1.本部分内容改为必考后,一般是以较容易或中等难度的选择题或计算题出现,可单独考查,也可和动量守恒定律综合考查。
2.注意要点:
(1)注意动量的矢量性及动量变化量的矢量性;(2)动量定理Ft=p′-p中“Ft”为合外力的冲量。
例1.(2020?全国I卷?14)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是( )
A. 增加了司机单位面积的受力大小
B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量
C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能
D. 延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
【答案】D
【解析】因安全气囊充气后,受力面积增大,故减小了司机单位面积的受力大小,故A错误;有无安全气囊司机初动量和末动量均相同,所以动量的改变量也相同,故B错误;因有安全气囊的存在,司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能,不能全部转化成汽车的动能,故C错误;因为安全气囊充气后面积增大,司机的受力面积也增大,在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增加了作用时间,故D正确。
例2.(2019?全国I卷?16)最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为( )
A.1.6×102 kg B.1.6×103 kg C.1.6×105 kg D.1.6×106 kg
【考题解读】本题考查了考生对动量定理的理解能力,体现了物理模型建构的核心素养。注意单位统一用国际单位制单位,研究对象选择发动机在1 s内喷射出的气体。
【答案】B
【解析】设1 s时间内喷出的气体的质量为m,喷出的气体与该发动机的相互作用力为F,由动量定理有Ft=mv-0,则m=Ftv=4.8×106×13×103 kg=1.6×103 kg,选项B正确。