高考物理一轮复习（高手必备+萃取高招）专题6 动量（含17高考真题及解析）课件

专题六动量,考点19,考点20,考点21,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点19动量 冲量 动量定理 1.(多选)(2017·课标全国,20,6分)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/s B.t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s C.t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s D.t=4 s时物块的速度为零,【答案】 AB 根据动量定理Ft=m×v得,t=1 s时物块的速率为1 m/s,A正确;t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s,B正确;t=3 s时物块的动量大小为前3 s内图线与时间轴所围成图形的“总面积”,S=2×2 N·s-1×1 N·s=3 N·s,故t=3 s时物块的动量大小为3 kg·m/s,C错误;由于前4 s内图线与时间轴所围成图形的“总面积”不为零,故冲量不为零,速度不为零,D错误。,考点19,考点20,考点21,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,2.(2015·北京理综,18,6分)“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下,将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是( ) A.绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小 B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小 C.绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大 D.人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力,考点19,考点20,考点21,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,【答案】 A 从绳刚好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,绳对人的拉力始终向上,所以绳对人始终做负功,绳的冲量始终向上。在下降过程中拉力不断增大,重力不变,所以人先加速运动,再减速运动直至最低点速度减为0。故人的动量和动能都先增大再减小,A选项正确、B选项错误。当绳恰好伸直时,绳的形变量为0,故绳的弹性势能为零,当绳的拉力与人的重力大小相等时,人的速度最大,动能最大,C选项错误。人在最低点时,绳对人的拉力大于人的重力,D选项错误。,考点19,考点20,考点21,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,3.(2016·课标全国·35(2),10分)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。为计算方便起见,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,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。,考点19,考点20,考点21,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点19,考点20,考点21,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点19,考点20,考点21,1.恒力冲量 利用I=Ft。 2.利用动量定理进行定量计算的步骤 (1)明确研究对象和研究过程。研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的系统。研究过程既可以是全过程,也可以是全过程中的某一阶段。 (2)进行受力分析。只分析研究对象以外的物体施加给研究对象的力(内力不改变系统的总动量)。 (3)规定正方向。列式前先规定正方向,和该方向相同的矢量为正,和该方向相反的矢量为负。,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点19,考点20,考点21,3.求解动量变化的思路 (1)求动量的变化,必须先明确初状态、末状态的速度和动量大小和方向; (2)要求解动量变化的大小和方向,尤其是初末速度方向不同时,必须先选定一个正方向,求得结果后必须说明动量变化的方向如何。由于p=p2-p1中的“-”号是不变的,p1、p2本身包含正负号在内,不可认为是标量式。,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点19,考点20,考点21,典例导引1 (2017·湖南岳阳模拟)在光滑水平面上有一质量为m=4 kg的物体,它受到如图所示随时间变化的水平拉力作用,物体从静止开始运动,物体在10 s末的速度大小为多大?若它与水平地面间的动摩擦因数为=0.1,10 s末物体速度的大小又为多大?(g取10 m/s2),试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点19,考点20,考点21,【解析】 物体在光滑水平面上运动时,根据动量定理有F1t1-F2t2=mv,代入数据得v=2.5 m/s;若水平面粗糙,前5 s内拉力大于滑动摩擦力,根据动量定理(F1-mg)t1=mv1,设再经过t2时间使该速度v1减为零,则-(F2+mg)t2=0-mv1,解得t2= s,而在速度减到零后,力F2=3 N已经不能再拉动物体,以后的速度都为零,所以10 s末物体速度仍旧是0。 【答案】 2.5 m/s 0,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点19,考点20,考点21,高招1变力冲量的求解方法 1.全程或分段应用动量定理:当水平面光滑时,拉力与合外力大小相等,可以在F-t图象中用面积法直接求动量的变化。但当水平面粗糙时,在某个时间段摩擦力为静摩擦力,若都按照滑动摩擦力计算,必然出错,所以需分段应用动量定理,然后再结合实际进行分析。 2.应用图象求冲量 在F-t图象中图象的面积,数值上等于恒力的冲量,如图(a)所示;若求变力的冲量,仍可用“面积法”来表示,如图(b)所示;对于随时间均匀变化的力,可以用平均力 和时间求力的冲量,如图(c)。,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点19,考点20,考点21,典例导引2(2017·河北秦皇岛模拟)飞船正面面积S=1 m2,以v=2×103 m/s飞入一宇宙微尘区,此区域每立方米空间有一个微粒,微粒的平均质量m0=2×10-4 kg,设微尘与飞船相碰后附在飞船表面。要使飞船速度不变,求飞船的推力是多少。 【解析】 微尘碰后附在飞船表面,飞船质量增大了,要使飞船速度不变,只能施加推力。取附在飞船表面的微尘为研究对象,设时间t内飞船把微尘推到相等的速度,由动量定理得Ft=mv-0,而这段时间内附在飞船表面的微尘质量为m=m0Svt,由以上两式得F=m0Sv2,代入数据得F=800 N。 【答案】 800 N,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点19,考点20,考点21,高招2应用动量定理分析变质量问题的技巧 通常情况下应用动量定理解题,研究对象为质量一定的物体,它与其他物体只有一次相互作用,我们称之为“单体作用”。这类题目对象明确、过程清楚,求解不难。而对于流体连续相互作用的这类问题,研究对象不明,相互作用的过程也较复杂,求解有一定难度。 方法指导:巧选对象,将连续作用转化为“单体作用”;巧取瞬间,将较长时间内的变质量问题转化为短时间内不变质量问题。,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点19,考点20,考点21,1.建立“柱体模型” 沿流速v的方向选取一段柱形流体,设在t时间内通过某一横截面S的流体长度为l,如图所示,若流体的密度为,那么,在这段时间内流过该截面的流体的质量为m=lS=Sv·t 2.掌握微元法 当所取时间为t足够短时,图中流体柱长度l甚短,相应的质量m也很小。显然,选取流体柱的这一微小元段作为研究对象就称微元法。 3.运用动量定理 求解这类问题一般运用动量定理,即流体微元所受的合外力的冲量等于微元动量的增量,即,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点19,考点20,考点21,典例导引3如图所示,质量为m0的汽车带着质量为m的拖车在平直公路上以加速度a匀加速前进,当速度达到v0时拖车突然与汽车脱钩,直到拖车停下的瞬间司机才发现。若汽车该过程的牵引力一直未变,车与路面的动摩擦因数为,那么在拖车刚刚停下瞬间,汽车的速度是多大?,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点19,考点20,考点21,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点19,考点20,考点21,高招3对系统应用动量定理的技巧 动量定理的研究对象可以是单个物体,也可以是多个物体组成的系统,系统所受合外力的冲量等于系统内各物体的动量增量之和。当系统中只是部分物体的动量发生变化时,系统所受合外力的冲量应等于动量发生变化的那部分物体的动量的增量;当系统内各物体的动量都发生变化且变化不同时,系统受的外力的冲量应等于各物体的动量变化量之和。,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点19,考点20,考点21,典例导引4(多选)(2017·山东潍坊模拟)把重物压在纸带上,用一水平力缓慢拉动纸带,重物会跟随着纸带一起运动。若迅速拉动纸带,纸带将会从重物下抽出,对这种现象的解释正确的是( ) A.在缓慢拉动时,纸带给重物的摩擦力大 B.在迅速拉动时,纸带给重物的摩擦力大 C.在缓慢拉动时,纸带给重物的冲量大 D.在迅速拉动时,纸带给重物的冲量大,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点19,考点20,考点21,【解析】 重物所受合外力等于摩擦力,在缓慢拉动纸带时,两物体间的摩擦力是静摩擦力;在迅速拉动纸带时,两物体间的摩擦力是滑动摩擦力。由于通常认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力,所以在缓慢拉动时的摩擦力小,迅速拉动纸带时摩擦力大,故B选项正确。缓慢拉动时,虽然摩擦力小,但作用时间长,迅速拉动纸带时,虽然摩擦力大,但作用时间短,因此由Ft求解冲量难以判断冲量的大小,但是题中明确指出,缓慢拉动时重物与纸带一起运动,其动量变化大,迅速拉出纸带时,从重物下抽出纸带,说明物体的速度极小,因此,其动量变化小,故C选项正确。 【答案】 BC,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点19,考点20,考点21,高招4用动量定理解释生活中实际现象的技巧 善于从题目中搜寻相关信息,理解命题者意图。如本题题干中“用一水平力缓慢拉动纸带,重物会跟随着一起运动。若迅速拉动纸带,纸带将会从重物下抽出”,题目中已经透露出快拉纸带,物体动量变化小,慢拉纸带物体动量变化大,找到该信息,题目基本明了。 用动量定理解释的现象一般可分为两类:一类是物体的动量变化一定,此时力的作用时间越短,力就越大;作用时间越长,力就越小。另一类是作用力一定,此时力的作用时间越长,动量变化越大,力的作用时间越短,动量变化越小。分析问题时,要把哪个量一定、哪个量变化搞清楚。,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点19,考点20,考点21,1.(2017·湖北黄冈模拟)一小球从水平地面上方无初速释放,与地面发生碰撞后反弹至速度为零,假设小球与地面碰撞没有机械能损失,所受空气阻力大小不变,下列说法正确的是( ) A.上升过程中小球动量改变量等于该过程中空气阻力的冲量 B.小球与地面碰撞过程中,地面对小球的冲量为零 C.下落过程中小球动能的改变量等于该过程中重力做的功 D.从释放到反弹至速度为零过程中小球克服空气阻力做的功等于重力做的功,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点19,考点20,考点21,【答案】 D 根据动量定理可知,上升过程中小球动量改变量等于该过程中重力和空气阻力的合力的冲量,选项A错误;小球与地面碰撞过程中,由动量定理得Ft-mgt=mv2-(-mv1),可知地面对小球的冲量Ft不为零,选项B错误;小球下落过程中动能的改变量等于重力和空气阻力做功的代数和,选项C错误;由能量守恒关系可知,从释放到反弹至速度为零过程中小球克服空气阻力做的功等于重力做的功,选项D正确。,试做真题,高手必备,萃取高招,对点精练,考点19,考点20,考点21,2.(2017·河南洛阳模拟)如图所示,一段不可伸长的轻质细绳长为L,一端固定在O点,另一端系一个质量为m的小球(可视为质点),保持细绳处于伸直状态,把小球拉到跟O点等高的位置A由静止释放,在小球摆到最低点B的过程中,不计空气阻力,重力加速度大小为g,则( ) A.合力