2023屆高三物理復(fù)習(xí)重難點(diǎn)突破40動(dòng)量　沖量　動(dòng)量定理（解析版）

專題40動(dòng)量沖量動(dòng)量定理考點(diǎn)一動(dòng)量沖量考點(diǎn)二動(dòng)量定理的理解用動(dòng)量定理解釋生活中的現(xiàn)象考點(diǎn)三用動(dòng)量定理求解平均沖擊力考點(diǎn)四應(yīng)用動(dòng)量定理處理多物體、多過(guò)程問(wèn)題考點(diǎn)五應(yīng)用動(dòng)量定理處理“流體問(wèn)題”“粒子流問(wèn)題”考點(diǎn)一動(dòng)量沖量.動(dòng)量（矢量）：①p=0%②單位:kg?m/s.③動(dòng)量方向與速度的方向相同..動(dòng)量的變化（矢量）：①-p.②單位:kg?m/s.③動(dòng)量變化量的方向與速度的改變量Ap的方向相同..沖量（矢量）：①/=/白心②單位:N?s.③沖量方向與力的方向相同..動(dòng)能（標(biāo)量）與動(dòng)量的大小關(guān)系：Ek=^,&=^pv..沖量的計(jì)算方法（1）利用定義式I=Ft計(jì)算沖量,此方法僅適用于恒力的沖量,無(wú)需考慮物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).（2）利用F-t圖像計(jì)算,F-t圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示沖量,此方法既可以計(jì)算恒力的沖量,也可以計(jì)算變力的沖量.（3）利用動(dòng)量定理計(jì)算..關(guān)于動(dòng)量和動(dòng)能，以下說(shuō)法中正確的是（ ）A.速度大的物體動(dòng)量一定大 B.質(zhì)量大的物體動(dòng)量一定大C.兩個(gè)物體的質(zhì)量相等，動(dòng)量大的其動(dòng)能也一定大D.同一個(gè)物體動(dòng)量變化時(shí)動(dòng)能一定發(fā)生變化【答案】C【解析】AB.根據(jù)p=mv可知，速度大的物體動(dòng)量不一定大，質(zhì)量大的物體動(dòng)量不一定大，AB錯(cuò)誤；?2C.根據(jù)/ -可知，兩個(gè)物體的質(zhì)量相等，動(dòng)量大的其動(dòng)能也一定大，c正確；2mD.動(dòng)量是矢量，動(dòng)量變化時(shí)可能是方向發(fā)生變化，則動(dòng)能不變，D錯(cuò)誤。故選C。.（多選）一個(gè)質(zhì)量為0.18kg的壘球水平飛向球棒，被球棒打擊后，以大小為20m/s的速度反向水平飛回，關(guān)于壘球被擊打前后瞬間。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.壘球的動(dòng)能可能不變B.壘球的動(dòng)量大小一定變化了3.6kg?m/sC.球?qū)Π舻淖饔昧εc棒對(duì)球的作用力大小一定相等D.壘球受到棒的沖量方向可能與球被擊打前的速度方向相同【答案】AC【解析】A.壘球被擊打后，可能以與被擊打前等大的速度反向打出，所以球的動(dòng)能可能不變，故A正確；B.因?yàn)椴恢缐厩虻某鮿?dòng)量，所以壘球的動(dòng)量大小變化量無(wú)法確定，故B錯(cuò)誤：C.由牛頓第三定律知球?qū)Π舻淖饔昧εc棒對(duì)球的作用力大小一定相等，故C正確；D.球受到棒的沖量方向是棒對(duì)球彈力的方向，與球被擊打前的速度方向相反，故D錯(cuò)誤。故選AC。3.恒力廠作用在質(zhì)量為勿的物體上，如圖所示，由于地面對(duì)物體的摩擦力較大，物體沒(méi)有被拉動(dòng)，則經(jīng)時(shí)間t,下列說(shuō)法正確的是（ ）A.重力對(duì)物體的沖量大小為零B.摩擦力對(duì)物體的沖量大小為零C.拉力尸對(duì)物體的沖量大小是Ficos0D.合力對(duì)物體的沖量大小為零【答案】D【解析】A.重力對(duì)物體的沖量大小為mgt,A錯(cuò)誤；B.靜摩擦力大小為尸cos9,所以摩擦力對(duì)物體的沖量大小為Feos/t,B錯(cuò)誤；C.拉力F對(duì)物體的沖量大小是Ft,C錯(cuò)誤：D.由于物體沒(méi)動(dòng)，合力為零，所以合力對(duì)物體的沖量大小為零，D正確。4.豎直上拋一小球，后又落回原地。小球運(yùn)動(dòng)時(shí)所受空氣阻力大小不變，則（A.從拋出到落回原地的時(shí)間內(nèi)，重力的沖量為零B.上升階段空氣阻力的沖量小于下落階段空氣阻力的沖量C.從拋出到落回原地的時(shí)間內(nèi)，空氣阻力的沖量為零D.上升階段小球動(dòng)量變化小于下落階段小球動(dòng)量變化【答案】B【解析】A.整個(gè)過(guò)程中，重力不為零，作用時(shí)間不為零，則重力沖量不為零，A錯(cuò)誤；BC.由于整個(gè)過(guò)程中，阻力都做負(fù)功，所以上升階段的平均速度大于下降階段的平均速度，即上升過(guò)程所用時(shí)間比下降過(guò)程所用時(shí)間少，根據(jù)?可知上升階段阻力沖量小于下降階段阻力沖量，整個(gè)過(guò)程中阻力沖量不為零，B正確，C錯(cuò)誤；D.設(shè)上升階段初速度為％,末速度為零，則動(dòng)量變化量為APi=0-mv0=-mv0下降階段初速度為零，末速度小于火，動(dòng)量變化量為AP2<771%-O=nw（）上升階段小球動(dòng)量變化大于下落階段小球動(dòng)量變化，D錯(cuò)誤。5.質(zhì)量為〃的物體，沿著傾角為0的斜面由靜止滑下，在水平面上滑行一段距離后停止。物體與斜面和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為U,斜面和水平面平滑連接。已知物體在斜面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為3重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是（ ）X A.整個(gè)過(guò)程中，支持力對(duì)物體的總沖量為0B.沿著斜面下滑的過(guò)程中，重力對(duì)物體的沖量為儂tsin0C.沿著斜面下滑的過(guò)程中，摩擦力對(duì)物體的沖量為U儂tcosf）D.物體在斜面上的動(dòng)量變化量與在水平面上的動(dòng)量變化量相同【答案】C【解析】A.物體在斜面和水平面上所受支持力分別是恒力，則支持力對(duì)物體的沖量為故A錯(cuò)誤；B.沿著斜面下滑的過(guò)程中，重力對(duì)物體的沖量為/尸儂t故B錯(cuò)誤；C.沿著斜面下滑的過(guò)程中，摩擦力對(duì)物體的沖量為/尸〃儂tcos。故C正確；D.物體在斜面上的動(dòng)量變化大小與在水平面上的動(dòng)量變化大小相同，但方向不同，故D錯(cuò)誤。TOC\o"1-5"\h\z6.（多選）一質(zhì)量為1kg的物塊在合力廠的作用下從靜止開(kāi)始沿直線運(yùn)動(dòng)，其F-t圖像如圖所示。則（ ）4F/N2 iI0 1 1 1 1——?：2 3 ：4t/s-1 J 1t=4時(shí)物塊的速度大小為2m/s B.0~2s內(nèi)合力的沖量大小為2kg-m/sC.t=3s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為5kg-m/s D-0?4s內(nèi)合力的沖量大小為2kg-m/s【答案】AD

【解析】A.t=ls時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律Fi=2N=ma由v-at解得，亡=1s時(shí)物塊的速度大小為v=2m/s故A正確；0?2s內(nèi)合力的沖量大小為A=居￡=2x2kg?m/s=4kg-m/s故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)動(dòng)量定理F1t1+F2t2=2x2kg?m/s+(-1)xlkg?m/s=p-0解得，￡=3s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為p=3kg?m/s故C錯(cuò)誤；D.0?4s內(nèi)合力的沖量大小為/2=2x2kg-m/s4-(—1)x2kg-m/s=2kg-m/s故D正確?？键c(diǎn)二動(dòng)量定理的理解用動(dòng)量定理解釋生活中的現(xiàn)象.動(dòng)量定理的內(nèi)容：合力的沖量等于動(dòng)量的變化(合力的沖量和動(dòng)量的變化對(duì)應(yīng)同一個(gè)研究對(duì)象、同一個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程).公式：Ft=mv,-mv或I=p'—p..對(duì)動(dòng)量定理的理解(1)動(dòng)量定理的表達(dá)式是矢量式，列式時(shí)要先選取正方向.(1)動(dòng)量定理不僅適用于恒定的力，也適用于隨時(shí)間變化的力。這種情況下，動(dòng)量定理中的力F應(yīng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值.(2)動(dòng)量定理中的沖量是合外力的沖量,而不是某一個(gè)力的沖量,它可以是合力的沖量,也可以是各力沖量的矢量和,還可以是外力在不同階段的沖量的矢量和.(3)由Ft=p'—p得F=，=￡=一，即物體所受的合外力等于物體的動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率。.應(yīng)用動(dòng)量定理解釋的兩類物理現(xiàn)象(1)當(dāng)物體的動(dòng)量變化量一定時(shí),力的作用時(shí)間△t越短，力F就越大,力的作用時(shí)間At越長(zhǎng)，力F就越小,如玻璃杯掉在水泥地上易碎,而掉在沙地上不易碎。(2)當(dāng)作用力F一定時(shí),力的作用時(shí)間At越長(zhǎng),動(dòng)量變化量Ap越大,力的作用時(shí)間At越短,動(dòng)量變化量Ap越小。.從相同高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上比掉在草地上容易打碎。其原因是( )A.水泥地對(duì)玻璃杯的沖量大，草地對(duì)玻璃杯的沖量小.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量大，掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量小C.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變快，掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變慢D.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變量和掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變量不一樣【答案】C【解析】杯子從同一高度滑下，故到達(dá)地面時(shí)的速度一定相等，故著地時(shí)動(dòng)量相等：與地面接觸后速度減小為零，故動(dòng)量的變化相同，由動(dòng)量定理可知/=Ap

可知，沖量也相等，但由于在草地上，草地的緩沖使接觸時(shí)間變化，由/=Ft可知尸=業(yè)t掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變快，掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變慢，故C正確，ABD錯(cuò)誤。.籃球運(yùn)動(dòng)員通常要伸出兩臂去迎接隊(duì)友傳來(lái)的籃球，當(dāng)接到籃球后，兩臂隨球迅速收縮至胸前，這樣做的目的是為了（ ）A.減小球?qū)κ值臎_量 B.減小球的動(dòng)量變化量C.減小球與手接觸的時(shí)間 D.減小球?qū)κ值臎_擊力【答案】D【解析】AB.由于籃球丟過(guò)來(lái)速度一定，因此接球過(guò)程中，籃球?qū)κ值臎_量以及球的動(dòng)量變化量都相同，AB錯(cuò)誤；CD.在球的速度一定時(shí)，這種接球方式是通過(guò)增加球與手接觸的時(shí)間，從而減小球?qū)κ值淖饔昧Υ笮?，C錯(cuò)誤，D正確。.如圖所示,一鐵塊壓著一紙條放在水平桌面上，當(dāng)以足夠大的速度『抽出紙條后，鐵塊掉在地上的尸點(diǎn).若以2『速度抽出紙條，則鐵塊落地點(diǎn)為（）鐵塊，口，4紙條PA.仍在，點(diǎn) B.在。點(diǎn)左邊C.在〃點(diǎn)右邊不遠(yuǎn)處 D.在P點(diǎn)右邊原水平位移的兩倍處【答案】B.【解析】紙條抽出的過(guò)程，鐵塊所受的滑動(dòng)摩擦力一定，以/的速度抽出紙條，鐵塊所受滑動(dòng)摩擦力的作用時(shí)間較長(zhǎng)，即加速時(shí)間較長(zhǎng)，由得鐵塊獲得速度較大，平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移較大，以2/的速度抽出紙條的過(guò)程，鐵塊所受滑動(dòng)摩擦力作用時(shí)間較短，即加速時(shí)間較短，鐵塊獲得速度較小，平拋運(yùn)動(dòng)的位移較小，故B選項(xiàng)正確.考點(diǎn)三 用動(dòng)量定理求解平均沖擊力.蹦床是一項(xiàng)扣人心弦的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、騰翻，做出各種驚險(xiǎn)優(yōu)美的動(dòng)作?，F(xiàn)有一位質(zhì)量為45kg的運(yùn)動(dòng)員，從離水平網(wǎng)面3.2m的高處自由落下，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5m的高處。若這位運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為L(zhǎng)Os，取重力加速度為g=10m/s2。網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的平均作用力的大?。?）A.1260n B.810n C.450n D.45n【答案】A【解析】運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程有說(shuō)-0=2g々運(yùn)動(dòng)員上升過(guò)程有0-詔=-2g/i2從下落到上升過(guò)程，以向下為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得mgt-Ft=小（-%-％）解得尸=1260N故選A..（多選）一個(gè)50g的雞蛋從50m高處下落，設(shè)雞蛋與地面撞擊時(shí)的豎直高度為5cm,認(rèn)為雞蛋下沿落地后，雞蛋上沿的運(yùn)動(dòng)是勻減速運(yùn)動(dòng)，并且上沿運(yùn)動(dòng)到地面時(shí)恰好靜止，以雞蛋的下沿、上沿落地的時(shí)間間隔作為雞蛋與地面的撞擊時(shí)間，雞蛋下落過(guò)程中受到的空氣阻力為重力的0.1倍，則關(guān)于雞蛋與地面的撞擊時(shí)間和平均沖擊力，下列說(shuō)法正確的是（g取lOm/s?）（ ）A.撞擊時(shí)間約為3.3X10% B.撞擊時(shí)間約為3.2X10%C.平均沖擊力約為451N D.平均沖擊力約為501N【答案】AC【解析】AB.雞蛋下落過(guò)程中，由牛頓第二定律有mg-mgx0.1=ma解得a=9m/s2由公式盧=2ah解得雞蛋下沿到達(dá)地面時(shí)的速度為u=30m/s雞蛋與地面的作用過(guò)程為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則有x=；t解得t=3.3x10-3s故a正確：B錯(cuò)誤；CD.設(shè)雞蛋與地面的平均沖擊力為F,由動(dòng)量定理=解得尸=451N故C正確；D錯(cuò)誤。（2022?全國(guó)?高三專題練習(xí)）如圖所示，若手機(jī)質(zhì)量m200g,從離人眼約/f20cih的高度無(wú)初速掉落，砸到眼睛后經(jīng)At=O.01s手機(jī)停止運(yùn)動(dòng)，取重力加速度爐lOm/s：下列分析正確的是（ ）A.手機(jī)對(duì)眼睛的作用力大小約為30NB.手機(jī)對(duì)眼睛的作用力大小約為40NC.全過(guò)程手機(jī)重力的沖量大小約為0.42N?sD.全過(guò)程手機(jī)重力的沖量大小約為0.40N?s【答案】C【解析】AB.手機(jī)自由下落h時(shí)的速度為V=\lg/i=2m/s手機(jī)與眼相互作用過(guò)程，以豎直向下為正方，據(jù)動(dòng)量定理可得（mg-尸）At=0-解得手機(jī)受到的作用力大小為F=42N由牛頓第三定律可知，手機(jī)對(duì)眼睛的作用力大小約為42N,AB錯(cuò)誤；CD.手機(jī)自由下落時(shí)間為t=K=0.2s9全過(guò)程手機(jī)重力的沖量大小為/= +At）=0.42N-sC正確，D錯(cuò)誤。2022年4月11日，渝西地區(qū)經(jīng)歷了20年一遇的大風(fēng)暴雨極端天氣，12日凌晨電力搶修人員就投入了緊張的工作；高空作業(yè)須系安全帶，保護(hù)自身安全。如果質(zhì)量為必的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開(kāi)始跌落到安全帶對(duì)人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為方（可視為自由落體運(yùn)動(dòng)）。此后經(jīng)歷時(shí)間t安全帶達(dá)到最大伸長(zhǎng)，若在此過(guò)程中該作用力始終豎直向上，則該段時(shí)間安全帶對(duì)人的平均作用力大小為（ ）A.m回一歐 B.m回+理t tC.啦+儂 D.啦-儂t t【答案】B【解析】由。2=2gh可得，下落h時(shí)的速度為u=J蜀設(shè)平均作用力為設(shè)向上為正方向，則由動(dòng)量定理得（戶-=0-（-mv）_m\2gti解得F=-Y—I-mg故選Bo14.研究得出打噴嚏時(shí)氣流噴出的速度可達(dá)40m/s,假設(shè)打一次噴嚏大約噴出5X10’ii?的空氣，用時(shí)約0.02s.已知空氣的密度為1.3kg/m\估算打一次噴嚏人受到的平均反沖力為（ ）A.0.13N B.0.68N C.2.6N D.13N【答案】A【解析】打一次噴嚏噴出的空氣質(zhì)量為m=pK=1.3x5x10-skg=6.5X1Q-Skg設(shè)打一次噴嚏噴出的空氣受到的平均作用力為F,根據(jù)動(dòng)量定理得FAt=mv解得F=—=--^.-?'5x^N=0.13NAt0.02根據(jù)牛頓第三定律可得人受到的平均反沖力為尸=F=0.13NA正確，BCD錯(cuò)誤。15.(2022?濰坊二模)北京2022年冬奧會(huì)國(guó)家跳臺(tái)滑雪賽道如圖甲所示，某運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖乙所示，在軌跡上取三個(gè)點(diǎn)/、B、C,測(cè)得三點(diǎn)間的高度差和水平間距分別為%=12.8m、A=27.2m、辦=&=36運(yùn)動(dòng)員落到傾角為23°的滑道上時(shí)，速度方向與滑道成30°角，然后用2s時(shí)間完成屈膝緩沖后下滑。若空氣阻力、滑道摩擦均不計(jì)，運(yùn)動(dòng)員連同裝備質(zhì)量為60kg,g取lOm/l,sin53°=0.8,cos530=0.6,sin230=0.39,cos230=0.92。求：甲 乙(1)運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的水平速度；(2)屈膝緩沖過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員受到的平均沖力。【答案】(1)30m/s(2)1302N【解析】(1)由題意知，運(yùn)動(dòng)員從4到員從6到C時(shí)間相等，設(shè)時(shí)間間隔為7,則h>—h\=gfv.T=X.4解得/*=30m/s,(2)由題意得，落地時(shí)速度與水平方向的夾角為53°,速度關(guān)系cos53°=寧垂直軌道方向由動(dòng)量定理有(尸一小os23")t=0—(―/?Ksin30°),解得尸=1302N?？键c(diǎn)四應(yīng)用動(dòng)量定理處理多物體、多過(guò)程問(wèn)題.動(dòng)量定理適用于單個(gè)物體也適用于多個(gè)物體組成的系統(tǒng)..動(dòng)量定理不僅能處理單一過(guò)程，也能處理多過(guò)程.在多過(guò)程中外力的沖量是各個(gè)力沖量的矢量和.16.將質(zhì)量為勿=1kg的物塊置于水平地面上，已知物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃=0.5,現(xiàn)在物塊上施加一個(gè)平行于水平地面的恒力尸=10N,物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，作用4s后撤去F.已知『10m/s2,對(duì)于物塊從靜止開(kāi)始到物塊停下這一過(guò)程下列說(shuō)法正確的是()A.整個(gè)過(guò)程物塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為6sB.整個(gè)過(guò)程物塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為8sC.整個(gè)過(guò)程中物塊的位移大小為40mD.整個(gè)過(guò)程中物塊的位移大小為60m【答案】B

【解析】在整個(gè)過(guò)程中由動(dòng)量定理得3L〃/砥t=0,解得t=8s,選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；在物塊前4s運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中由動(dòng)量定理得&L〃儂t產(chǎn)碎，解得v=20m/s,因物塊加速和減速過(guò)程的平均速度都為r04-vv v, v20 一=一二=5，全程的平均速度也為5，則物塊的總位移*=5，=丁乂8m=80m,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤..如圖所示，在光滑水平面上靜止放著兩個(gè)相互接觸的木塊A、B,質(zhì)量分別為例、&，今有一子彈水平木塊A、B的速度大小分別為（ ）C也 +, m1-￥m2木塊A、B的速度大小分別為（ ）C也 +, m1-￥m2"1 "1 ?ft2m1+m2 mi+nizm2m1 mi+rn2【答案】B【解析】子彈在A中運(yùn)動(dòng)時(shí)，A、B一起向前運(yùn)動(dòng)，具有相同的運(yùn)動(dòng)速度，對(duì)整體應(yīng)用動(dòng)量定理可避開(kāi)A、B間的未知作用力，可以求解A、B分開(kāi)時(shí)的速度，分開(kāi)后再對(duì)B單獨(dú)應(yīng)用動(dòng)量定理可求得子彈穿出后B的速度。子彈在A中穿過(guò)時(shí)，以A、B為研究對(duì)象，規(guī)定向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理可得f“=（Tn]+小2）%之后A的速度保持vl不變，子彈進(jìn)入木塊B后，以B為研究對(duì)象，根據(jù)動(dòng)量定理可得ft2=m2v2-m2vr解得藝=/一+或故選B。m1+m2m2.（多選）如圖所示，一熱氣球正以豎直速度p勻速上升，當(dāng)氣球下面所系質(zhì)量為勿的物體距水平地面方高處時(shí)，繩子斷裂，物體和氣球分離。已知熱氣球與物體的總質(zhì)量為掰分離后熱氣球所受浮力不變，重力加速度大小為g,不計(jì)阻力，以下判斷正確的是（ ）B.物體剛到達(dá)地面時(shí)，熱氣球的速度大小為竺竺史畫(huà)M-mC.物體從分離到落地的過(guò)程中，熱氣球所受合力的沖量大小為7nd.物體剛到達(dá)地面時(shí)，熱氣球離地的高度為叱竺QE也(M-m)g【答案】BCD【解析】A.從分離開(kāi)始，物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t物體落地，則有-力=vt-：gt2? v2+2g/i ? v2+2g4解得t=-H 或1= (此解小于零，故舍去)所以A錯(cuò)誤；9 9 9 9B.設(shè)物體剛到達(dá)地面時(shí)的速度大小為vi,根據(jù)動(dòng)能定理有mg/i=|mv12-|mv2解得%=Jv2+2gh熱氣球與物體組成的系統(tǒng)合外力為0,則系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，設(shè)物體剛到達(dá)地面時(shí)，熱氣球的速度大小為V2,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有Mv=(M-m)v2-Mv+mv2+2aA解得v2=-1 所以B正確；C.根據(jù)動(dòng)量定理可知，物體從分離到落地的過(guò)程中，熱氣球所受合力的沖量大小為I=(M—m)v2—(M-m)v=mJv2+2gh+mv所以C正確；I).根據(jù)平衡條件易知熱氣球所受浮力大小為Mg,設(shè)物體剛到達(dá)地面時(shí)，熱氣球離地的高度為H,根據(jù)動(dòng)能定理有［Mg— —/>)=1(M—rn)v22—1(M—m)v2Mlv2+5vJv2+2^41解得H=°; L所以D正確；.(2022?全國(guó)?高三專題練習(xí))如圖所示，物體A、B相隔一段距離放置在水平地面上，現(xiàn)A以匕=10m/s的初速度向靜止的物體B運(yùn)動(dòng)，物體A與B發(fā)生正碰后仍沿原來(lái)的方向運(yùn)動(dòng)。若物體A在碰撞前后共運(yùn)動(dòng)6s后停止，求碰撞后B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。(已知修之倚，物體A、B與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為1,重力加速度g取10m/s2)【答案】8s【解析】以A、B組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，從A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到A、B均停止運(yùn)動(dòng)這一過(guò)程來(lái)看，系統(tǒng)在水平方向受到的外力就是摩擦力，碰撞中物體A、B間的相互作用力是內(nèi)力，可用系統(tǒng)動(dòng)量定理求解。取運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，設(shè)物體A、B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為&和5則由系統(tǒng)動(dòng)量定理得-unhgt「umgtiK-nhVA代入數(shù)據(jù)得B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間T宵產(chǎn)電.總質(zhì)量為材的列車，沿水平直軌道勻速前進(jìn)，其末節(jié)車廂質(zhì)量為0,中途脫節(jié)，司機(jī)發(fā)覺(jué)時(shí)，機(jī)車已行駛了時(shí)間t,于是立即關(guān)閉油門。設(shè)運(yùn)動(dòng)的阻力與重量成正比，機(jī)車牽引力恒定，當(dāng)列車兩部分都停止時(shí)，機(jī)車比末節(jié)車廂多運(yùn)動(dòng)了多長(zhǎng)時(shí)間。

【解析】脫節(jié)后,*F(Af-w)g機(jī)車、末節(jié)車廂受力分析如圖所示【解析】脫節(jié)后,*F(Af-w)g設(shè)列車前進(jìn)的方向?yàn)檎较?，勻速前進(jìn)時(shí)速度為V,由題知，機(jī)車受到的摩擦力Ffl=-fc(M-m)g末節(jié)車廂受到的摩擦力Ff2=-kmg(k為比例常數(shù))。列車勻速前進(jìn)時(shí)由平衡條件可得，牽引力F=kMg設(shè)脫節(jié)后，至停下來(lái)，機(jī)車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為tl,由動(dòng)量定理得Ft+Ff^=O-(M-m)v即kMgt—k(M—m)gt1=0—(M—m)v解得出野*設(shè)脫節(jié)后，至停下來(lái)，末節(jié)車廂的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為必由動(dòng)量定理得Ff2t2=0-mu即—kmgt2=mv所以“kg機(jī)車比末節(jié)車用多運(yùn)動(dòng)了At=tl-t2=—1 4M-m(2022?廣西?高三期中)如圖所示，質(zhì)量滬1kg的木板靜止在足夠長(zhǎng)的固定光滑斜面上，斜面傾角8=37,，木板下端上表面恰與整直面內(nèi)的光滑圓弧軌道顏在〃點(diǎn)相切，圓弧半徑為后Um,半徑如與豎直方向夾角為小53°。一質(zhì)量m2kg(可視為質(zhì)點(diǎn))的小滑塊以此6m/s的初速度從左側(cè)水平桌面飛出，并恰好從6點(diǎn)沿切線進(jìn)入圓弧軌道。已知滑塊和木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)U=0.5,滑塊不會(huì)從木板上端滑出，重力加速度支10m/s2,求：(1)滑塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道上〃點(diǎn)，圓弧軌道對(duì)它的彈力；(2)木板上升過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量0；(3)木板下端第一次返回〃點(diǎn)時(shí)，木板在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間A【答案】(1)42.2N,垂直與斜面向上；(2)48J：(3)2s【解析】(1)由幾何關(guān)系知滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)vB=-^-=10m/scosa滑塊在B到D的過(guò)程由動(dòng)能定理得mg(Rcos0-Rcosa)=gm避一gm詔解得vD=12m/s

滑塊在D點(diǎn)由牛頓笫二定律N-mgcosd=m?解得N=詈N"42.2N方向垂直與斜面向上；(2)滑塊沖上木板后，設(shè)經(jīng)過(guò)口時(shí)間達(dá)到共同速度％,則在這個(gè)過(guò)程中f=nmgcose=8N取沿斜面向上為正方向，對(duì)滑塊有-(mgsinS+ =m(y1-vD)對(duì)木板有(/一Mgsin6)￡i=Mvx解得Vi=2m/s0=Is此過(guò)程中，滑塊的位移與=一0=7m木板的位移M=1口=1m此后過(guò)程中滑塊與木板保持相對(duì)靜止，所以上升過(guò)程中摩擦生熱為Q=/(%-小)=48J<3)設(shè)木板F端返回D點(diǎn)時(shí)速度為〃2，共速后對(duì)整體有(M+m)gsin。?必=g(M+m那一“M+m)資解得v2=4m/s取沿斜面向下為正方向有(M+m)gsin6?=(M+m)v2一(M+m)(-v1)解得t2=Is所以木板在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=+。=2s考點(diǎn)五 應(yīng)用動(dòng)量定理處理“流體問(wèn)題”“粒子流問(wèn)題”解決“流體問(wèn)題”“粒子流問(wèn)題”等持續(xù)作用情況，需以“流體”“粒子流”為研究對(duì)象，建立“柱狀”模型利用微元法來(lái)處理，具體分析如下：.(1)選取一小段時(shí)間△寺內(nèi)的連續(xù)體為研究對(duì)象：(2)確定A力內(nèi)連續(xù)體的質(zhì)量與At的關(guān)系式，若連續(xù)體密度為。，則A/=oAP=oSrA￡；(3)分析連續(xù)體的受力情況和動(dòng)量變化；(4)應(yīng)用動(dòng)量定理列式、求解.(2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))如圖所示，用高壓水槍噴出的強(qiáng)力水柱沖擊煤層，設(shè)水柱直徑為D,水流速度大小為"，方向水平向右。水柱垂直煤層表面，水柱沖擊煤層后水的速度變?yōu)榱?，水的密度為p,高壓水槍的重力不可忽略，手持高壓水槍操作，下列說(shuō)法正確的是( )A.水槍單位時(shí)間內(nèi)噴出水的質(zhì)量為。1;兀。2B.高壓水槍的噴水功率為吧巴2

C.水柱對(duì)煤層的平均沖擊力大小為吧以8D.為了使高壓水槍保持靜止?fàn)顟B(tài)，手對(duì)高壓水槍的作用力方向?yàn)樗较蜃蟆敬鸢浮緽【解析】A.高壓水槍的流量為Q=Sv=竽水槍單位時(shí)間內(nèi)噴出水的質(zhì)量為m=pSvt=B.水槍單位時(shí)間內(nèi)做功轉(zhuǎn)化為水柱的動(dòng)能為W=lmv2=^^L o故水槍的功率為P=：=竺*故B正確；C.研究單位時(shí)間內(nèi)噴出的水，由動(dòng)量定理得-Ft=0-mu解得/=岸=嚴(yán);D,1;=^pnD2v2根據(jù)牛頓第三定律知，水柱對(duì)煤層的平均沖擊力大小為故c錯(cuò)誤；D.水對(duì)高壓水槍的作用力水平向左，則手對(duì)高壓水槍的作用力有水平向右的分力，還有豎直向上的分力（與重力平衡），所以手對(duì)高壓水槍的作用力斜向右上方，故D錯(cuò)誤。故選Bo.某運(yùn)動(dòng)員