第30講動(dòng)量和動(dòng)量定理（講義）

第30講動(dòng)量和動(dòng)量定理名目復(fù)習(xí)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建考點(diǎn)一動(dòng)量、動(dòng)量變化量和沖量【夯基·必備根底學(xué)問(wèn)梳理】學(xué)問(wèn)點(diǎn)1動(dòng)能、動(dòng)量、動(dòng)量變化量的比擬學(xué)問(wèn)點(diǎn)2沖量及計(jì)算【提升·必考題型歸納】考向1動(dòng)量和動(dòng)量變化量的計(jì)算考向2沖量的計(jì)算考點(diǎn)二動(dòng)量定理【夯基·必備根底學(xué)問(wèn)梳理】學(xué)問(wèn)點(diǎn)1動(dòng)量定理的理解學(xué)問(wèn)點(diǎn)2動(dòng)量定理的應(yīng)用技巧【提升·必考題型歸納】考向1應(yīng)用動(dòng)量定理解釋生活現(xiàn)象考向2應(yīng)用動(dòng)量定理求平均沖力考向3在多過(guò)程問(wèn)題中應(yīng)用動(dòng)量定理考點(diǎn)三兩類柱狀模型【夯基·必備根底學(xué)問(wèn)梳理】學(xué)問(wèn)點(diǎn)1流體類柱狀模型學(xué)問(wèn)點(diǎn)2微粒類柱狀模型【提升·必考題型歸納】考向1流體類柱狀模型考向2微粒類柱狀模型真題感悟理解和把握動(dòng)量定理。能夠用動(dòng)量定理解決和處理生活中的實(shí)際問(wèn)題。考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)考情分析〔1〕動(dòng)量沖量〔2〕動(dòng)量定理2022年北京卷第17題2022年湖南卷第14題2021年重慶卷第13題高考對(duì)動(dòng)量定理的考查較為頻繁，大多在以計(jì)算題的形式消失，題目的難度不大，聯(lián)系實(shí)際生活場(chǎng)景的狀況較多?？键c(diǎn)一動(dòng)量、動(dòng)量變化量和沖量學(xué)問(wèn)點(diǎn)1動(dòng)能、動(dòng)量、動(dòng)量變化量的比擬動(dòng)能動(dòng)量動(dòng)量變化量定義物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量物體的質(zhì)量和速度的乘積物體末動(dòng)量與初動(dòng)量的矢量差定義式Ek＝eq\f(1,2)mv2p＝mvΔp＝p′－p標(biāo)矢性標(biāo)量矢量矢量特點(diǎn)狀態(tài)量狀態(tài)量過(guò)程量關(guān)聯(lián)方程Ek＝eq\f(p2,2m)，Ek＝eq\f(1,2)pv，p＝eq\r(2mEk)，p＝eq\f(2Ek,v)聯(lián)系(1)都是相對(duì)量，與參考系的選取有關(guān)，通常選取地面為參考系(2)假設(shè)物體的動(dòng)能發(fā)生變化，那么動(dòng)量肯定也發(fā)生變化；但動(dòng)量發(fā)生變化時(shí)動(dòng)能不肯定發(fā)生變化學(xué)問(wèn)點(diǎn)2沖量及計(jì)算(1)定義：力與力的作用時(shí)間的乘積叫作力的沖量。(2)表達(dá)式：I＝FΔt。(3)單位：沖量的單位是牛秒，符號(hào)是N·s。(4)方向：沖量是矢量，恒力沖量的方向與力的方向相同。(1)恒力的沖量：直接用定義式I＝Ft計(jì)算。(2)變力的沖量①方向不變的變力的沖量，假設(shè)力的大小隨時(shí)間勻稱變化，即力為時(shí)間的一次函數(shù)，那么力F在某段時(shí)間t內(nèi)的沖量I＝eq\f(F1＋F2,2)t，其中F1、F2為該段時(shí)間內(nèi)初、末兩時(shí)刻力的大小。②作出F-t變化圖線，圖線與t軸所夾的面積即為變力的沖量。如下圖。③對(duì)于易確定始、末時(shí)刻動(dòng)量的狀況，可用動(dòng)量定理求解，即通過(guò)求Δp間接求出沖量?？枷?動(dòng)量和動(dòng)量變化量的計(jì)算1．江南多雨，屋頂經(jīng)常修成坡度固定的“人〞字形，“人〞字形的尖頂屋可以看做由兩個(gè)斜面構(gòu)成。如下圖，斜面與水平方向的夾角均為，房屋長(zhǎng)度2x為肯定值，將雨滴從“人〞字形坡頂開(kāi)頭的下滑過(guò)程簡(jiǎn)化為雨滴從光滑斜面頂端由靜止下滑。不考慮雨滴滑下時(shí)質(zhì)量的變化，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．越大，雨滴滑下的時(shí)間越長(zhǎng)B．越大，雨滴滑下的時(shí)間越短C．越大，雨滴滑下獲得的動(dòng)能越大D．當(dāng)時(shí)，雨滴滑下獲得的動(dòng)量最大【答案】C【詳解】AB．將雨滴從“人〞字形坡頂開(kāi)頭的下滑看做由靜止開(kāi)頭的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度為那么由可知雨滴運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為可知當(dāng)時(shí)，雨滴滑下時(shí)所用的時(shí)間最短，故AB錯(cuò)誤；C．由動(dòng)能定理可得可知α越大，雨滴滑下時(shí)的動(dòng)能越大，故C正確；D．雨滴滑下獲得的動(dòng)量為可知?jiǎng)幽茉酱螅瑒?dòng)量也越大，即α越大，雨滴滑下時(shí)的動(dòng)量越大，故D錯(cuò)誤。應(yīng)選C。2．顛球是足球的根本功之一，足球愛(ài)好者小華在練習(xí)顛球，某次足球由靜止自由下落0.8m，被重新顛起，離開(kāi)腳部后豎直上升的最大高度為0.45m。足球與腳部的作用時(shí)間為0.1s，足球的質(zhì)量為0.4kg，重力加速度g取，不計(jì)空氣阻力，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕B．足球下落到與腳部剛接觸時(shí)動(dòng)量大小為C．足球與腳部作用過(guò)程中動(dòng)量變化量大小為D．足球從最高點(diǎn)下落至重新回到最高點(diǎn)的過(guò)程中重力的沖量大小為【答案】BD【詳解】A．依據(jù)可得足球下落的時(shí)間與腳作用的時(shí)間依據(jù)逆向思維可得足球上升的時(shí)間足球從下落到再次上升到最大高度，全程的時(shí)間故A錯(cuò)誤；B．足球下落到與腳部剛接觸時(shí)的速度足球下落到與腳部剛接觸時(shí)動(dòng)量大小為故B正確；C．足球腳部接觸足球后瞬間足球的速度大小取向上為正方向，可得足球與腳部作用過(guò)程中動(dòng)量變化量大小為故C錯(cuò)誤；D．足球從最高點(diǎn)下落至重新回到最高點(diǎn)的過(guò)程中重力的沖量大小為故D正確。應(yīng)選BD?？枷?沖量的計(jì)算3．如下圖，某同學(xué)將兩相同羽毛球A、B從同一高處以相同速率v0水平打出。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中羽毛球僅受到重力及恒定的水平風(fēng)力作用，逆風(fēng)時(shí)，球A落至地面上的P處，順風(fēng)時(shí)，球B落至地面上的Q處。那么〔〕A．A球飛行時(shí)間比B球長(zhǎng)B．兩球落地時(shí)速度大小相同C．兩球飛行過(guò)程中合外力的沖量相同D．兩球落地時(shí)重力的功率不同【答案】C【詳解】A．A、B兩球豎直方向均做自由落體運(yùn)動(dòng)，那么由此可知，兩球飛行時(shí)間相等，故A錯(cuò)誤；B．A球水平方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，那么B球水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，那么兩球飛行時(shí)間相等，所以落地時(shí)兩球豎直方向速度相等，但A球水平速度小于B球水平速度，落地速度大小為所以A球落地時(shí)的速度小于B球的落地速度，故B錯(cuò)誤；C．兩球合外力的沖量為由于兩球受相同的重力和恒定的風(fēng)力，所以兩球的合外力相同，飛行時(shí)間相等，所以兩球飛行過(guò)程中合外力的沖量相同，故C正確；D．落地時(shí)重力的功率為由此可知，兩球落地時(shí)重力的功率相同，故D錯(cuò)誤。應(yīng)選C。4．如圖1所示，一滑塊放在水平面上，時(shí)刻在滑塊上施加一水平向右的外力F，外力隨時(shí)間的變化規(guī)律為，滑塊產(chǎn)生的加速度和時(shí)間的關(guān)系如圖2所示，假設(shè)滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，重力加速度g取10。那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕C．0~3s的時(shí)間內(nèi)摩擦力的沖量大小為6.25N·s【答案】AC【詳解】AB.由圖2可知，時(shí)，滑塊開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的拉力大小等于滑塊所受的最大靜摩擦力，由公式可知那么又最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，那么滑塊與水平面間的滑動(dòng)摩擦力大小為，依據(jù)牛頓其次定律有由圖2知，當(dāng)時(shí)又時(shí)解得又那么故A正確，B錯(cuò)誤；C.的時(shí)間內(nèi)，摩擦力為靜摩擦力，且摩擦力的大小由0漸漸增大到，那么該時(shí)間內(nèi)摩擦力的沖量為，的時(shí)間內(nèi)摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，該時(shí)間內(nèi)摩擦力的沖量為所以時(shí)間內(nèi)摩擦力的沖量大小為，C正確；D.的時(shí)間內(nèi)由動(dòng)量定理得代入數(shù)據(jù)解得，D錯(cuò)誤。應(yīng)選AC。考點(diǎn)二動(dòng)量定理學(xué)問(wèn)點(diǎn)1動(dòng)量定理的理解(1)內(nèi)容：物體在一個(gè)過(guò)程中所受力的沖量等于它在這個(gè)過(guò)程始末的動(dòng)量變化量。(2)表達(dá)式：FΔt＝Δp＝p′－p。(3)矢量性：動(dòng)量變化量的方向與合外力的沖量的方向相同，可以在某一方向上用動(dòng)量定理。2.動(dòng)量定理的理解(1)動(dòng)量定理說(shuō)明沖量是使物體動(dòng)量發(fā)生變化的緣由,沖量是物體動(dòng)量變化的量度。這里所說(shuō)的沖量必需是物體所受的合外力的沖量(或者說(shuō)是物體所受各外力沖量的矢量和)。(2)動(dòng)量定理給出了沖量和動(dòng)量變化間的相互關(guān)系。(3)現(xiàn)代物理學(xué)把力定義為物體動(dòng)量的變化率:F=ΔpΔt(4)動(dòng)量定理的表達(dá)式F·Δt=Δp是矢量式,在一維的狀況下,各個(gè)矢量必需以同一個(gè)規(guī)定的方向?yàn)檎较?。運(yùn)用它分析問(wèn)題時(shí)要特殊留意沖量、動(dòng)量及動(dòng)量變化量的方向,公式中的F是物體或系統(tǒng)所受的合力。(5)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。這種狀況下,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。3.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)量變化量肯定時(shí),力的作用時(shí)間Δt越短,力F就越大,力的作用時(shí)間Δt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肯定時(shí),力作用時(shí)間Δt越長(zhǎng),動(dòng)量變化量Δp越大,力的作用時(shí)間Δt越短,動(dòng)量變化量Δp越小。學(xué)問(wèn)點(diǎn)2動(dòng)量定理的應(yīng)用技巧1.應(yīng)用I=Δp求變力的沖量假如物體受到大小或方向轉(zhuǎn)變的力的作用,那么不能直接用I=Ft求沖量,可以求出該力作用下物體動(dòng)量的變化Δp,等效代換得出變力的沖量I。2.應(yīng)用Δp=FΔt求動(dòng)量的變化。考向1應(yīng)用動(dòng)量定理解釋生活現(xiàn)象1．科技開(kāi)展，造福民眾。近兩年推出的“智能防摔馬甲〞是一款特地為老年人研發(fā)的科技產(chǎn)品。該裝置的原理是通過(guò)馬甲內(nèi)的傳感器和微處理器精準(zhǔn)識(shí)別穿戴者的運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)，在其失衡瞬間快速翻開(kāi)平安氣囊進(jìn)行主動(dòng)愛(ài)護(hù)，能有效地防止摔倒帶來(lái)的損害。在穿戴者著地的過(guò)程中，平安氣囊可以〔〕A．減小穿戴者動(dòng)量的變化量B．減小穿戴者動(dòng)量的變化率C．增大穿戴者所受合力的沖量D．減小穿戴者所受合力的沖量【答案】B【詳解】依題意，依據(jù)動(dòng)量定理，可得可知平安氣囊的作用是延長(zhǎng)了人與地面的接觸時(shí)間，從而減小人所受到的合外力，即減小穿戴者動(dòng)量的變化率，而穿戴者動(dòng)量的變化量，也即穿戴者所受合力的沖量均未發(fā)生變化。應(yīng)選B。2．平安氣囊在發(fā)生猛烈碰撞時(shí)自動(dòng)彈出，是對(duì)駕駛員和乘客的一種平安愛(ài)護(hù)措施，如下圖。關(guān)于平安氣囊在此過(guò)程中的作用，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．增加了碰撞過(guò)程司機(jī)的受力面積B．削減了碰撞前后司機(jī)的動(dòng)量變化量C．削減了碰撞前后司機(jī)的動(dòng)能變化量D．延長(zhǎng)了碰撞過(guò)程司機(jī)的受力時(shí)間【答案】AD【詳解】在碰撞過(guò)程中，司機(jī)動(dòng)量變化量和動(dòng)能變化量是肯定的，平安氣囊延長(zhǎng)了作用時(shí)間，同時(shí)增加了司機(jī)的受力面積，依據(jù)動(dòng)量定理可知，減小了司機(jī)的受力大小。應(yīng)選AD?？枷?應(yīng)用動(dòng)量定理求平均沖力3．用質(zhì)量為m的小鐵錘以速度向下?lián)舸蛞粔K質(zhì)量為M的磚塊〔擊打時(shí)間極短〕，擊打后，小鐵錘以的速率反向彈回，磚塊受到擊打后在手中的緩沖時(shí)間為t，重力加速度為g，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．在擊打過(guò)程中，鐵錘所受合外力的沖量大小為B．在擊打過(guò)程中，鐵錘重力的沖量大小為mgtC．磚頭緩沖過(guò)程中，對(duì)手的壓力大小為MgD．磚頭緩沖過(guò)程中，對(duì)手的壓力大小為【答案】D【詳解】A．設(shè)方向向下為正方向，在擊打過(guò)程中，對(duì)鐵錘由動(dòng)量定理可得在擊打過(guò)程中，鐵錘所受合外力的沖量大小為，故A錯(cuò)誤；B．鐵錘擊打的時(shí)間未知，所以在擊打過(guò)程中，鐵錘重力的沖量大小不能求解，故B錯(cuò)誤；CD．在擊打過(guò)程中，鐵錘與磚頭由動(dòng)量守恒定律可得解得磚頭緩沖過(guò)程中，對(duì)磚頭由動(dòng)量定理可得解得手對(duì)磚頭的支持力為由牛頓第三定律可知磚頭對(duì)手的壓力為故C錯(cuò)誤，D正確。應(yīng)選D。4．高空作業(yè)必需系平安帶，但平安帶使用不當(dāng)也會(huì)對(duì)人體造成損害。我國(guó)對(duì)平安帶的材料、長(zhǎng)度、寬度以及使用方法都有規(guī)定，其中規(guī)定假如平安帶的長(zhǎng)度超過(guò)三米肯定要加裝緩沖器。某愛(ài)好小組的同學(xué)們通過(guò)模擬試驗(yàn)來(lái)探究緩沖器的作用。同學(xué)們改裝了甲、乙兩根平安帶，甲不加裝緩沖器，乙加裝緩沖器，使兩根平安帶的總長(zhǎng)度〔乙平安帶的總長(zhǎng)度含緩沖器〕都為1.25m，把重物和力的傳感器捆在一起掛在平安帶的底端，重物〔含傳感器〕的質(zhì)量為1kg?，F(xiàn)讓重物從平安帶上端處自由下落〔重物可視為質(zhì)點(diǎn)〕，試驗(yàn)發(fā)覺(jué)從平安帶伸直到重物速度第一次減為零，甲、乙分別用時(shí)0.1s和0.5s。忽視緩沖器對(duì)平安帶長(zhǎng)度的影響，重力加速度取10m/s2。那么〔〕A．平安帶剛伸直時(shí)重物的動(dòng)量為5kg·m/s，方向豎直向下B．從平安帶伸直到重物速度第一次減為零的過(guò)程，重物的動(dòng)量變化為5kg·m/s，方向豎直向下C．從平安帶伸直到重物速度第一次減為零的過(guò)程，甲平安帶對(duì)重物的平均作用力為60N，乙平安帶對(duì)重物的平均作用力為10ND．從平安帶伸直到重物速度第一次減為零的過(guò)程，乙平安帶對(duì)重物的沖量為10N·s，方向豎直向上【答案】AD【詳解】A．從重物自由下落到平安帶剛伸直的過(guò)程，由自由落體運(yùn)動(dòng)公式v2＝2gh，可得v＝5m/s那么可知此時(shí)重物的動(dòng)量p＝mv＝5kg·m/s動(dòng)量的方向即速度方向，為豎直向下，故A正確；B．從平安帶伸直到重物速度第一次減為零的過(guò)程，重物的初動(dòng)量為5kg·m/s，方向豎直向下，重物的末動(dòng)量為0，設(shè)豎直向上為正方向，重物的動(dòng)量變化為Δp＝0－〔－mv〕＝5kg·m/s方向豎直向上，故B錯(cuò)誤；C．從平安帶伸直到重物速度第一次減為零的過(guò)程，設(shè)平安帶對(duì)重物的平均作用力為F，由動(dòng)量定理有〔F－mg〕t＝0－〔－mv〕代入兩次作用時(shí)間，得甲、乙兩根平安帶對(duì)重物的平均作用力分別為60N和20N，故C錯(cuò)誤；D．由動(dòng)量定理〔F－mg〕t＝0－〔－mv〕可得Ft＝mgt＋mv＝10N·s方向豎直向上，故D正確。應(yīng)選AD。考向3在多過(guò)程問(wèn)題中應(yīng)用動(dòng)量定理5．海洋館中一潛水員把一質(zhì)量為m小球以初速度v0從手中豎直拋出。從拋出開(kāi)頭計(jì)時(shí)，3t0時(shí)刻小球返回手中。小球始終在水中且在水中所受阻力大小不變，小球的速度隨時(shí)間變化的圖像如下圖。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．上升過(guò)程與下降過(guò)程中阻力的沖量大小之比1：2B．上升過(guò)程與下降過(guò)程中合外力的沖量大小之比1：2C．小球在0—3t0時(shí)間內(nèi)動(dòng)量變化量的大小為D．小球在0—3t0過(guò)程中克服阻力所做的功為【答案】A【詳解】A．上升過(guò)程中阻力的沖量大小為If上=ft0下降過(guò)程中阻力的沖量大小為If下=f?2t0那么上升過(guò)程與下降過(guò)程中阻力的沖量大小之比1：2，A正確；B．由于小球上升下降過(guò)程中位移的大小相等，那么有解得那么，取豎直向下為正，依據(jù)動(dòng)量定理有I上=p=0－〔－mv0〕，I下=p′=mv′－0那么上升過(guò)程與下降過(guò)程中合外力的沖量大小之比為2：1，B錯(cuò)誤；C．小球在0—3t0時(shí)間內(nèi)動(dòng)量變化量的大小為，取豎直向下為正，C錯(cuò)誤；D．小球在0—3t0過(guò)程中依據(jù)動(dòng)能定理有解得，D錯(cuò)誤。應(yīng)選A。6．在剛剛結(jié)束的東京奧運(yùn)會(huì)上，14歲的中國(guó)姑娘全紅嬋憑借超群的“水花消逝術(shù)〞獲得評(píng)委們的三個(gè)總分值，從而獲得女子10米跳臺(tái)冠。在競(jìng)賽中質(zhì)量為m的全紅嬋，從跳臺(tái)上以初速度豎直向上跳起，從跳臺(tái)上起跳到入水前重心下降了H，入水后由于水的阻力使速度減為0。入水后到速度為0時(shí)重心下降了h，不計(jì)空氣阻力，那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是〔〕A．全紅嬋起跳后在空中受到合外力的沖量大小為B．全紅嬋受到水的阻力的沖量大小為C．從起跳后到入水后速度減為0的全過(guò)程中，全紅嬋受到的合外力的沖量大小為D．全紅嬋入水后受到重力的沖量大小為【答案】AC【詳解】A．全紅嬋起跳后在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒解得取向下為正方向，由動(dòng)量定理，合外力的沖量大小為故A正確；B．全紅嬋受到水中運(yùn)動(dòng)過(guò)程受到重力和水的阻力，依據(jù)動(dòng)量定理有水的阻力的沖量大小大于，故B錯(cuò)誤；C．從起跳后到入水后速度減為0的全過(guò)程中，依據(jù)動(dòng)量定理，取向上為正方向全紅嬋受到的合外力的沖量大小為，故C正確；D．全紅嬋入水后受到重力的沖量；故D錯(cuò)誤。應(yīng)選AC?？键c(diǎn)三兩類柱狀模型學(xué)問(wèn)點(diǎn)1流體類柱狀模型流體及其特點(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，通常密度ρ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微元討論，作用時(shí)間Δt內(nèi)的一段柱形流體的長(zhǎng)度為Δl，對(duì)應(yīng)的質(zhì)量為Δm＝ρSvΔt3建立方程，應(yīng)用動(dòng)量定理討論這段柱狀流體學(xué)問(wèn)點(diǎn)2微粒類柱狀模型微粒及其特點(diǎn)通常電子流、光子流、塵埃等被廣義地視為“微粒〞，質(zhì)量具有性，通常給出單位體積內(nèi)粒子數(shù)n分析步驟1建立“柱狀模型〞，沿運(yùn)動(dòng)的方向選取一段微元，柱體的橫截面積為S2微元討論，作用時(shí)間Δt內(nèi)一段柱形流體的長(zhǎng)度為Δl，對(duì)應(yīng)的體積為ΔV＝Sv0Δt，那么微元內(nèi)的粒子數(shù)N＝nv0SΔt3先應(yīng)用動(dòng)量定理討論單個(gè)粒子，建立方程，再乘以N計(jì)算考向1流體類柱狀模型1．高壓清洗廣泛應(yīng)用于汽車清潔、地面清潔等。某高壓水槍出水口直徑為d，水從槍口高速噴出后，近距離垂直噴射到某物體外表且速度在短時(shí)間內(nèi)由v變?yōu)榱悖鲆曀畯臉尶趪姵龊蟮陌l(fā)散效應(yīng)，水的密度為ρ。那么水在物體外表產(chǎn)生的平均沖擊力大小為〔〕A．B．C．D．【答案】D【詳解】水在時(shí)間△t內(nèi)速度由v減為零，△t內(nèi)噴射到物體外表的水的質(zhì)量為以這局部水為討論對(duì)象，設(shè)物體外表對(duì)水的平均作用力大小為F，以水流速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量定理有解得由牛頓第三定律可知，水在物體外表產(chǎn)生的平均沖擊力大小為ABC錯(cuò)誤，D正確。應(yīng)選D。2．小飛同學(xué)在洗盤子的時(shí)候發(fā)覺(jué)當(dāng)水流穩(wěn)定時(shí)，從水龍頭流下的水柱從上到下越來(lái)越細(xì)，如下圖。小飛同學(xué)將盤子放在水龍頭下肯定距離，認(rèn)真觀看后，水流對(duì)盤子的沖擊力根本穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)測(cè)量，水流對(duì)盤子的沖擊力為F。水龍頭的橫截面積為，出水速度為，水的密度為，重力加速度為g。水接觸盤子后速度立即變?yōu)榱悖諝庾枇Σ挥?jì)。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．盤子距水龍頭的高度為B．盤子距水龍頭的高度無(wú)法求出C．與盤子接觸的水柱橫截面積無(wú)法求出D．與盤子接觸的水流速度可以求出【答案】D【詳解】水的流量不變，即設(shè)水與盤子剛要接觸時(shí)速度為，與盤子接觸的水柱橫截面積為，那么由動(dòng)量定理得解得；水從出口到與盤子接觸做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，那么盤子距水龍頭的高度故ABC錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。應(yīng)選D?？枷?微粒類柱狀模型3．在地球大氣層外的空間中，當(dāng)同步衛(wèi)星在其參考位置四周飄移時(shí)，可以利用離子推動(dòng)器產(chǎn)生的推力進(jìn)行衛(wèi)星姿勢(shì)的掌握和軌道的修正.離子推動(dòng)器的工作原理是先將推動(dòng)劑電離，并在強(qiáng)電場(chǎng)作用下將離子加速噴出，通過(guò)反沖運(yùn)動(dòng)獲得推力.如下圖為離子推動(dòng)器的示意圖：推動(dòng)劑從P處進(jìn)入，在A處電離成正離子，BC是加速電極，離子在BC間的加速電壓的作用下，從D噴出.該正離子的比荷〔電荷量與質(zhì)量之比〕為k，經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后形成電流強(qiáng)度為IB的速度很小，可忽視不計(jì).那么同步衛(wèi)星獲得的推力為：A．B．C．D．【答案】B【詳解】設(shè)該正離子的質(zhì)量為m，電量為q，依據(jù)動(dòng)能定理有：，得到離子的出射速度為：．依據(jù)題意，在