047应用动量定理分析解决流体类、微粒流类变质量问题 精讲精练-2022届高三物理一轮复习疑难突破微专题

VIP免费
2025-01-04 1 0 117KB 6 页 5.9玖币
侵权投诉
047 应用动量定理分析解决流体类、微粒流类变质量问题
一.必备知识精讲
1.动量定理的理解
(1)动量定理反映了力的冲量与动量变化之间的因果关系，即合力的冲量是原因，物体的
动量变化是结果。
(2)动量定理中的冲量是所受合力的冲量，既是各力冲量的矢量和，也是合力在不同阶段
冲量的矢量和。
(3)动量定理的表达式是矢量式，等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义。
(4)由
F
Δ
t
＝
p
′－
p
，得
F
＝＝，即物体所受的合力等于物体的动量对时间的变化率。
2．用动量定理解释生活现象
(1)Δ
p
一定时，
F
的作用时间越短，力越大；时间越长，力越小。
(2)
F
一定时，力的作用时间越长，Δ
p
越大；时间越短，Δ
p
越小。
分析问题时，要明确哪个量一定，哪个量变化。
3．用动量定理解题的基本思路
(1)确定研究对象。在中学阶段用动量定理讨论的问题，其研究对象一般仅限于单个物体。
(2)对物体进行受力分析，求合冲量。可先求每个力的冲量，再求各力冲量的矢量和；或
先求合力，再求其冲量。
(3)抓住过程的初、末状态，选好正方向，确定各动量和冲量的正负号。
(4)根据动量定理列方程，如有必要还需要补充其他方程，最后代入数据求解。
对过程较复杂的运动，可分段用动量定理，也可对整个过程用动量定理。
4.对于液体、气体类的流体
流体及
其特点
通常液体、气体等被广义地视为“流体”，质量具有连续性，通常
已知密度
ρ
分
析
步
骤1
建立“柱状”模型，沿流速
v
的方向选取一段柱形流体，其横
截面积为
S
2
隔离微元研究，作用时间 Δ
t
内的一段柱形流体的长度为
v
Δ
t
，对应的质量为 Δ
m
＝
ρSv
Δ
t，
求小柱体的动量变化 Δ
p
＝
v
Δ
m
＝
ρv
2
S
Δ
t
3 应用动量定理
F
Δ
t
＝Δ
p
研究这段柱状流体，列方程求解
1 / 6
047 应用动量定理分析解决流体类、微粒流类变质量问题
5.对于微粒类问题
微粒及
其特点
通常电子、光子、尘埃等被广义地视为“微粒”，质量具有独立性，
通常给出单位体积内粒子数
n
分
析
步
骤
1建立“柱体”模型，沿运动的方向选取一段微元，柱体的横截面积为
S
2微元研究，作用时间 Δ
t
内一段柱形流体的长度为 Δ
l
，对应的体积
为 Δ
V
＝
Sv
0Δ
t
，则微元内的粒子数
N
＝
nv
0
S
Δ
t
3 先应用动量定理研究单个粒子，建立方程，再乘以
N
计算
二.典型例题精讲：
题型一：液体类
例 1.(2016·全国卷Ⅰ)某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为
M
的卡通玩具
稳定地悬停在空中。为计算方便起见，假设水柱从横截面积为
S
的喷口持续以速度
v
0竖直向
上喷出；玩具底部为平板(面积略大于
S
)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变
为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为
ρ
，重力加速度大小为
g
。求：
(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量；
(2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。
[答案]　(1)
ρv
0
S
　(2)－
[解析]　(1)设Δ
t
时间内，从喷口喷出的水的体积为 Δ
V
，质量为 Δ
m
，则：
Δ
m
＝
ρ
Δ
V
①
Δ
V
＝
v
0
S
Δ
t
②
由①②式得，单位时间内从喷口喷出的水的质量为
＝
ρv
0
S
③
(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为
h
，水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度
大小为
v
。对于 Δ
t
时间内喷出的水，由能量守恒得
(Δ
m
)
v
2＋(Δ
m
)
gh
＝(Δ
m
)
v
④
在
h
高度处，Δ
t
时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为 Δ
p
＝
(Δ
m
)
v
⑤
设水对玩具的作用力的大小为
F
，根据动量定理有
F
Δ
t
＋Δ
mg
Δ
t
＝Δ
p
⑥
因为 Δ
mg
Δ
t
＝
ρv
0
Sg
Δ
t
2含 Δ
t
的二次项，所以与
F
Δ
t
相比，Δ
mg
Δ
t
可忽略。
由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件和牛顿第三定律得
F
＝
Mg
⑦
联立③④⑤⑥⑦式得
h
＝－。
2 / 6
摘要：

047应用动量定理分析解决流体类、微粒流类变质量问题一.必备知识精讲1.动量定理的理解(1)动量定理反映了力的冲量与动量变化之间的因果关系，即合力的冲量是原因，物体的动量变化是结果。(2)动量定理中的冲量是所受合力的冲量，既是各力冲量的矢量和，也是合力在不同阶段冲量的矢量和。(3)动量定理的表达式是矢量式，等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义。(4)由FΔt＝p′－p，得F＝＝，即物体所受的合力等于物体的动量对时间的变化率。2．用动量定理解释生活现象(1)Δp一定时，F的作用时间越短，力越大；时间越长，力越小。(2)F一定时，力的作用时间越长，Δp越大；时间越短，Δp越小。分析问题时，要明...

展开>> 收起<<
047应用动量定理分析解决流体类、微粒流类变质量问题 精讲精练-2022届高三物理一轮复习疑难突破微专题.doc

共6页,预览2页

还剩页未读， 继续阅读

声明：本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接被用户下载，本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。玖贝云文库仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私，请立即通知玖贝云文库，我们立即给予删除！

相关推荐

更多
立即下载
分类：高等教育 价格：5.9玖币 属性：6 页 大小：117KB 格式：DOC 时间：2025-01-04

开通VIP享超值会员特权

  • 多端同步记录
  • 高速下载文档
  • 免费文档工具
  • 分享文档赚钱
  • 每日登录抽奖
  • 优质衍生服务

作者详情

相关内容

更多

热门标签

高考理综 人际关系 配电装置 动力学连接体 力的合成 全宋诗作者索引 公务员考试
/ 6
评分 收藏
分享
立即下载 VIP免费下载
客服
关注