《2020年高考物理一轮复习文档：第7章 动量守恒定律 第32讲 含答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年高考物理一轮复习文档：第7章 动量守恒定律 第32讲 含答案（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第32讲动量守恒定律及其应用考点一动量守恒定律的理解1动量守恒定律的内容如果一个系统不受力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。2动量守恒定律的表达式(1)pp，系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p。(2)m1v1m2v2m1v1m2v2，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和。(3)p1p2，相互作用的两个物体动量的变化量等大反向。(4)p0，系统总动量的增量为零。3动量守恒定律的适用条件(1)理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零。(2)近似守恒：系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力。(3)某一方向守恒：如果系统在某个方向
2、上不受力或所受外力的合力为零，则系统在这个方向上动量守恒。4判断动量是否守恒的步骤方法一：从受力的角度分析(1)明确系统由哪几个物体组成。(2)对系统中各物体进行受力分析，分清哪些是内力，哪些是外力。(3)看所有外力的合力是否为零，或内力是否远大于外力，从而判断系统的动量是否守恒。方法二：从系统总动量变化情况判断(1)明确初始状态系统的总动量是多少。(2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析，确定每一个物体的动量变化情况。(3)确定系统动量变化情况，进而判断系统的动量是否守恒。5对动量守恒定律的理解(1)动量守恒定律是说系统内部物体间的相互作用只能改变每个物体的动量，而不能改变系统的总动量。(
3、2)应用此定律时我们应该选择地面或相对地面静止或匀速直线运动的物体做参照物。(3)动量是矢量，系统的总动量不变是说系统内各个物体的动量的矢量和不变。等号的含义是说等号的两边不但大小相等，而且方向相同。(2018安徽六安市一中段考)如图所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块。今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是()A小球在半圆槽内运动的全过程中，只有重力对它做功B小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒C小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒D小球离开C
4、点以后，将做竖直上抛运动解析当小球在槽内由A运动到B的过程中，左侧物体对槽有作用力，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒，故B错误；当小球由B运动到C的过程中，因小球对槽有斜向右下方的压力，槽做加速运动，动能增加，小球机械能减少，槽对小球的支持力对小球做了负功，故A错误；小球从B到C的过程中，系统水平方向合外力为零，故系统水平方向动量守恒，故C正确；小球离开C点以后，既有竖直向上的分速度，又有水平分速度，小球做斜上抛运动，故D错误。答案C方法感悟对动量守恒定律理解的几个误区(1)误认为只要系统初、末状态的动量相同，则系统动量守恒。系统在变化过程中每一个时刻动量均不变，才符合动量守恒定律。(
5、2)误认为两物体作用前后的速度在同一条直线上时，系统动量才能守恒。产生该错误认识的原因是没有正确理解动量守恒的条件，动量是矢量，只要系统不受外力或所受合外力为零，则系统动量守恒，系统内各物体的运动不一定共线。 (3)误认为动量守恒定律中，各物体的动量可以相对于任何参考系。出现该误区的原因是没有正确理解动量守恒定律，应用动量守恒定律时，各物体的动量必须是相对于同一惯性参考系，一般情况下，选地面为参考系。(4)误认为整体合力不为零，系统动量不守恒，单方向上系统动量也不守恒。如果某个方向上系统所受合力为零，那么系统在这个方向动量守恒。1(多选)如图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手
6、分别按住小车，使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中正确的是()A两手同时放开后，系统总动量始终为零B先放开左手，后放开右手，此后动量不守恒C先放开左手，后放开右手，总动量向左D无论是否同时放手，只要两手都放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零答案ACD解析当两手同时放开时，系统的合外力为零，所以系统的动量守恒，又因为开始时总动量为零，故系统总动量始终为零，A正确；先放开左手，左边的小车就向左运动，当再放开右手后，系统所受合外力为零，故系统的动量守恒，放开右手时总动量方向向左，放开右手后总动量方向也向左，B错误，C、D正确。2. (多选)如图所示
7、，A、B两物体质量之比mAmB32，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则()A若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统的动量守恒B若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统的动量守恒C若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统的动量守恒D若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统的动量守恒答案BCD解析如果A、B与平板车上表面的动摩擦因数相同，弹簧释放后，若A、B分别相对小车向左、向右滑动，它们所受的滑动摩擦力fA向右，fB向左，由于mAmB32，所以fAfB32，则A、B组成的系统所受的外力之和不
8、为零，故其动量不守恒，A错误；对A、B、C组成的系统，A、B与C间的摩擦力为内力，该系统所受的外力为竖直方向的重力和支持力，它们的合力为零，故该系统的动量守恒，与平板车间的动摩擦因数或摩擦力是否相等无关，故B、D正确；若A、B所受的摩擦力大小相等，则A、B组成的系统的外力之和为零，故其动量守恒，C正确。考点二动量守恒定律的应用1动量守恒定律的五个特性2应用动量守恒定律的解题步骤(1)明确研究对象，确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程)。(2)进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或某一方向上是否守恒)。(3)规定正方向，确定初、末状态动量。(4)由动量守恒定律列出方程。(5)代入数据，
9、求出结果，必要时讨论说明。3注意事项(1)系统的动量是否守恒，与选择哪几个物体作为系统和分析哪一段运动过程有直接关系。(2)分析系统内物体受力时，要弄清哪些力是系统的内力，哪些力是系统外的物体对系统的作用力。(2014福建高考)一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为()Av0v2 Bv0v2Cv0v2 Dv0(v0v2)解析火箭和卫星组成的系统，在分离前后沿原运动方向上动量守恒，由动量守恒定律有：(m1m2
10、)v0m1v1m2v2，解得：v1v0(v0v2)，D正确。答案D方法感悟应用动量守恒定律的注意事项(1)确定所研究的系统，单个物体无从谈起动量守恒。(2)判断系统是否动量守恒，某个方向上是否动量守恒。(3)系统中各物体的速度是否是相对地面的速度，若不是，则应转换成相对于地面的速度。1(人教版选修35 P16T5改编)某机车以0.8 m/s的速度驶向停在铁轨上的15节车厢，跟它们对接。机车跟第1节车厢相碰后，它们连在一起具有一个共同的速度，紧接着又跟第2节车厢相碰，就这样，直至碰上最后一节车厢。设机车和车厢的质量都相等，则跟最后一节车厢相碰后车厢的速度为(铁轨的摩擦忽略不计)()A0.053
11、m/s B0.05 m/sC0.057 m/s D0.06 m/s答案B解析取机车和15节车厢整体为研究对象，由动量守恒定律mv0(m15m)v，vv00.8 m/s0.05 m/s。故B正确。2. (2016天津高考)如图所示，方盒A静止在光滑的水平面上，盒内有一小滑块B，盒的质量是滑块的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为。若滑块以速度v开始向左运动，与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止，则此时盒的速度大小为_，滑块相对于盒运动的路程为_。答案解析设滑块B质量为m，则方盒A的质量为2m。滑块B与方盒A构成的系统，在水平方向所受的合外力为零，由动量
12、守恒定律可得，mv(m2m)v，解得二者相对静止时方盒A的速度v。设滑块B相对方盒A运动的路程为L，由功能关系，可得mgL3mv2mv2，解得L。3(2014北京高考)如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径R0.2 m；A和B的质量相等；A和B整体与桌面之间的动摩擦因数0.2。取重力加速度g10 m/s2。求：(1)碰撞前瞬间A的速率v；(2)碰撞后瞬间A和B整体的速率v；(3)A和B整体在桌面上滑动的距离l。答案(1)2 m/s(2)1 m/s
13、(3)0.25 m解析设滑块的质量为m。(1)根据机械能守恒定律mgRmv2得碰撞前瞬间A的速率v2 m/s。(2)根据动量守恒定律mv2mv得碰撞后瞬间A和B整体的速率vv1 m/s。(3)根据动能定理(2m)v2(2m)gl得A和B整体沿水平桌面滑动的距离l0.25 m。考点三碰撞问题1对碰撞的理解(1)发生碰撞的物体间一般作用力很大，作用时间很短；各物体作用前后各自动量变化显著；物体在作用时间内位移可忽略。(2)即使碰撞过程中系统所受合外力不等于零，由于内力远大于外力，作用时间又很短，故外力的作用可忽略，可认为系统的动量是守恒的。(3)若碰撞过程中没有其他形式的能转化为机械能，则系统碰撞
14、后的总机械能不可能大于碰撞前系统的总机械能。2碰撞的分类及特点(1)弹性碰撞：在弹性碰撞过程中，物体发生的形变能够完全恢复，没有能量损失，碰撞前后系统动能不变。(2)非弹性碰撞：在非弹性碰撞过程中，物体发生的形变不能完全恢复，有一部分动能转化为内能，碰撞前后系统的动能减少。(3)完全非弹性碰撞：在完全非弹性碰撞过程中，碰撞后两个物体粘在一起(或碰撞后不分开)，具有共同的速度，动能损失最多。3物体的碰撞是否为弹性碰撞的判断弹性碰撞是碰撞过程中无机械能损失的碰撞，遵循的规律是动量守恒定律和机械能守恒定律，确切地说是碰撞前后系统动量守恒，动能不变。(1)题目中明确告诉物体间的碰撞是弹性碰撞。(2)题
15、目中明确告诉是弹性小球、光滑钢球或分子(原子等微观粒子)间的碰撞，都是弹性碰撞。4碰撞现象满足的规律(1)动量守恒。(2)动能不增加：即Ek1Ek2Ek1Ek2或。(3)速度要合理。若两物体同向运动，则碰前应有v后v前；碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，前面物体的速度一定大于或等于后面物体的速度，即v前v后。若两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变。(2015天津高考)如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A球在水平面上静止放置，B球向左运动与A球发生正碰，B球碰撞前、后的速率之比为31，A球垂直撞向挡板，碰后原速率返回。两球刚好不发生第二次碰撞，A、B两球的质量之比为_，A、B碰撞前、后两球总动能之比为_。
