第1章 第1节　综合?融通(一)　动量定理的应用（课件 学案 练习）高中物理 鲁科版（2019）选择性必修 第一册

(课件网) 动量定理的应用(融会课———主题串知综合应用) 综合 融通(一) 动量定理及其应用是高考的重要考查内容，单独考查时一般以选择题的形式呈现，与运动学规律、动能定理、机械能守恒定律相综合时，也有以计算题的形式呈现。本节课重点从变力冲量的分析与计算、动量定理在流体中的应用、动量定理与动能定理的综合应用三个方面讲述动量定理的应用。 主题(一) 变力冲量的分析与计算 主题(二) 利用动量定理解决“流体类”问题 01 02 CONTENTS 目录 主题(三) 动量定理与动能定理的综合应用 课时跟踪检测 03 04 主题(一) 变力冲量的分析与计算 1.若变力方向不变，大小随时间均匀变化，则其冲量等于平均力与时间的乘积。 2.若已知变力的F t图像，则图像与时间轴所围“面积”的大小等于其冲量的大小。 3.若为一般变力，根据动量定理，求出合力作用下物体动量的变化量Δp和其他力的冲量I2，由Δp=I2+I1，可得该力的冲量I1。 知能融会通 [典例]　(2024·广东高考)汽车的安全带和安全气囊是有效保护乘客的装置。 (1)安全带能通过感应车的加速度自动锁定， 其原理的简化模型如图甲所示。在水平路面上 刹车的过程中，敏感球由于惯性沿底座斜面上 滑直到与车达到共同的加速度a，同时顶起敏感 臂，使之处于水平状态，并卡住卷轴外齿轮，锁定安全带。此时敏感臂对敏感球的压力大小为FN，敏感球的质量为m，重力加速度为g。忽略敏感球受到的摩擦力。求斜面倾角的正切值tan θ。 [答案] [解析] 对敏感球受力分析，敏感球受向下的重力mg、敏感臂对其向下的压力FN和斜面对其斜向上的支持力N，则由牛顿第二定律可知，tan θ=ma 解得tan θ=。 (2)如图乙所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动，与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律，可近似用图丙所示的图像描述。已知头锤质量M=30 kg，H=3.2 m，重力加速度大小取g=10 m/s2。求： ①碰撞过程中F的冲量大小和方向； 答案：330 N·s　方向竖直向上 解析：由题图丙可知，碰撞过程中F的冲量大小IF =×0.1× 6 600 N·s=330 N·s 方向竖直向上； ②碰撞结束后头锤上升的最大高度。 答案：0.2 m 解析：头锤刚落到气囊上瞬时的速度大小为v0==8 m/s 头锤与气囊作用过程由动量定理(向上为正方向)得 IF -Mgt=Mv-(-Mv0) 解得v=2 m/s 则碰撞结束后头锤上升的最大高度h==0.2 m。 1.(2025·泉州阶段检测)如图所示，AB为固定的四分之一光滑圆弧轨道，O为圆心，AO水平，BO竖直，轨道半径为R，将质量为m的小球(可视为质点)从A点由静止释放，在小球从A点运动到B点的过程中，小球 (　　) A.所受合力的冲量斜向右上方 B.所受合力的冲量大小为m C.所受支持力的冲量水平向右 D.所受支持力的冲量大小为0 题点全练清 √ 解析：在小球从A点运动到B点的过程中，小球的初动量为0，末动量水平向右，动量的变化量水平向右，根据动量定理可知，小球所受合力的冲量水平向右，故A错误；在小球从A点运动到B点的过程中，根据动能定理可得mgR=m，解得vB=，根据动量定理可知，小球所受合力的冲量大小为I合=mvB-0=m，故B正确；由于小球所受合力的冲量水平向右，则小球所受支持力冲量的竖直分量等于重力的冲量大小，方向竖直向上；所受支持力冲量的水平分量等于合力的冲量大小，方向水平向右；则小球所受支持力的冲量斜向右上方，不为0，故C、D错误。 2.(2025·莆田阶段检测)(双选)质量为0.2 kg的物块在方向水平的合力F作用下由静止开始运动。F随时间t的变化关系如图所示，则下列说法中正确的是 (　　) A.1~3 s内，物块的动量变化量为零 B.0~4 s内，物块的最大速度 ... ...