《2024届高考物理一轮复习重难点逐个击破41动量守恒的条件爆炸、反冲运动人船模型（解析版）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2024届高考物理一轮复习重难点逐个击破41动量守恒的条件爆炸、反冲运动人船模型（解析版）（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题41 动量守恒的条件 爆炸、反冲运动 人船模型考点一 动量守恒的条件考点二 爆炸、反冲运动考点三 人船模型考点四 连续射击问题1动量守恒定律内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为，这个系统的总动量保持不变。2动量守恒定律常用表达式：m1v1m2v2m1v1m2v2.1)pp：相互作用前系统的总动量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，作用前动量的矢量和等于作用后动量的矢量和3)p1p2：相互作用的两个物体组成的系统，一个物体的动量变化量与另一个物体的动量变化量大小相等、方向相反4)p0：系统总动量增量为零考点一 动量守恒
2、的条件系统不受外力或者所受外力之和为零；系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计；系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒。全过程的某一阶段系统受的合外力为零，则该阶段系统动量守恒。 附：机械能守恒的条件：只有重力、系统内弹力做功1下列四幅图所反映的物理过程中，说法正确的是（）A甲图中子弹射入木块过程中，子弹和木块组成系统动量守恒，能量不守恒B乙图中M、N两木块放在光滑水平面上，剪断束缚M、N的细线，在弹簧从压缩状态恢复原长过程中，M、N与弹簧组成的系统动量不守恒，机械能守恒C丙图中细线断裂后，木球和铁球在水中运动的过程，两球组成的系统动量不守恒，机械能守恒D丁图中木块沿光滑固
3、定斜面下滑，木块和斜面组成的系统动量守恒，机械能守恒【答案】B【解析】A子弹射入木块过程中，子弹和木块组成系统动量守恒，能量守恒，A错误；B系统所受合外力不等于零，所以M、N与弹簧组成的系统动量不守恒；除重力和弹簧弹力外，其他力做功之和为零，所以M、N与弹簧组成的系统机械能守恒。B正确；C细线断裂后，木球和铁球在水中运动的过程，两球组成的系统所受合外力为零，所以动量守恒，由于浮力对系统做功，系统机械能不守恒，C错误；D木块沿光滑固定斜面下滑，木块和斜面组成的系统在水平方向动量守恒，由于斜面可能不光滑，所以机械能可能有损失，D错误。2如图所反映的物理过程中，以物体A和物体B为一个系统符合系统机械
4、能守恒且水平方向动量守恒的是（）A甲图中，在光滑水平面上，物块B以初速度v0滑上上表面粗糙的静止长木板AB乙图中，在光滑水平面上，物块B以初速度v0滑下靠在墙边的表面光滑的斜面AC丙图中，在光滑水平上面有两个带正电的小球A、B相距一定的距离，从静止开始释放D丁图中，在光滑水平面上物体A以初速度v0滑上表面光滑的圆弧轨道B【答案】D【解析】A在光滑水平面上，物块B以初速度v0滑上上表面粗糙的静止长木板A，物体A和物体B为一个系统的机械能不守恒，水平方向动量守恒，A错误；B在光滑水平面上，物块B以初速度v0滑下靠在墙边的表面光滑的斜面A，物体A和物体B为一个系统的机械能守恒，水平方向动量不守恒，B
5、错误；C在光滑水平上面有两个带正电的小球A、B相距一定的距离，从静止开始释放，物体A和物体B为一个系统的机械能不守恒，水平方向动量守恒，C错误；D在光滑水平面上物体A以初速度v0滑上表面光滑的圆弧轨道B，曲面体问题，物体A和物体B为一个系统的机械能守恒，水平方向动量守恒，D正确。3.(多选)如图所示，A、B两物体质量之比为mAmB32，原来静止在足够长的平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑当两物体被同时释放后，则()A若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，则A、B组成系统的动量守恒B若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，则A、B、C组成系统的动量守恒C若A、B所受的摩擦力
6、大小相等，则A、B组成系统的动量守恒D若A、B所受的摩擦力大小相等，则A、B、C组成系统的动量守恒【答案】BCD【解析】若AB，mAmB32，故FfAFfB32，A、B组成的系统合外力不为零，所以A、B组成的系统动量不守恒，A项错误；当FfAFfB，A、B组成的系统合外力为零，动量守恒，C项正确；当把A、B、C作为系统时，由于地面光滑，故不论A、B与C之间摩擦力大小情况如何，系统受到的合外力均等于0，所以A、B、C组成的系统动量守恒，故B、D项正确4. （2021全国乙卷T14）如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向
7、右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（）A. 动量守恒，机械能守恒B. 动量守恒，机械能不守恒C. 动量不守恒，机械能守恒D. 动量不守恒，机械能不守恒【答案】B【解析】 因为滑块与车厢水平底板间有摩擦，且撤去推力后滑块在车厢底板上有相对滑动，即摩擦力做功，而水平地面是光滑的；以小车、弹簧和滑块组成的系统，根据动量守恒和机械能守恒的条件可知撤去推力后该系统动量守恒，机械能不守恒。故选B。5(多选)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，用两手分别控制小车处于静止状态，已知A的质量大于
8、B的质量，下面说法中正确的是（）A两手同时放开后，两车的总动量为零B先放开右手，后放开左手，两车的总动量向右C先放开左手，后放开右手，两车的总动量向右D两手同时放开，B车的速度小于A车的速度【答案】AB【解析】A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，故A正确；B先放开右手，右边的小车就向右运动，当再放开左手后，系统所受合外力为零，故系统的动量守恒，且开始时总动量方向向右，放开左手后总动量方向也向右，故B正确；C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，且开始时总动量方向向左，放开右手后
9、总动量方向也向左，故C错误；D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，即mAvA=mBvB因A的质量大于B的质量，则A车的速度小于B车的速度，故D错误。考点二 爆炸、反冲运动一爆炸现象的三个规律1.动量守恒: 爆炸物体间的相互作用力远远大于受到的外力，所以在爆炸过程中，系统的总动量守恒2.动能增加: 在爆炸过程中，有其他形式的能量(如化学能)转化为机械能，所以系统的机械能增加3.位置不变: 爆炸的时间极短，因而作用过程中物体产生的位移很小，可以认为爆炸后各部分仍然从爆炸前的位置以新的动量开始运动二反冲现象1.定义：一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，
10、另一部分必然向相反的方向运动的现象2.反冲现象的两个个规律1）动量守恒反冲运动中系统不受外力或内力远大于外力，所以反冲运动遵循动量守恒定律2）机械能增加反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总机械能增加6关于反冲运动现象下列说法错误的是（）A用枪射击时子弹向前飞去，枪身向后运动B农田、园林的喷灌装置、依靠反冲运动运作C火箭的运动属于反冲现象D两个物体互相碰撞时，会出现反冲运动【答案】D【解析】A反冲现象是一个物体分裂成两部分，两部分朝相反的方向运动，用枪射击时子弹向前飞去，枪身向后运动，A正确，不符合题意；B农田、园林的喷灌装置、依靠反冲运动运作，B正确，不符合题意；C火箭高速
11、向下喷射气体，火箭获得相反的速度，火箭的运动属于反冲现象，C正确，不符合题意；D两个物体互相碰撞时，满足动量守恒，但不属于反冲运动，D错误，符合题意。故选D。7某学习小组在探究反冲现象时，将质量为m1的一个小液化气瓶固定在质量为m2的小玩具船上，利用液化气瓶向外喷射气体作为船的动力。现在整个装置静止放在平静的水面上，已知打开瓶后向外喷射气体的对地速度为v1，如果在t的时间内向后喷射的气体的质量为m，忽略水的阻力，则喷射出质量为m的气体后，小船的速度是（）Amv1m1+m2mBmv1m1+m2Cmv1m1mDmv1m2m【答案】A【解析】由动量守恒定律得m1m2mv船mv1=0解得v船=mv1m
12、1+m2m 故选A。8如图所示，在光滑水平面上有一装有炮弹的火炮，其总质量为m1，炮弹的质量为m2，炮弹射出炮口时对地的速率为v0，若炮管与水平地面的夹角为，则火炮后退的速度大小为（）Am2v0cosm1m2Bm2v0m1m2Cm2m1v0Dm2v0cosm1【答案】A【解析】由于炮弹的重力作用，火炮发射炮弹的过程只有水平方向动量守恒，以向右为正方向，根据动量守恒定律可得m2v0cosm1m2v=0解得v=m2v0cosm1m2故A正确，CBD错误。9如图所示，光滑水平面上甲、乙两球间粘少许炸药，一起以速度0.5m/s向右做匀速直线运动。已知甲、乙两球质量分别0.1kg和0.2kg。某时刻炸药
13、突然爆炸，分开后两球仍沿原直线运动，从爆炸开始计时经过3.0s，两球之间的距离为x=2.7m，则下列说法正确的是（）A刚分离时，甲、乙两球的速度方向相同B刚分离时，甲球的速度大小为0.6m/sC刚分离时，乙球的速度大小为0.3m/sD爆炸过程中释放的能量为0.027J【答案】D【解析】设甲乙两球的质量分别为m1、m2，刚分离时两球速度分别为v1、v2，以向右为正方向，则由动量守恒（m1+m2)v0=m1v1+m2v2根据题意有v2v1=xt带入数据可解得v2=0.8m/s,v1=0.1m/s 说明刚分离时两球速度方向相反，故ABC错误；D爆炸过程中释放的能量E=12m1v12+12m2v221
14、2(m1+m2)v02将v2=0.8m/s,v1=0.1m/s带入可得E=0.027J故D正确。10滑板运动是年轻人喜爱的一种运动。如图所示，质量为m1=50kg的年轻人站在质量为m2=5kg的滑板上，年轻人和滑板都处于静止状态，年轻人沿水平方向向前跃出，离开滑板的速度为v=1 m/s。不考虑滑板与地面之间的摩擦，此时滑板的速度大小是（）A110m/sB10 m/sC111m/sD1011m/s【答案】B【详解】不考虑滑板与地面之间的摩擦，对于年轻人和滑板构成的系统动量守恒，取年轻人沿水平方向向前跃出的方向为正，设滑板的速度大小为v，则0=m1vm2v解得v=10m/s故选B。11如图所示，假
15、设烟花上升到距地面高度为h的最高点时，炸裂成甲、乙、丙三个质量均为m的碎块（可视为质点），其中甲的初速度大小为v0，方向竖直向上，乙、丙的初速度大小相等且夹角为120，爆炸产生的热量为Q，重力加速度大小为g，空气阻力忽略不计。下列说法正确的是（）A爆炸刚结束时，乙、丙的合动量大小为2mv0B三个物体到达地面时的动能不相等C甲在落地的过程中，重力对甲的冲量大小为mv0+v02+2gD爆炸过程中释放的总能量为32mv02【答案】C【解析】A根据动量守恒可知，爆炸刚结束时，乙、丙的合动量应与甲的动量等大反向，即大小为mv0，故A错误；B三物块的质量相等，且乙、丙的初速度大小相等且夹角为120，根据平行四边形定则可知，乙、丙的动量大小与
