《2025年创新设计高考总复习物理人教版》

角度1 用动量定理解释生活中的现象
例4（2024·广东深圳高三联考）锤子是常用装修工具。铺木地板时，调整地板之间衔接平整，需要用锤子轻轻敲打；把铁钉钉入坚硬的木板需要用锤子重重敲打。关于两种情况下选用的锤子及理由，以下说法正确的是（ ）

A. 钉铁钉时，应选铁锤快速敲打，以获得较大的打击力
B. 钉铁钉时，应选木锤快速敲打，以获得较小的打击力
C. 铺地板时，应选铁锤低速敲打，以获得较小的打击力
D. 铺地板时，应选木锤低速敲打，以获得较大的打击力

答案： 例4 A [根据动量定理得Ft = 0 - ( - mv₀)，解得F = mv₀/t，钉铁钉时，为了获得较大的打击力F，应选择铁锤快速敲打。选择铁锤是因为铁锤的质量比木锤质量大，快速敲打能减小铁锤与铁钉的作用时间t，增大铁锤的初速度v₀，A正确，B错误；根据F = mv₀/t，铺地板时，为了获得较小的打击力F，应该选择木锤低速敲打。选择木锤是因为木锤的质量小，低速敲打增大木锤与地板的作用时间t，减小木锤的初速度v₀，C、D错误。]

角度2 动量定理的有关计算
例5（2024·江西赣州模拟）2023年6月13日，杭州外卖小哥从约15米高的西兴大桥上跳下救人的事件感动了全国人民，从这么高跳下其实是很危险的，假设他的质量为$60\ kg$，重力加速度取$10\ m/s^{2}$，不计空气阻力，跳下时初速度为零，若入水姿势正确则从接触水面到速度为零下降约$3\ m$，若入水姿势不对则从接触水面到速度为零下降约$1\ m$，则下列说法正确的是（ ）
A. 人在空中运动过程中，重力的冲量与下降高度成正比
B. 入水姿势正确的情况下，人受到水的平均作用力约$3000\ N$
C. 入水姿势不正确的情况下，人受到水的平均作用力约$9600\ N$
D. 人从跳下到速度减为零的过程中机械能守恒

答案： 例5 C [人在空中做自由落体运动，h = 1/2gt²，重力的冲量IG = mgt = mg√(2h/g) = m√(2gh)，故A错误；人在空中下降高度h，入水前速度v = √(2gh)，在空中所用时间t₁ = h/(v/2)，在水中认为受到水的作用力F不变时，人的运动可以看作匀减速运动，设下降深度为d，在水中运动所用时间t₂ = d/(v/2)，整个过程对人运用动量定理有mg(t₁ + t₂) - Ft₂ = 0，化简得F = (h + d)/dmg，所以入水姿势正确的情况下，人受到水的平均作用力约为重力的6倍，即3 600 N，入水姿势不正确时，人受到水的平均作用力约为重力的16倍，即9 600 N，故B错误，C正确；人从跳下到速度减为零的过程，动能不变，重力势能减小，即机械能减小，故D错误。]

2.（多选）(2023·广东卷，10)某同学受电动窗帘的启发，设计了如图5所示的简化模型，多个质量均为$1\ kg$的滑块可在水平滑轨上滑动，忽略阻力。开窗帘过程中，电机对滑块1施加一个水平向右的恒力$F$，推动滑块1以$0.40\ m/s$的速度与静止的滑块2碰撞，碰撞时间为$0.04\ s$，碰撞结束后瞬间两滑块的共同速度为$0.22\ m/s$，关于两滑块的碰撞过程，下列说法正确的有（ ）

A. 该过程动量守恒
B. 滑块1受到合外力的冲量大小为$0.18\ N\cdot s$
C. 滑块2受到合外力的冲量大小为$0.40\ N\cdot s$
D. 滑块2受到滑块1的平均作用力大小为$5.5\ N$

答案： 跟踪训练
2.BD [取向右为正方向，滑块1和滑块2组成的系统的初动量为p₁ = mv₁ = 1×0.40 kg·m/s = 0.40 kg·m/s，碰撞后总的动量为p₂ = 2mv₂ = 2×1×0.22 kg·m/s = 0.44 kg·m/s，p₁≠p₂，则滑块的碰撞过程动量不守恒，故A错误；对滑块1，取向右为正方向，则有I₁ = mv₂ - mv₁ = 1×0.22 kg·m/s - 1×0.40 kg·m/s = - 0.18 kg·m/s，负号表示方向水平向左，故B正确；对滑块2，取向右为正方向，则有I₂ = mv₂ = 1×0.22 kg·m/s = 0.22 kg·m/s，故C错误；对滑块2，根据动量定理有F₁₂Δt = I₂，解得F₁₂ = 5.5 N，则滑块2受到滑块1的平均作用力大小为5.5 N，故D正确。]