（北京专用）高考物理一轮复习 专题七 动量课件-人教版高三全册物理课件.pptx

五年高考答案A从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中人经历了先加速后减速的过程当绳对人的拉力等于人的重力时速度最大动能最大之后绳的拉力大于人的重力人向下减速到达最低点。绳对人的拉力始终向上始终做负功。拉力的冲量始终向上人的动量先增大后减小综上所述只有A选项正确。2.(2019北京理综2420分)雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。雨滴间无相互作用且雨滴质量不变重力加速度为g。(1)质量为m的雨滴由静止开始下落高度h时速度为u求这一过程中克服空气阻力所做的功W。(2)将雨滴看做半径为r的球体设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力f=kr2v2其中v是雨滴的速度k是比例系数。a.设雨滴的密度为ρ推导雨滴下落趋近的最大速度vm与半径r的关系式;b.示意图中画出了半径为r1、r2(r1>r2)的雨滴在空气中无初速下落的v-t图线其中对应半径为r1的雨滴(选填①、②);若不计空气阻力请在图中画出雨滴无初速下落的v-t图线。(3)由于大量气体分子在各方向运动的几率相等其对静止雨滴的作用力为零。将雨滴简化为垂直于运动方向面积为S的圆盘证明:圆盘以速度v下落时受到的空气阻力f∝v2(提示:设单位体积内空气分子数为n空气分子质量为m0)。答案(1)mgh- mu2(2)a. b.①图见解析(3)见解析b.由vm= 可知①对应半径为r1的雨滴。所作v-t图线如图1。 图1(3)根据题设条件:大量气体分子在各方向运动的几率相等其对静止雨滴的作用力为零。以下只考虑雨滴下落的定向运动。简化的圆盘模型如图2。设空气分子与圆盘碰撞前后相对速度大小不变。在Δt时间内与圆盘碰撞的空气分子质量为Δm=SvΔtnm0 图2以F表示圆盘对气体分子的作用力根据动量定理有FΔt∝Δm×v得F∝nm0Sv2由牛顿第三定律可知圆盘所受空气阻力f∝v2采用不同的碰撞模型也可得到相同结论。解题关键①雨滴在下落过程中受重力和空气阻力根据牛顿第二定律确定出下落过程中雨滴的加速度与运动速度的关系即可确定下落的最大速度和v-t图像;②巧妙地结合动量定理在连续体中的应用用微元思想确定圆盘对气体分子的作用力。3.(2018北京理综2216分)2022年将在我国举办第二十四届冬奥会跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接滑道BC高h=10mC是半径R=20m圆弧的最低点。质量m=60kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑加速度a=4.5m/s2到达B点时速度vB=30m/s。取重力加速度g=10m/s2。(1)求长直助滑道AB的长度L;(2)求运动员在AB段所受合外力的冲量I的大小;(3)若不计BC段的阻力画出运动员经过C点时的受力图并求其所受支持力FN的大小。 解析(1)根据匀变速直线运动公式有L= =100m(2)根据动量定理有I=mvB-mvA=1800N·s4.(2016北京理综2420分)(1)动量定理可以表示为Δp=FΔt其中动量p和力F都是矢量。在运用动量定理处理二维问题时可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。例如质量为m的小球斜射到木板上入射的角度是θ碰撞后弹出的角度也是θ碰撞前后的速度大小都是v如图1所示。碰撞过程中忽略小球所受重力。 图1a.分别求出碰撞前后x、y方向小球的动量变化Δpx、Δpy;b.分析说明小球对木板的作用力的方向。(2)激光束可以看做是粒子流其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。激光照射到物体上在发生反射、折射和吸收现象的同时也会对物体产生作用。光镊效应就是一个实例激光束可以像镊子一样抓住细胞等微小颗粒。 图2一束激光经S点后被分成若干细光束若不考虑光的反射和吸收其中光束①和②穿过介质小球的光路如图2所示。图中O点是介质小球的球心入射时光束①和②与SO的夹角均为θ出射时光束均与SO平行。请在下面两种情况下分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向。a.光束①和②强度相同;b.光束①比②的强度大。解析(1)a.x方向:动量变化为Δpx=mvsinθ-mvsinθ=0y方向:动量变化为Δpy=mvcosθ-(-mvcosθ)=2mvcosθ方向沿y轴正方向b.根据动量定理可知木板对小球作用力的方向沿y轴正方向;根据牛顿第三定律可知小球对木板作用力的方向沿y轴负方向。(2)a.仅考虑光的折射设Δt时间内每束光穿过小球的粒子数为n每个粒子动量的大小为p。这些粒子进入小球前的总动量为p1=2npcosθ从小球出射时的总动量为p2=2npp1、p2的方向均沿SO向右根据动量定理:FΔt=p2-p1=2np(1-cosθ)>0可知小球对这些粒子的作用力F的方向沿SO向右;根据牛顿第