2021届新高考物理二轮复习 专题2 第2讲 动量观点的应用 课件.pptx
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1、第一部分 专题突破方略专题突破方略 专题二专题二 能量与动量能量与动量 第第2讲讲 动量观点的应用动量观点的应用 1 考情速览 明规律 2 核心知识 提素养 3 命题热点 巧突破 4 专题演练 速提升 返回导航 01 考情速览 明规律 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题二 能量与动量 高考命题点高考命题点 命题轨迹命题轨迹 情境图情境图 2020 卷卷 14 2019 卷卷 16 动量定理的应用动量定理的应用 2017 卷卷 20 2020 卷卷 21 2017 卷卷 15 动量守恒定律及其应用动量守恒定律及其应用 2016 卷卷 35(2) 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部
2、分 专题二 能量与动量 高考命题点高考命题点 命题轨迹命题轨迹 情境图情境图 碰撞与动量碰撞与动量 守恒守恒 2020 卷卷15 20(3)15 题题 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题二 能量与动量 高考命题点高考命题点 命题轨迹命题轨迹 情境图情境图 碰撞与动量碰撞与动量 守恒守恒 2019 卷卷25 19(1)15 题题 19(3)15 题题 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题二 能量与动量 高考命题点高考命题点 命题轨迹命题轨迹 情境图情境图 碰撞与动量碰撞与动量 守恒守恒 2018 卷卷24 卷卷15、24 2017 卷卷14 18(2)24 题题 16(3)
3、35(2)题题 返回导航 02 核心知识 提素养 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题二 能量与动量 1动量定理动量定理 (1)公式:公式:Ftpp,除表明等号两边大小除表明等号两边大小、方向的关系外方向的关系外,还还 说明了两边的因果关系说明了两边的因果关系,即合外力的冲量是动量变化的原因即合外力的冲量是动量变化的原因 (2)意义:动量定理说明的是合外力的冲量与动量变化的关系意义:动量定理说明的是合外力的冲量与动量变化的关系,反反 映了力对时间的累积效果映了力对时间的累积效果,与物体的初与物体的初、末动量无必然联系末动量无必然联系动量变动量变 化的方向与合外力的冲量方向相同化的方向
4、与合外力的冲量方向相同,而物体在某一时刻的动量方向跟而物体在某一时刻的动量方向跟 合外力的冲量方向无必然联系合外力的冲量方向无必然联系 “物理观念物理观念”构建构建 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题二 能量与动量 2动量守恒定律动量守恒定律 (1)内容:如果一个系统不受外力内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零或者所受外力的矢量和为零, 这个系统的总动量保持不变这个系统的总动量保持不变 (2)表达式:表达式:m1v1m2v2m1v1m2v2或或pp(系统相互作系统相互作 用前总动量用前总动量p等于相互作用后总动量等于相互作用后总动量p),或或p0(系统总动量的变系统
5、总动量的变 化量为零化量为零),或或p1p2(相互作用的两个物体组成的系统相互作用的两个物体组成的系统,两物体两物体 动量的变化量大小相等动量的变化量大小相等、方向相反方向相反) 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题二 能量与动量 (3)守恒条件守恒条件 系统不受外力或系统虽受外力但所受外力的合力为零系统不受外力或系统虽受外力但所受外力的合力为零 系统所受外力的合力不为零系统所受外力的合力不为零,但在某一方向上系统受到的合力但在某一方向上系统受到的合力 为零为零,则系统在该方向上动量守恒则系统在该方向上动量守恒 系统虽受外力系统虽受外力,但外力远小于内力且作用时间极短但外力远小于内力
6、且作用时间极短,如碰撞如碰撞、 爆炸过程爆炸过程 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题二 能量与动量 3解决力学问题的三大观点解决力学问题的三大观点 (1)力的观点:主要是牛顿运动定律和运动学公式相结合力的观点:主要是牛顿运动定律和运动学公式相结合,常涉及常涉及 物体的受力物体的受力、加速度或匀变速运动的问题加速度或匀变速运动的问题 (2)动量的观点:主要应用动量定理或动量守恒定律求解动量的观点:主要应用动量定理或动量守恒定律求解,常涉及常涉及 物体的受力和时间问题物体的受力和时间问题,以及相互作用物体的问题以及相互作用物体的问题 (3)能量的观点:在涉及单个物体的受力和位移问题时能
7、量的观点:在涉及单个物体的受力和位移问题时,常用动能常用动能 定理分析;在涉及系统内能量的转化问题时定理分析;在涉及系统内能量的转化问题时,常用能量守恒定律常用能量守恒定律 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题二 能量与动量 1思想方法思想方法 (1)力学规律的选用原则力学规律的选用原则 单个物体:宜选用动量定理单个物体:宜选用动量定理、动能定理和牛顿运动定律动能定理和牛顿运动定律若其若其 中涉及时间的问题中涉及时间的问题,应选用动量定理;若涉及位移的问题应选用动量定理;若涉及位移的问题,应选用动应选用动 能定理;若涉及加速度的问题能定理;若涉及加速度的问题,只能选用牛顿第二定律只能
8、选用牛顿第二定律 多个物体组成的系统:优先考虑两个守恒定律多个物体组成的系统:优先考虑两个守恒定律,若涉及碰撞若涉及碰撞、 爆炸爆炸、反冲等问题反冲等问题,应选用动量守恒定律应选用动量守恒定律,然后再根据能量关系分析然后再根据能量关系分析 解决解决 “科学思维科学思维”展示展示 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题二 能量与动量 (2)系统化思维方法系统化思维方法 对多个物理过程进行整体分析对多个物理过程进行整体分析,即把几个过程合为一个过程来即把几个过程合为一个过程来 处理处理,如用动量守恒定律解决比较复杂的运动如用动量守恒定律解决比较复杂的运动 对多个研究对象进行整体分析对多个研
9、究对象进行整体分析,即把两个或两个以上的独立物即把两个或两个以上的独立物 体合为一个整体进行考虑体合为一个整体进行考虑,如应用动量守恒定律时如应用动量守恒定律时,就是把多个物体就是把多个物体 看成一个整体看成一个整体(或系统或系统) 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题二 能量与动量 2模型建构模型建构 (1)人船模型人船模型 解决这种问题的前提条件是要两物体的初动量为零解决这种问题的前提条件是要两物体的初动量为零(或某方向上或某方向上 初动量为零初动量为零),画出两物体的运动示意图有利于发现各物理量之间的画出两物体的运动示意图有利于发现各物理量之间的 关系关系,特别提醒要注意各物体
10、的位移是相对于地面的位移特别提醒要注意各物体的位移是相对于地面的位移(或该方向或该方向 上相对于地面的位移上相对于地面的位移) 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题二 能量与动量 (2)碰撞模型碰撞模型 可熟记一些公式,例如可熟记一些公式,例如“一动一静一动一静”模型中,两物体发生弹性正模型中,两物体发生弹性正 碰后的速度满足:碰后的速度满足:v1m 1 m2 m1m2v1, ,v2 2m1 m1m2v1 熟记弹性正碰的一些结论,例如,当两球质量相等时,两球碰撞熟记弹性正碰的一些结论,例如,当两球质量相等时,两球碰撞 后交换速度当后交换速度当 m1m2,且,且 v20 时,碰后质量大
11、的速率不变,质量时,碰后质量大的速率不变,质量 小的速率为小的速率为 2v1.当当 m1m2,且,且 v20 时,碰后质量小的球原速率反弹时,碰后质量小的球原速率反弹 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题二 能量与动量 (3)弹簧模型弹簧模型 当弹簧连接的两个物体速度相等时当弹簧连接的两个物体速度相等时,弹簧压缩最短或拉伸最长弹簧压缩最短或拉伸最长, 此时弹性势能达到最大此时弹性势能达到最大 (4)子弹打木块模型子弹打木块模型 存在两种情况存在两种情况,其一是子弹未穿过木块其一是子弹未穿过木块,二者最终具有共同速度二者最终具有共同速度, 其二是子弹穿出了木块其二是子弹穿出了木块(相对
12、位移等于木块厚度相对位移等于木块厚度x相对 相对 d),子弹速度大子弹速度大 于木块速度于木块速度 返回导航 03 命题热点 巧突破 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题二 能量与动量 1恒力的冲量可应用恒力的冲量可应用IFt直接求解直接求解,变力的冲量优先考虑应用变力的冲量优先考虑应用 动量定理求解动量定理求解 2物体动量变化是由合外力的冲量决定的物体动量变化是由合外力的冲量决定的,物体动能变化是由物体动能变化是由 合外力做的功决定的合外力做的功决定的 3动量定理是过程定理动量定理是过程定理,解题时必须明确过程及初末状态的动解题时必须明确过程及初末状态的动 量量 4动量定理的表达式
13、是矢量式动量定理的表达式是矢量式,在一维情况下在一维情况下,各个矢量必须各个矢量必须 选取统一的正方向选取统一的正方向 考点一考点一 动量定理的应用动量定理的应用 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题二 能量与动量 考向预测考向预测 1(2020 新课标卷新课标卷)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的车内的 安全气囊会被弹出并瞬间充满气体安全气囊会被弹出并瞬间充满气体若碰撞后汽车的速度在很短时间若碰撞后汽车的速度在很短时间 内减小为零内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ) A增加了司机
14、单位面积的受力大小增加了司机单位面积的受力大小 B减少了碰撞前后司机动量的变化量减少了碰撞前后司机动量的变化量 C将司机的动能全部转换成汽车的动能将司机的动能全部转换成汽车的动能 D延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积 D 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题二 能量与动量 【解析解析】 因安全气囊充气后因安全气囊充气后,受力面积增大受力面积增大,故减小了司机单故减小了司机单 位面积的受力大小位面积的受力大小,故故A错误;有无安全气囊司机初动量和末动量均错误;有无安全气囊司机初动量和末动量均 相同相同,所以动量的改变量也相同所以动量的改
15、变量也相同,故故B错误;因有安全气囊的存在错误;因有安全气囊的存在, 司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能,不能全部不能全部 转化成汽车的动能转化成汽车的动能,故故C错误;因为安全气囊充气后面积增大错误;因为安全气囊充气后面积增大,司机司机 的受力面积也增大的受力面积也增大,在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增 加了作用时间加了作用时间,故故D正确正确 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题二 能量与动量 2(2019 全国卷全国卷,16)最近最近,我国为我国为“长征九号长征
16、九号”研制的大推研制的大推 力新型火箭发动机联试成功力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得这标志着我国重型运载火箭的研发取得 突破性进展突破性进展若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s, 产生的推力约为产生的推力约为4.8106 N,则它在则它在1 s时间内喷射的气体质量约为时间内喷射的气体质量约为 ( ) A1.6102 kg B1.6103 kg C1.6105 kg D1.6106 kg B 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题二 能量与动量 【解析】【解析】 设火箭发动机在设火箭发动机在 1 s
17、内喷射出气体的质量为内喷射出气体的质量为 m.以这部分以这部分 气体为研究对象, 应用动量定理,气体为研究对象, 应用动量定理, Ftmv0, 解得, 解得mF t v 1.6103 kg, 选项选项 B 正确正确 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题二 能量与动量 3(2018 全国卷全国卷 T15)高空坠物极易对行人造成伤害高空坠物极易对行人造成伤害若一个若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的的鸡蛋从一居民楼的25层坠下层坠下,与地面的碰撞时间约为与地面的碰撞时间约为2 ms,则该则该 鸡蛋对地面产生的冲击力约为鸡蛋对地面产生的冲击力约为 ( ) A10 N B102 N C103 N
18、 D104 N 【解析解析】 根据自由落体运动和动量定理有根据自由落体运动和动量定理有2ghv2(h为为25层楼层楼 的高度的高度,约约70 m),Ftmv,代入数据解得代入数据解得F1103 N,所以所以C正正 确确 C 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题二 能量与动量 4(2020 山东聊城二模山东聊城二模)2019年年8月月,“法国哪吒法国哪吒”扎帕塔身背燃扎帕塔身背燃 料包料包,脚踩由脚踩由5个小型涡轮喷气发动机驱动的个小型涡轮喷气发动机驱动的“飞板飞板”,仅用仅用22分钟分钟 就飞越了英吉利海峡就飞越了英吉利海峡35公里的海面公里的海面已知扎帕塔已知扎帕塔(及装备及装备)
19、的总质量为的总质量为 120 kg,当扎帕塔当扎帕塔(及装备及装备)悬浮在空中静止时悬浮在空中静止时,发动机将气流以发动机将气流以6 000 m/s的恒定速度从喷口向下喷出的恒定速度从喷口向下喷出,不考虑喷气对总质量的影响不考虑喷气对总质量的影响,取取g 10 m/s2,则发动机每秒喷出气体的质量为则发动机每秒喷出气体的质量为 ( ) A0.02 kg B0.20 kg C1.00 kg D5.00 kg B 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题二 能量与动量 【解析】【解析】 设扎帕塔设扎帕塔(及装备及装备)对气体的平均作用力为对气体的平均作用力为 F,根据牛顿,根据牛顿 第三定律
20、可知,气体对扎帕塔第三定律可知,气体对扎帕塔(及装备及装备)的作用力的大小也等于的作用力的大小也等于 F,对扎,对扎 帕塔帕塔(及装备及装备),则则 FMg,设时间,设时间 t 内喷出的气体的质量内喷出的气体的质量 m,则对气,则对气 体由动量定理得体由动量定理得 Ftmv,解得,解得m t F v Mg v ,代入数据解得,代入数据解得m t 0.2 kg,发动机每秒喷出气体的质量为,发动机每秒喷出气体的质量为 0.2 kg,故,故 B 正确,正确,A、C、D 错误错误 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题二 能量与动量 应用动量守恒定律解题的基本步骤应用动量守恒定律解题的基本步骤
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