧分离后通过光电门的时间分别为t1和t2；⑤利用上述测量数据，若得出关系式________________成立，即可得出碰撞中守恒的量是动量的矢量和。(2)本实验需要调节气垫导轨水平，调节方案是_________________________________________________________。(3)若某同学实验前没有调节气垫导轨水平，重复进行了多次实验，结果总是滑块1的动量大于滑块2的动量，出现这一结果的原因可能是导轨左侧________________(选填“高于”或“低于”)导轨右侧。接通充气开关，调节导轨使滑块能静止在导轨上

低于与生产、生活相联系的动量问题往往情景新颖，所叙述的内容可能平时很少涉及，但问题的实质仍是动量定理或动量守恒定律的应用。对于该类问题，可通过认真读题，合理构建物理模型，确定所研究的物理过程的初、末状态，分析在状态变化过程中动量的变化及受力特点，然后应用动量定理或动量守恒定律求解。素养4科学态度与责任——与动量定理相关的STSE问题

与生产、生活相联系的动量问题往往情景新颖，所叙述的内容可能平时很少涉及，但问题的实质仍是动量定理或动量守恒定律的应用。对于该类问题，可通过认真读题，合理构建物理模型，确定所研究的物理过程的初、末状态，分析在状态变化过程中动量的变化及受力特点，然后应用动量定理或动量守恒定律求解。

[典例4]

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，从而使航天器获得推进或姿态调整的反冲力。已知单个正离子的质量为