2024届高考物理二轮专题复习与测试第一部分专题二能量与动量第7讲动量能量课件

这是一份2024届高考物理二轮专题复习与测试第一部分专题二能量与动量第7讲动量能量课件，共45页。PPT课件主要包含了第7讲动量能量，知识归纳素养奠基，续上表，细研命题点提升素养，答案BD，答案D等内容，欢迎下载使用。
命题点一　动量定理的应用1．动量定理的理解．(1)公式Ft＝p′－p是矢量式，左边是物体受到所有力的总冲量，而不是某一个力的冲量．其中的F是研究对象所受的包括重力在内所有外力的合力，它可以是恒力，也可以是变力，如果合外力是变力，则F是合外力在t时间内的平均值．(2)动量定理说明的是合外力的冲量I合和动量的变化量Δp的关系，不仅I合与Δp大小相等，而且Δp的方向与I合的方向相同．(3)公式Ft＝p′－p说明了两边的因果关系，即合力的冲量是动量变化的原因．
2．应用动量定理解题的基本步骤．
(2023·广东卷)(多选)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1 kg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0.40 m/s的速度与静止的滑块2碰撞，碰撞时间为0.04 s，碰撞结束后瞬间两滑块的共同速度为0.22 m/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0.18 N·sC．滑块2受到合外力的冲量大小为0.40 N·sD．滑块2受到滑块1的平均作用力大小为5.5 N
解析：选择水平向右的方向为正方向．滑块1和滑块2组成的系统的初动量为：p1＝mv1＝1×0.40 kg·m/s＝0.40 kg·m/s.碰撞后，滑块1和滑块2组成的系统的动量为：p2＝2mv2＝2×1×0.22 kg·m/s＝0.44 kg·m/s，则滑块的碰撞过程动量不守恒，故A项错误；对滑块1，根据动量定理可得：ΔI＝mv1－mv0，代入数据解得：ΔI＝－0.18 N·s，负号表示方向水平向左，故B项正确；
同理可得，对滑块2分析可得：ΔI′＝mv1－0，代入数据解得：ΔI′＝0.22 N·s，故C项错误；根据公式ΔI′＝FΔt，代入数据解得：F＝5.5 N，故D项正确；故选BD.
1．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调整姿态的反冲力，已知单个正离子的质量为m，电荷量为q，正、负栅板间加速电压为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，忽略离子喷射对航天器质量中和电子枪磁铁的影响．该发动机产生的平均推力F的大小为(　　)
2．我国东风－17超高音速战略导弹的射程可达几千公里，具备超高音速突防能力，可借助空前的机动能力实现蛇形机动，规避拦截．已知东风－17导弹的质量为m，在一次试射机动变轨过程中，导弹正在大气层边缘向东水平高速飞行，速度大小为9马赫(1马赫就是一倍音速，设1马赫为v)，突然蛇形机动变轨，转成水平向东偏下53°角飞行，速度大小为15马赫．取sin 53°＝0.8，cs 53°＝0.6，此次机动变轨过程中，合力对导弹的冲量(　　)A．大小为6mv，方向竖直向上B．大小为6mv，方向竖直向下C．大小为12mv，方向竖直向上D．大小为12mv，方向竖直向下
解析：本题考查动量定理，目的是考查学生的推理能力．根据数学知识，导弹此次变轨过程中的速度变化量大小Δv＝12v、方向竖直向下．根据动量定理，该过程中合力对导弹的冲量大小I＝mΔv＝12mv，方向竖直向下．故选D.
命题点二　动量守恒定律的应用1．内容．如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变．2．表达式．(1)p＝p′，系统作用前的总动量等于作用后的总动量．(2)Δp1＝－Δp2，相互作用的两个物体动量的变化量等大反向．3．适用条件．(1)理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为0.
(2)近似守恒：系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力．(3)某方向守恒：系统在某个方向上所受外力之和为0时，系统在该方向上动量守恒．
4．动量守恒定律解题的基本步骤．
(多选)长木板a放在光滑的水平地面上，在其上表面放一小物块b.以地面为参考系，给a和b以大小均为v0、方向相反的初速度，最后b没有滑离a.设a的初速度方向为正方向，a、b的v-t图像可能正确的是(　　)
(2023·广东韶关一模)(多选)1932年，查德威克用未知射线轰击氢核，发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子(即中子)组成．如图所示，中子以速度v0分别碰撞静止的氢核和氮核，碰撞后氢核和氮核的速度分别为v1和v2.若碰撞为弹性正碰，氮核质量是氢核质量的14倍，不考虑相对论效应，下列说法正确的是(　　)A．v2小于v1B．v2大于v0C．碰撞后氮核的动量比氢核的小D．碰撞后氮核的动能比氢核的小
3．下雨时，为什么蚊子不会被雨滴砸死？科学家研究发现蚊子被雨滴击中时并不抵挡雨滴，而是很快与雨滴融为一体，随后迅速侧向微调与雨滴分离．已知蚊子的质量为m，漂浮在空气中(速度为零)；雨滴质量为nm，雨滴所受空气阻力与下落速度成正比，比例系数为k，击中蚊子前，雨滴已经匀速竖直下落，蚊子与雨滴融为一体时间为Δt，蚊子重力不计．求：(1)蚊子与雨滴融为一体后，蚊子的速度大小v；(2)蚊子与雨滴融为一体的过程中，蚊子受到的平均作用力F.
命题点三　三大力学观点的综合应用1．动量观点和能量观点的选取原则．(1)动量观点．①对于不涉及物体运动过程中的加速度而涉及物体运动时间的问题，特别对于打击一类的问题，因时间短且冲力随时间变化，应用动量定理求解，即Ft＝mv－mv0.②对于碰撞、爆炸、反冲一类的问题，若只涉及初、末速度而不涉及力、时间，应用动量守恒定律求解．
(2)能量观点．①对于不涉及物体运动过程中的加速度和时间问题，无论是恒力做功还是变力做功，一般都利用动能定理求解．②如果只有重力和弹簧弹力做功而又不涉及运动过程中的加速度和时间问题，则采用机械能守恒定律求解．
2．解题策略．(1)弄清有几个物体参与运动，并划分清楚物体的运动过程．(2)进行正确的受力分析，明确各过程的运动特点．(3)在光滑的平面或曲面上的运动，还有不计阻力的抛体运动，机械能一定守恒；碰撞过程、子弹打击木块、不受其他外力作用的两物体相互作用问题，一般考虑用动量守恒定律分析．(4)如含摩擦生热问题，则考虑用能量守恒定律分析．
(2023·广东广州统考一模)图甲是一种智能减震装置的示意图，轻弹簧下端固定，上端与质量为m的减震环a连接，并套在固定的竖直杆上，a与杆之间的智能涂层材料可对a施加大小可调节的阻力，当a的速度为零时涂层对其不施加作用力．在某次性能测试中，质量为0.5m的光滑环b从杆顶端被静止释放，之后与a发生正碰；碰撞后，b的速度大小变为碰前的λ倍、方向向上，a向下运动2d时速度减为零，此过程中a受到涂层的阻力大小f与下移距离s之间的关系如图乙．已知a静止在弹簧上时，与杆顶端距离为4.5d，弹簧压缩量为2d，重力加速度为g.求：(1)与a碰前瞬间，b的速度大小；(2)λ的值；
2．有一种打积木的游戏，装置如图所示，三块完全相同的钢性积木B、C、D叠放在靶位上，宽度均为d，积木C、D夹在固定的两光滑薄板间，一球A(视为质点)用长为L，且不可伸长的轻绳悬挂于O点．游戏时，钢球拉至与O等高的P点(保持绳绷直)由静止释放，钢球运动到最低点时与积木B发生的碰撞为弹性碰撞且瞬间完成，积木B滑行一段距离(大于2d)后停下．已知钢球和每块积木的质量均为m，各水平接触面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g，空气阻力不计，求：
(1)钢球下落到最低点且与B碰撞前的速度大小v0；(2)积木B向前滑动的距离s；(3)将钢球再次拉起至P点无初速释放，积木C沿B的轨迹前进．求C被A球撞后经多长时间与B球相遇．