《创新课堂》第一章 动量守恒定律专题强化1　应用动量定理处理多过程和流体类问题 高中物理选择性必修第一册（人教版）同步讲练测（教师版+学生版）

专题强化1　应用动量定理处理多过程和流体类问题 学习目标 1.会应用动量定理处理多过程问题。2.会应用动量定理处理流体类问题。 强化点一　应用动量定理处理多过程问题 如果物体在不同阶段受力不同，即合外力不恒定，此情况下应用动量定理时，一般采取以下两种方法： （1）分段处理法：找出每一段合外力的冲量I1、I2…In，这些冲量的矢量和即外力的合冲量I＝I1＋I2＋…＋In，根据动量定理I＝p'－p求解，分段处理时，需注意各段冲量的正负及每一阶段的初、末速度。 （2）全过程处理法：在全过程中，第一个力的冲量I1，第二个力的冲量I2…第n个力的冲量In，这些冲量的矢量和即合冲量为I，根据I＝p'－p求解，用全过程法求解时，需注意每个力的作用时间及力的方向。 （3）若不需要求中间量，用全过程法更为简便。 【例1】　在水平力F＝30 N的作用下，质量m＝5 kg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6 s后撤去，撤去F后物体还能向前运动多长时间才能停止（g取10 m/s2）？ 答案：12 s 解析：解法一　用动量定理，分段求解 选物体为研究对象，对于撤去F前物体做匀加速直线运动的过程，初速度为零，末速度为v，取水平力F的方向为正方向，根据动量定理有（F－μmg）t1＝mv－0 对于撤去F后物体做匀减速直线运动的过程，初速度为v，末速度为零，根据动量定理有 －μmgt2＝0－mv 联立解得t2＝t1＝×6 s＝12 s。 解法二　用动量定理，研究全过程 选物体为研究对象，研究整个运动过程，运动过程中的始、末状态物体的速度都为零，取水平力F的方向为正方向，根据动量定理得Ft1－μmg（t1＋t2）＝0 解得t2＝t1＝×6 s＝12 s。 【例2】　（2025·四川南充期中）（10分）“蹦极”是一项勇敢者的运动，如图所示，某人用弹性橡皮绳拴住身体从高空P处自由下落，在空中感受完全失重的滋味。此人质量为60 kg，橡皮绳原长45 m②，人可看成质点，不计空气阻力作用。此人从P点自静止下落到最低点所用时间t总＝9 s①。（g取10 m/s2）求： （1）人从P点下落到最低点的过程中，重力的冲量大小； （2）人下落到橡皮绳刚伸直（原长）时，人的动量大小； （3）从橡皮绳开始伸直到人下落到最低点的过程中，人对橡皮绳的平均作用力。 教您审题 信息读取 信息加工 ①从P点静止下落到最低点的过程中的时间 可求得这个过程中重力的冲量大小 ②从高空P处自由下落，到橡皮绳刚伸直（原长） 可求出人的此时速度为v＝＝ m/s＝30 m/s 接着求出橡皮绳刚伸直（原长）的过程所用时间t1＝＝ m/s＝3 s 然后得出从橡皮绳开始伸直到人下落到最低点的过程所用时间为t2＝t总－t1＝（9－3）s＝6 s 利用动量定理（mg－F）t2＝0－mv，得出人对橡皮绳的平均作用力 答案：（1）5 400 N·s　（2）1 800 kg·m/s　（3）大小为900 N，方向竖直向下 规范解答：（1）人从P点下落到最低点的过程中，重力的冲量大小 IG＝mgt总＝60×10×9 N·s＝5 400 N·s。　（2分） （2）人下落到橡皮绳刚伸直（原长）时，人的速度为v＝＝ m/s＝30 m/s　（1分） 此时，人的动量大小为p＝mv＝60×30 kg·m/s＝1 800 kg·m/s。　（1分） （3）人下落到橡皮绳刚伸直（原长）的过程所用时间为t1＝＝ m/s＝3 s　（1分） 从橡皮绳开始伸直到人下落到最低点的过程所用时间为t2＝t总－t1＝（9－3）s＝6 s　（1分） 该过程中，设橡皮绳对人的平均作用力大小为F，竖直向下为正方向，根据动量定理有 （mg－F）t2＝0－mv　（2分） 求得F＝900 N　（1分） 根据牛顿第三定律可知，人对橡皮绳平均作用力大小为900 N，方向竖直向下。　（1分） 强化点二　应用动量定理处理流体类问题 1.流体类问题的特点及求解思路 流体及 其特点 主要包括液态流体和气态流体这两类，它们的质量具有 ... ...