2022版高考物理一轮复习第六章动量和动量守恒定律第2讲动量守恒定律及其应用学案新人教版

第2讲 动量守恒定律及其应用 知识梳理 知识点1 动量守恒定律 1．内容如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。 2．表达式m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′或p＝p′。 3．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，则系统动量守恒。 2近似守恒系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒。 注意外力的冲量在相互作用的时间内忽略不计。 3分方向守恒系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒。 知识点2 碰撞、反冲、爆炸 1．碰撞物体间的相互作用持续时间很短,_而物体间相互作用力很大的现象。 2．特点在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒。 3．分类 两类守恒 碰撞类型 动量是否守恒 机械能是否守恒 弹性碰撞 守恒 守恒 非弹性碰撞 守恒 有损失 完全非弹性碰撞 守恒 损失最大 4．反冲运动 观察下列两幅图，思考图甲中喷灌工作原理以及图乙中运载火箭升空原理，填充以下内容 1在某些情况下，原来系统内物体具有相同的速度，发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开。这类问题相互作用的过程中系统的动能增大，且常伴有其他形式能向动能的转化。 2反冲运动的过程中，如果合外力为零或外力的作用远小于物体间的相互作用力，可利用动量守恒定律来处理。 5．爆炸问题爆炸与碰撞类似，物体间的相互作用力很大，且远大于系统所受的外力，所以系统动量守恒，爆炸过程中位移很小，可忽略不计，作用后从相互作用前的位置以新的动量开始运动。 注意反冲运动和爆炸问题中，系统的机械能增大，这与碰撞问题是不同的。 双基自测 一、堵点疏通 1．一个系统初、末状态动量大小相等，即动量守恒。 2．两个做匀速直线运动的物体发生碰撞，两个物体组成的系统动量守恒。 √ 3．系统动量守恒也就是系统的总动量变化量为零。 √ 4．发生碰撞的两个物体，机械能是守恒的。 5．碰撞后，两个物体粘在一起，动量是守恒的，但机械能损失是最大的。 √ 6．火箭点火后离开地面加速向上运动，是地面对火箭的反作用力的结果。 7．在没有空气的宇宙空间，火箭仍可加速前行。 √ 二、对点激活 1．2021湖北武汉部分高中联考如图所示，小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推木箱，关于上述过程，下列说法中正确的是 C A．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同 B．小车与木箱组成的系统动量守恒 C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒 D．男孩和木箱组成的系统动量守恒 [解析] 本题考查动量守恒的判断。男孩、小车与木箱三者组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒；木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相等、方向相反，故A项错误，C项正确。小车与木箱组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故B项错误。男孩和木箱组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故D项错误。 2．2020甘肃庆阳月考下面关于碰撞的理解，正确的是 A A．碰撞是指运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生显著变化的过程 B．在碰撞现象中，一般来说物体所受的外力作用不能忽略 C．如果碰撞过程中总动能不变，则这样的碰撞叫作非弹性碰撞 D．根据碰撞过程中动能是否守恒，碰撞可分为正碰和斜碰 [解析] 本题考查对碰撞的理解。根据碰撞的特点可知，碰撞是指运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生显著变化的过程，故A正确；在碰撞现象中，由于内力远大于外力，故可以忽略外力的作用，故B错误；如果碰撞中系统总动能不变，则碰撞为弹性碰撞，故C错误；根据碰撞过程中系统总动能是否变化，碰撞可分为弹性碰撞和非弹性碰撞，故D错误。 3．解放军鱼雷快艇在南海海域附近执行任务，假设鱼雷快艇的总质量为M，以速度v前进，现沿快艇前进方向发射一颗质量为m的鱼雷后，快艇速度减为原来的，不计水的阻力，则鱼雷的发射速度为 A A．v B．v C．v D．v [解析] 设快艇的速度方向为正方向； 根据动量守恒定律有Mv＝M－mv＋mv′。 解得v′＝v。 核心考点重点突破 HE XIN KAO DIAN ZHONG DIAN TU PO 考点一 动量守恒定律的理解 1．动量守恒定律适用条件 1前提条件存在相互作用的物体系。 2理想条件系统不受外力。 3实际条件系统所受合外力为0。 4近似条件系统内各物体间相互作用的内力远大于系统所受的外力。 5方向条件系统在某一方向上满足上面的条件，则此方向上动量守恒。 2．动量守恒定律的表达式 1m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，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。 2Δp1＝－Δp2，相互作用的两个物体动量的增量等大反向。 3Δp＝0，系统总动量的增量为零。 3．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动量是否守恒。 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，求出结果，必要时讨论说明。 题型一 动量守恒的判断 例1 2021河北武邑中学调研如图所示，两木块A、B用轻质弹簧连在一起，置于光滑的水平面上。一颗子弹水平射入木块A，并留在其中。在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是 C A．动量守恒、机械能守恒 B．动量不守恒、机械能守恒 C．动量守恒、机械能不守恒 D．动量、机械能都不守恒 [解析] 本题考查动量守恒和机械守恒的判断。在子弹射入木块A及压缩弹簧的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，系统所受外力之和为零，系统的动量守恒；子弹射入木块A的过程中，摩擦力做负功，系统机械能不守恒。故C正确。 题型二 动量守恒定律的基本应用 例2 如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面的3 m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h＝0.3 mh小于斜面体的高度。已知小孩与滑板的总质量m1＝30 kg，冰块的质量为m2＝10 kg，小孩与滑板始终无相对运动。取重力加速度的大小g＝10 m/s2。 1求斜面体的质量； 2通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩 [解析] 1规定向右为速度正方向。冰块在斜面体上运动到最大高度时两者达到共同速度，设此共同速度为v，斜面体的质量为m3。 由水平方向动量守恒和机械能守恒有 m2v20＝m2＋m3v m2v＝