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1、动量守恒定律模块知识点总结1定律内容:相互作用的几个物体组成的系统，如果不受外力作用，或者它们受到的外力之和为零，则系统的总动量保持不变。2一般数学表达式：3动量守恒定律的适用条件 ：系统不受外力或受到的外力之和为零（F合=0）； 系统所受的外力远小于内力（F外F内），则系统动量近似守恒；系统某一方向不受外力作用或所受外力之和为零，则系统在该方向上动量守恒(分方向动量守恒)4动量恒定律的五个特性系统性：应用动量守恒定律时，应明确研究对象是一个至少由两个相互作用的物体组成的系统，同时应确保整个系统的初、末状态的质量相等矢量性：系统在相互作用前后，各物体动量的矢量和保持不变当各速度在同一直线上时，
2、应选定正方向，将矢量运算简化为代数运算同时性：应是作用前同一时刻的速度，应是作用后同时刻的速度相对性：列动量守恒的方程时，所有动量都必须相对同一惯性参考系，通常选取地球作参考系普适性：它不但适用于宏观低速运动的物体，而且还适用于微观高速运动的粒子它与牛顿运动定律相比，适用范围要广泛得多，又因动量守恒定律不考虑物体间的作用细节，在解决问题上比牛顿运动定律更简捷例题.1质量为m的人随平板车以速度V在平直跑道上匀速前进，不考虑摩擦阻力，当此人相对于车竖直跳起至落回原起跳位置的过程中，平板车的速度 ( A ) A保持不变 B变大 C变小 D先变大后变小 E先变小后变大2两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止
3、在光滑的水平冰面上现在其中一人向另一人抛出一个篮球，另一人接球后再抛回如此反复进行几次后，甲和乙最后的速率关系是 ( B ) A若甲先抛球，则一定是V甲V乙 B若乙最后接球，则一定是V甲V乙 C只有甲先抛球，乙最后接球，才有V甲V乙D无论怎样抛球和接球，都是V甲V乙3一小型宇宙飞船在高空绕地球做匀速圆周运动如果飞船沿其速度相反的方向弹射出一个质量较大的物体，则下列说法中正确的是( CD ) A物体与飞船都可按原轨道运行 B物体与飞船都不可能按原轨道运行 C物体运行的轨道半径无论怎样变化，飞船运行的轨道半径一定增加 D物体可能沿地球半径方向竖直下落4在质量为M 的小车中挂有一单摆，摆球的质量为m
4、。，小车(和单摆)以恒定的速度V沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞时间极短，在此碰撞过程中，下列哪些说法是可能发生的( BC ) A.小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为V1、V2、V3，满足(m。十M)V=MVl十mV2十m。V3 B摆球的速度不变，小车和木块的速度变为V1、V2，满足MV=MVl十mV2 C摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为V，满足MV=(M 十m)V D.小车和摆球的速度都变为V1，木块的速度变为V2，满足(M+mo)V=(M+mo)Vl+mV25.放在光滑水平面上的A、B两小车中间夹了一压缩轻质弹簧，用两手控制小车处于静止状态，
5、下列说法正确的是 ( AB ) A.两手同时放开，两车的总动量等于零 B先放开右手，后放开左手，两车的总动量向右 C先放开右手，后放开左手，两车的总动量向左D先放开右手，后放开左手，两车的总动量为零6. 某人在一只静止的小船上练习射击已知船、人连同枪(不包括子弹)及靶的总质量为M，枪内装有n颗子弹，每颗子弹的质量为m，枪口到靶的距离为L，子弹飞出枪口时相对于地面的速度为v若在发射后一颗子弹时，前一颗子弹已陷入固定在船上的靶中，不计水对船的阻力问 (1)射出第一颗子弹时，船的速度多大， (2)发射第n颗子弹时，船的速度多大? (3)发射完颗n子弹后，船一共能向后移动多少距离?(1)射出第一颗子弹
6、时，设船的速度为V1，由动量守恒定律得，(2)每射出一颗子弹的过程，系统的动量均守恒，而每一颗子弹进入靶中后，船的速度将为零，故每一颗子弹射出时，船后退的速度是相同的，即 (3)每发射一颗子弹的过程实际上经历了三个阶段：第一阶段是击发到子弹射出枪瞠为止；第二个阶段是子弹在空中飞行的阶段；第三个阶段是子弹从击中靶子到静止为止三个阶段都遵从动量守恒定律，第一、第三阶段历时很短，故这两个阶段船的移动可忽略因此每发射一颗子弹的过程，只在第二阶段船向后移动每发射完一颗子弹后船向移动的距离题型分析.题型1.（子弹射木块题型）矩形滑块由不同材料的上下两层固体组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度
7、v水平射向滑块。若射中上层子弹刚好不穿出，若射中下层子弹刚好能嵌入，那么( ) A两次子弹对滑块做的功一样多 B两次滑块所受冲量一样大C子弹嵌入上层时对滑块做功多 D子弹嵌入上层时滑块所受冲量大解：设固体质量为M，根据动量守恒定律有：由于两次射入的相互作用对象没有变化，子弹均是留在固体中，因此，固体的末速度是一样的，而子弹对滑块做的功等于滑块的动能变化，对滑块的冲量等于滑块的动量的变化，因此A、B选项是正确的。题型2.（动量守恒定律的判断）把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上，枪发射出子弹时，关于枪、子弹、车的下列说法正确的是（ ）A.枪和子弹组成的系统动量守恒B.枪和车组成的系
8、统动量守恒C.只有忽略不计子弹和枪筒之间的摩擦，枪、车和子弹组成的系统的动量才近似守恒D.枪、子弹、车组成的系统动量守恒解：本题C选项中所提到的子弹和枪筒之间的摩擦是系统的内力，在考虑枪、子弹、车组成的系统时，这个因素是不用考虑的。根据受力分析，可知该系统所受合外力为0，符合动量守恒的条件，故选D 规律总结：判断系统是否动量守恒时，一定要抓住守恒条件，即系统不受外力或者所受合外力为0。题型3.（碰撞中过程的分析）如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块A和B都可视作质点，质量相等。B与轻质弹簧相连。设B静止，A以某一初速度向B运动并与弹簧发生碰撞。在整个碰撞过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于（ ）
9、A. A的初动能ABB. A的初动能的1/2C. A的初动能的1/3D. A的初动能的1/4解： 解决这样的问题，最好的方法就是能够将两个物体作用的过程细化。具体分析如右图，开始A物体向B运动，如右上图；接着，A与弹簧接触，稍有作用，弹簧即有形变，分别对A、B物体产生如右中图的作用力，对A的作用力的效果就是产生一个使A减速的加速度，对B的作用力的效果则是产生一个使B加速的加速度。如此，A在减速，B在加速，一起向右运动，但是在开始的时候，A的速度依然比B的大，所以相同时间内，A走的位移依然比B大，故两者之间的距离依然在减小，弹簧不断压缩，弹簧产生的作用力越来越大，对A的加速作用和对B的加速作用而
10、逐渐变大，于是，A的速度不断减小，B的速度不断增大，直到某个瞬间两个物体的速度一样，如右下图。过了这个瞬间，由于弹簧的压缩状态没有发生任何变化，所以对两个物体的作用力以及力的效果也没有变，所以A要继续减速，B要继续加速，这就会使得B的速度变的比A大，于是A、B物体之间的距离开始变大。因此，两个物体之间的距离最小的时候，也就是弹簧压缩量最大的时候，也就是弹性势能最大的时候，也就是系统机械能损失最大的时候，就是两个物体速度相同的时候。根据动量守恒有，根据能量守恒有，以上两式联列求解的，可见弹簧具有的最大弹性势能等于滑块A原来动能的一半，B正确规律总结：处理带有弹簧的碰撞问题，认真分析运动的变化过程
11、是关键，面对弹簧问题，一定要注重细节的分析，采取“慢镜头”的手段。题型4.（动量守恒定律的适用情景）小型迫击炮在总质量为1000kg的船上发射，炮弹的质量为2kg若炮弹飞离炮口时相对于地面的速度为600m/s，且速度跟水平面成45角，求发射炮弹后小船后退的速度？解：发射炮弹前，总质量为1000kg的船静止，则总动量Mv=0发射炮弹后，炮弹在水平方向的动量为mv1cos45，船后退的动量为(M-m)v2据动量守恒定律有0=mv1cos45(M-m)v2取炮弹的水平速度方向为正方向，代入已知数据解得规律总结：取炮弹和小船组成的系统为研究对象，在发射炮弹的过程中，炮弹和炮身(炮和船视为固定在一起)的
12、作用力为内力系统受到的外力有炮弹和船的重力、水对船的浮力在船静止的情况下，重力和浮力相等，但在发射炮弹时，浮力要大于重力因此，在垂直方向上，系统所受到的合外力不为零，但在水平方向上系统不受外力(不计水的阻力)，故在该方向上动量守恒题型5. （多物体多过程动量守恒）两块厚度相同的木块A和B，并列紧靠着放在光滑的水平面上，其质量分别为mA=2.0kg，mB=0.90kg它们的下底面光滑，上表面粗糙另有质量mC=0.10kg的铅块C(其长度可略去不计)以vC=10m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面(见图)，由于摩擦，铅块最后停在本块B上，测得B、C的共同速度为v=0.50m/s，求：木块A的速度和
13、铅块C离开A时的速度解：设C离开A时的速度为vC，此时A、B的共同速度为vA，对于C刚要滑上A和C刚离开A这两个瞬间，由动量守恒定律知mCvC=(mA+mB)vA+mCvC (1)以后，物体C离开A，与B发生相互作用从此时起，物体A不再加速，物体B将继续加速一段时间，于是B与A分离当C相对静止于物体B上时，C与B的速度分别由vC和vA变化到共同速度v因此，可改选C与B为研究对象，对于C刚滑上B和C、B相对静止时的这两个瞬间，由动量守恒定律知mCvC+mBvA=(mB+mC)v (2)由(l)式得 mCvC=mCvC-(mAmB)vA代入(2)式 mCvC-(mA+mC)vA+mBvA=(mB+
14、mC)v得木块A的速度所以铅块C离开A时的速度题型6.（人船模型）在静止的湖面上有一质量M=100kg的小船，船上站立质量m=50kg的人，船长L=6m，最初人和船静止当人从船头走到船尾(如图)，船后退多大距离？(忽略水的阻力)解：选地球为参考系，人在船上行走，相对于地球的平均速度为(L-x)/t，船相对于地球后退的平均速度为x/t，系统水平方向动量守恒方程为 故 规律总结：错解：由船和人组成的系统，当忽略水的阻力时，水平方向动量守恒取人前进的方向为正方向，设t时间内人由船头走到船尾，则人前进的平均速度为L/t，船在此时间内后退了x距离，则船后退的平均速度为x/t，水平方向动量守恒方程为 故
15、这一结果是错误的，其原因是在列动量守恒方程时，船后退的速度x/t是相对于地球的，而人前进的速度L/t是相对于船的。相对于不同参考系的速度代入同一公式中必然要出错题型7. （动量守恒中速度的相对性）一个静止的质量为M的原子核，放射出一个质量为m的粒子，粒子离开原子核时相对于核的速度为v0，原子核剩余部分的速率等于（ ）解：取整个原子核为研究对象。由于放射过程极为短暂，放射过程中其他外力的冲量均可不计，系统的动量守恒放射前的瞬间，系统的动量p1=0，放射出粒子的这一瞬间，设剩余部分对地的反冲速度为v，并规定粒子运动方向为正方向，则粒子的对地速度v=v0-v，系统的动量p2=mv-(M-m)v=m(v0-v)-(M-m)v由p1=p2，即0=m(v0-v)-(M-m)v=mv0-Mv
