1.2动量定理（学案）-高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.docx

第1章动量守恒定律第2讲动量定理第2课时动量定理的应用

课堂讲解

知识点1、用动量定理处理多过程问题

例1、在水平恒力F＝30N的作用下，质量m＝5kg的物体由静止开始沿水平面运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，若F作用6s后撤去，撤去F后物体还能向前运动多长时间才停止？(g取10m/s2)应用动量定理分别从分阶段及全程两个角度进行求解。

变式1、2019年女排世界杯9月14日至29日在日本举行,中国女排取得十一连胜的优异成绩,成功卫冕世界杯冠军,为祖国和人民赢得了荣誉,为新中国成立70周年献上大礼。若某次运动员近网处扣球后排球垂直球网水平飞出,击球前瞬间球的速度可视为零,击球点距离地面h=2.45m,击球过程中手与球的接触时间t=0.2s。已知排球的质量m=280g,排球场相关数据为:长L=18m,宽D=9m。重力加速度g取10m/s2,空气阻力不计,求:

(1)为使球不被扣出底线,球被击出时的最大速度;

(2)为使球不被扣出底线,击球过程中手对排球的最大平均作用力。

知识点2、图像法解决动量定理问题

例2、质量为1kg的物体做直线运动，其速度—时间图像如图所示，则物体在前10s内和后10s内所受合外力的冲量分别是()

A．10N·s,10N·s

B．10N·s，－10N·s

C．0,10N·s

D．0，－10N·s

变式2、(多选)如图甲所示，一质量为m的物体静止在水平面上，自t＝0时刻起对其施加一竖直向上的力F，力F随时间t变化的关系如图乙所示，已知当地重力加速度为g，空气阻力不计，则下列说法正确的是()

A．0～t0时间内拉力F的冲量为0

B．0～t0时间内拉力F所做的功为0

C．物体上升过程中的最大速度为gt0

D．4t0时刻物体的速度为0

知识点3、用动量定理处理“流体类”问题

1．流体类问题

运动着的连续的气流、水流等流体，与其他物体的表面接触的过程中，会对接触面有冲击力。此类问题通常通过动量定理解决。

2．解答质量连续变动的动量问题的基本思路

(1)确定研究对象：Δt时间内流体微元。

(2)建立“柱体”模型

对于流体，可沿流速v的方向选取一段柱形流体，设在Δt时间内通过某一横截面积为S的流体长度Δl＝v·Δt，如图所示，若流体的密度为ρ，那么，在这段时间内流过该截面的流体的质量为Δm＝ρSΔl＝ρSvΔt；

(3)运用动量定理，即流体微元所受的合力的冲量等于流体微元动量的增量，即F合Δt＝Δp。(Δt足够短时，流体重力可忽略不计)

例3、高压采煤水枪出水口的截面积为S，水的射速为v，射到煤层上后，水速度为零，若水的密度为ρ，求水对煤层的冲力．

变式3、如图所示，一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上，底端与竖直墙壁接触。现打开右端阀门，气体向外喷出，设喷口的面积为S，气体的密度为ρ，气体向外喷出的速度为v，则气体刚喷出时竖直墙面对贮气瓶底端的作用力大小是()

A．ρvS B.eq\f(ρv2,S)

C.eq\f(1,2)ρv2S D．ρv2S

例4、最大截面S＝5m2的一艘宇宙飞船，以速度v＝10km/s在太空中航行时，进入静止的、密度ρ＝2×10－5kg/m3的微陨石云中．如果微陨石与飞船相撞时都附着在飞船上，要使飞船维持原速度前进，飞船的推力应为多大？

变式4、假如有一宇宙飞船，它的正面面积为S＝1m2，以v＝7×103m/s的速度进入宇宙微粒尘区，尘区每1m3空间有一微粒，每一微粒平均质量为m＝2×10－5g，飞船经过区域的微粒都附着在飞船上，若要使飞船速度保持不变，飞船的推力应增加()

A．0.49N B．0.98N

C．490N D．980N

课后巩固

1．水平面上一质量为m的物体，在水平推力F的作用下由静止开始运动。经时间2Δt，撤去F，又经过3Δt，物体停止运动，重力加速度为g，则该物体与水平面之间的动摩擦因数为()

A.eq\f(2F,mg)B.eq\f(F,mg)C.eq\f(2F,5mg)D.eq\f(F,5mg)

2.用水平拉力F拉一物体，使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，t1时刻撤去拉力，物体做匀减速直线运动直到t2时刻停止，其速度—时间图像如图所示．αβ，拉力F做的功为W1，冲量大小为I1；物体克服摩擦阻力Ff做的功为W2，Ff的冲量大小为I2。则下列选项正确的是()

A．W1W2，I1＝I2 B．W1W2，I1＝I2

C．W1W2，I1I2 D．W1＝W2，I1＝I2

3．(多选)一质量为4kg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＝1s时物块的