高考物理總復(fù)習(xí) 第六章 碰撞與動(dòng)量守恒 613 素養(yǎng)培養(yǎng) 應(yīng)用動(dòng)量定理解決流體問題課件

1、核心素養(yǎng)培養(yǎng)：應(yīng)用動(dòng)量定理解決流體問題，建核心素養(yǎng)培養(yǎng)：應(yīng)用動(dòng)量定理解決流體問題，建立立“柱狀模型柱狀模型”0101020203030404 課堂互動(dòng)課堂互動(dòng) 模型一流體類問題模型一流體類問題 模型二微粒類問題模型二微粒類問題 課堂互動(dòng)課堂互動(dòng) 對(duì)于“連續(xù)”質(zhì)點(diǎn)系發(fā)生持續(xù)作用，物體動(dòng)量(或其他量)連續(xù)發(fā)生變化這類問題的處理思路是：正確選取研究對(duì)象，即選取很短時(shí)間t內(nèi)動(dòng)量(或其他量)發(fā)生變化的那部分物體作為研究對(duì)象，建立如下的“柱狀模型”：在時(shí)間t內(nèi)所選取的研究對(duì)象均分布在以S為截面積、長為vt的柱體內(nèi)，這部分質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為mSvt，以這部分質(zhì)量為研究對(duì)象，研究它在t時(shí)間內(nèi)動(dòng)量(或其他量)的變化情

2、況，再根據(jù)動(dòng)量定理(或其他規(guī)律)求出有關(guān)的物理量。 課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)模型一流體類問題流體及其特點(diǎn)通常液體流、氣體流等被廣義地視為“流體”，質(zhì)量具有連續(xù)性，通常已知密度分析步驟1、建立“柱狀”模型，沿流速v的方向選取一段柱形流體，其橫截面積為S2、微元研究，作用時(shí)間t內(nèi)的一段柱形流體的長度為l，對(duì)應(yīng)的質(zhì)量為mSvt3、建立方程，應(yīng)用動(dòng)量定理研究這段柱狀流體題組剖析題組剖析【例1】2016全國卷，35(2)某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中。為計(jì)算方便起見，假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度v0豎直向上噴出；玩具底部為平板(面積略大于S)；水柱沖擊到玩具底

3、板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱悖谒椒较虺闹芫鶆蛏㈤_。忽略空氣阻力。已知水的密度為，重力加速度大小為g。求()噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；()玩具在空中懸停時(shí)，其底面相對(duì)于噴口的高度。題組剖析題組剖析解析滾動(dòng)規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)方法技巧：將動(dòng)量定理應(yīng)用于流體時(shí)，應(yīng)在任意時(shí)刻t時(shí)從流管中取出一個(gè)在流動(dòng)方向上的截面1和2圍起來的柱體體積V，在此柱體內(nèi)截取一微小流束l，將“無形”流體變?yōu)椤坝行巍睂?shí)物m，則在t時(shí)間內(nèi)質(zhì)量為m的柱形流體的動(dòng)量變化為p，即Ftmv2mv1。 課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)模型二微粒類問題微粒及其特點(diǎn)通常電子流、光子流、塵埃等被廣義地視為“微粒”，質(zhì)量具有獨(dú)立性，通常給出單位體積內(nèi)粒子

4、數(shù)n分析步驟1建立“柱體”模型，沿運(yùn)動(dòng)的方向選取一段微元，柱體的橫截面積為S2微元研究，作用時(shí)間t內(nèi)一段柱形流體的長度為l，對(duì)應(yīng)的體積為VSv0t，則微元內(nèi)的粒子數(shù)Nnv0St3先應(yīng)用動(dòng)量定理研究單個(gè)粒子，建立方程，再乘以N計(jì)算題組剖析題組剖析【例2】正方體密閉容器中有大量運(yùn)動(dòng)粒子，每個(gè)粒子質(zhì)量為m，單位體積內(nèi)粒子數(shù)量n為恒量。為簡化問題，我們假定：粒子大小可以忽略；其速率均為v，且與器壁各面碰撞的機(jī)會(huì)均等；與器壁碰撞前后瞬間，粒子速度方向都與器壁垂直，且速率不變。利用所學(xué)力學(xué)知識(shí)，導(dǎo)出器壁單位面積所受粒子壓力f與m、n和v的關(guān)系。(注意：解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題時(shí)做必要的說明) 題組剖析題組剖析題組剖析題組剖析【針對(duì)訓(xùn)練】如圖6所示，一個(gè)下面裝有輪子的貯氣瓶停放在光滑的水平地面上，底端與豎直墻壁接觸?，F(xiàn)打開右端閥門，氣體向外噴出，設(shè)噴口的面積為S，氣體的密度為，氣體向外噴出的速度為v，則氣體剛噴出時(shí)鋼瓶底端對(duì)豎直墻面的作用力大小是()解析