模型31 应用动量定理处理流体模型（解析版）-2025版高考物理热点模型精品讲义.pdf

模型31应用动量定理处理流体模型

1.研究对象

1)流体类：液体流、气体流等，通常已知密度ρ

2)微粒类：电子流、光子流、尘埃等，通常给出单位体积内粒子数n

微粒类先应用动量定理研究单个粒子,建立方程,再乘N计算

2.处理方法

1）构建“柱状”模型：沿流速v的方向选取一小段柱体，其横截面积为S

2）微元研究

①小段柱体的体积ΔV＝vSΔt

②小段柱体质量m＝ρΔV＝ρvSΔt

③小段柱体粒子数N＝nvSΔt

2

④小段柱体动量p＝mv＝ρvSΔt

3）列出方程，应用动量定理FΔt＝Δp研究

1.应用动量定理处理流体模型

【典型题】（甘肃平凉模拟预测）年月日，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成

12024··20231031

功着陆。如图所示，距离地面高度约时，返回舱底部配备的台着陆反推发动机开始点火竖直向下

1m4

喷气，喷出的燃气相对于喷气前返回舱的速度为，台发动机喷气口的横截面积均为，喷出燃气的密

v4S

度为。喷出的气体所受重力忽略不计。反推发动机工作时燃气对返回舱作用力的大小为（）

ρ

A．4Sv2B．Sv2C．4SvD．Sv

【答案】A

Δtmvt4S4vtS

【详解】极短的时间内喷出的燃气质量

根据动量定理有Ftmv

联立解得F4Sv2

由牛顿第三定律知反推发动机工作时燃气对返回舱作用力的大小为FF4Sv2

故选。

A

【典型题】（上海黄浦二模）消防员用横截面积为的喷水枪，喷出恒定流速为的水流，水流垂

22024··Sv



直射向着火的墙体后，速度可视为。水的密度为，水流的重力忽略不计。求：

0

Δt

（）水枪在时间内喷出水的质量。

1

（）墙体受到水流平均冲击力的大小。

2

【答案】（1）ΔmSvt；（2）Sv2

ΔtΔmSvΔt

【详解】（）水枪在时间内喷出水的质量为

1

ΔtFΔt0Δmv

（）以水喷出的方向为正方向，与墙体碰撞过程中时间内的水，根据动量定理得

2

解得FSv2

根据牛顿第三定律可得，墙体受到水流平均冲击力的大小FFSv2

．（河北邢台二模）某同学利用身边的常见器材在家完成了有趣的物理实验，如图所示。当手持吹风

12024··

机垂直向电子秤的托盘吹风时，电子秤示数为36.0克。假设吹风机出风口为圆形，其半径为5cm，空气

密度为3，实验前电子秤已校准，重力加速度2。则此时吹风机的风速约为（）

1.29kg/m10m/s  

．．．．