動量守恒定律(加試)高中物理3-5

1、動量守恒定律（加試）考綱解讀章內(nèi)容考試要求說明必考加試動量守恒定律動量和動量定理c1.運用動量定理計算時，只限于一個物體、一維運動和一個過程，且不要求涉及連續(xù)介質(zhì)2只要求解決一維運動中簡單的動量守恒問題3只要求解決兩個物體構成的系統(tǒng)相互作用一次的動量守恒問題4運用動量守恒定律計算時，不要求涉及相對速度、平均速度和變質(zhì)量問題5綜合應用動量、能量進行計算時，不要求聯(lián)立方程求解6不要求定量計算反沖問題動量守恒定律c碰撞d反沖運動火箭b一、動量和動量定理1動量(1)定義：運動物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做物體的動量，通常用p來表示(2)表達式：pmv.(3)單位：kgm/s.(4)標矢性：動量是矢量，其方

2、向和速度方向相同2沖量(1)定義：力F與力的作用時間t的乘積(2)定義式：IFt.(3)單位：Ns.(4)方向：恒力作用時，與力的方向相同(5)物理意義：是一個過程量，表示力在時間上積累的作用效果3動量定理(1)內(nèi)容：物體在一個過程始末的動量變化量等于它在這個過程中所受力的沖量(2)表達式：二、動量守恒定律1內(nèi)容如果一個系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變，這就是動量守恒定律2適用條件(1)系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零，不是系統(tǒng)內(nèi)每個物體所受的合力都為零，更不能認為系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)(2)近似適用條件：系統(tǒng)內(nèi)各物體間相互作用的內(nèi)力遠大于它所受到的外力(3)如果系統(tǒng)

3、在某一方向上所受外力的合力為零，則系統(tǒng)在該方向上動量守恒3動量守恒定律的不同表達形式(1)m1v1m2v2m1v1m2v2，相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng)，作用前的動量和等于作用后的動量和(2)p1p2，相互作用的兩個物體動量的增量等大反向(3)p0，系統(tǒng)總動量的增量為零三、碰撞1碰撞碰撞是指物體間的相互作用持續(xù)時間很短，而物體間相互作用力很大的現(xiàn)象2特點在碰撞現(xiàn)象中，一般都滿足內(nèi)力遠大于外力，可認為相互碰撞的系統(tǒng)動量守恒3分類動量是否守恒機械能是否守恒彈性碰撞守恒守恒非彈性碰撞守恒有損失完全非彈性碰撞守恒損失最大四、反沖運動火箭1反沖現(xiàn)象(1)物體的不同部分在內(nèi)力作用下向相反方向運動(2)反沖

4、運動中，相互作用力一般較大，通?？梢杂脛恿渴睾愣蓙硖幚?3)反沖運動中，由于有其他形式的能轉(zhuǎn)化為機械能，所以系統(tǒng)的機械能增加2火箭(1)工作原理：利用反沖運動火箭燃料燃燒產(chǎn)生的高溫、高壓燃氣從尾噴管迅速噴出時，使火箭獲得巨大的反作用力(2)設火箭在t時間內(nèi)噴射燃氣的質(zhì)量是m，噴出燃氣的速度大小是u，噴出燃氣后火箭的質(zhì)量是m，則火箭獲得的速度大小v.加試基礎練1(多選)關于物體的動量，下列說法中正確的是()A物體的動量越大，其慣性也越大B同一物體的動量越大，其速度一定越大C物體的加速度不變，其動量一定不變D運動物體在任一時刻的動量方向一定是該時刻的速度方向2假設一個人靜止于完全光滑的水平冰面上

5、，現(xiàn)欲離開冰面，下列方法中可行的是()A向后踢腿B手臂向后甩C在冰面上滾動D脫下外衣水平拋出3如圖1所示，一足球運動員踢一個質(zhì)量為0.4kg的足球若開始時足球的速度是4m/s，方向向右，踢球后，球的速度為10 m/s，方向仍向右(如圖所示)，則踢球過程中足球動量的變化量大小()圖1A1.6kgm/s B2.4 kgm/sC4.0kgm/s D5.6 kgm/s4如圖2所示，物體A靜止在光滑的水平面上，A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧，物體B以速度v向A運動并與彈簧發(fā)生碰撞，A、B始終沿同一直線運動，mA2mB.當彈簧壓縮到最短時，A物體的速度為()圖2A0B.vC.vDv5現(xiàn)有甲、乙兩滑塊，質(zhì)量分別為3

6、m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向運動，發(fā)生了碰撞已知碰撞后，甲滑塊靜止不動，那么這次碰撞是()A彈性碰撞B非彈性碰撞C完全非彈性碰撞D條件不足，無法確定動量定理的理解與應用1動量定理的理解(1)矢量式(2)F既可以是恒力也可以是變力(3)沖量是動量變化的原因(4)由Ftpp，得F，即物體所受的合力等于物體的動量對時間的變化率2用動量定理解釋現(xiàn)象(1)p一定時，F(xiàn)的作用時間越短，力就越大；時間越長，力就越小(2)F一定，此時力的作用時間越長，p就越大；力的作用時間越短，p就越小分析問題時，要把哪個量一定，哪個量變化搞清楚例1質(zhì)量是60kg的建筑工人，不慎從高空跌下，由于彈性安全帶的保護，

7、他被懸掛起來已知安全帶的緩沖時間是1.2s，安全帶長5m，取g10m/s2，則安全帶所受的平均沖力的大小為()A500NB600NC1100ND100N動量定理的兩個重要應用1應用Ip求變力的沖量如果物體受到大小或方向改變的力的作用，則不能直接用IFt求變力的沖量，可以求出該力作用下物體動量的變化量p，等效代換變力的沖量I.2應用pFt求動量的變化例如，在曲線運動中，速度方向時刻在變化，求動量變化(pp2p1)需要應用矢量運算方法，計算比較復雜，如果作用力是恒力，可以求恒力的沖量，等效代換動量的變化變式題組1物體受到的沖量越大，則()A它的動量一定越大B它的動量變化一定越快C它的動量的變化量一

8、定越大D它所受到的作用力一定越大2(2016金華市聯(lián)考)跳遠時，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，這是由于()A人跳在沙坑里的動量比跳在水泥地上小B人跳在沙坑里的動量變化比跳在水泥地上小C人跳在沙坑里受到的沖量比跳在水泥地上小D人跳在沙坑里受到的沖力比跳在水泥地上小動量守恒定律的應用動量守恒的“四性”(1)矢量性：表達式中初、末動量都是矢量，需要首先選取正方向，分清各物體初、末動量的正、負(2)瞬時性：動量是狀態(tài)量，動量守恒指對應每一時刻的總動量都和初始時刻的總動量相等(3)同一性：速度的大小跟參考系的選取有關，應用動量守恒定律，各物體的速度必須是相對于同一參考系的速度，一般選地面為參考系(4)普

9、適性：它不僅適用于兩個物體所組成的系統(tǒng)，也適用于多個物體組成的系統(tǒng)；不僅適用于宏觀物體組成的系統(tǒng)，也適用于微觀粒子組成的系統(tǒng)例2兩磁鐵各放在一輛小車上，小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運動已知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為0.5kg，乙車和磁鐵的總質(zhì)量為1kg.兩磁鐵的N極相對，推動一下，使兩車相向運動某時刻甲的速率為2m/s，乙的速率為3 m/s，方向與甲相反兩車運動過程中始終未相碰求：(1)兩車最近時，乙的速度大??；(2)甲車開始反向運動時，乙車的速度大小動量守恒定律解題的基本步驟1明確研究對象，確定系統(tǒng)的組成(系統(tǒng)包括哪幾個物體及研究的過程)；2進行受力分析，判斷系統(tǒng)動量是否守恒(或某一方向上動

10、量是否守恒)；3規(guī)定正方向，確定初、末狀態(tài)動量；4由動量守恒定律列出方程；5代入數(shù)據(jù)，求出結果，必要時討論說明變式題組3如圖3所示，游樂場上，兩位同學各駕著一輛碰碰車迎面相撞，此后，兩車以共同的速度運動；設甲同學和他的車的總質(zhì)量為150kg，碰撞前向右運動，速度的大小為4.5m/s，乙同學和他的車的總質(zhì)量為200 kg，碰撞前向左運動，速度的大小為4.25 m/s，則碰撞后兩車共同的運動速度為(取向右為正方向)()圖3A1m/s B0.5 m/sC1m/s D0.5 m/s4(2016蘭溪市聯(lián)考)如圖4所示，光滑水平直軌道上有三個滑塊A、B、C，質(zhì)量分別為mAmC2m，mBm，A、B用細繩連接

11、，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不拴接)開始時A、B以共同速度v0運動，C靜止某時刻細繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同求B與C碰撞前B的速度圖4碰撞模型的規(guī)律及應用1碰撞現(xiàn)象滿足的三個規(guī)律：(1)動量守恒：即p1p2p1p2.(2)動能不增加：即Ek1Ek2Ek1Ek2或.(3)速度要合理若碰前兩物體同向運動，則碰后原來在前的物體速度一定增大，若碰后兩物體仍同向運動，則應有v前v后.碰前兩物體相向運動，碰后兩物體的運動方向不可能都不改變2碰撞問題解題策略(1)抓住碰撞的特點和不同種類碰撞滿足的條件，列出相應方程求解(2)可熟記一些公式，例如“一動

12、一靜”模型中，兩物體發(fā)生彈性正碰后的速度滿足：v1v0，v2v0.當兩球質(zhì)量相等時，兩球碰撞后交換速度例3如圖5所示，光滑水平軌道上有三個木塊A、B、C，質(zhì)量分別為mA3m，mBmCm，開始時B、C均靜止，A以初速度v0向右運動，A與B碰撞后分開，B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，此后A與B間的距離保持不變求B與C碰撞前B的速度大小圖5變式題組5兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，mA1kg，mB2kg，vA6m/s，vB2 m/s.當A追上B并發(fā)生碰撞后，兩球A、B速度的可能值是()AvA5m/s，vB2.5 m/sBvA2m/s，vB4 m/sCvA4m/s，vB7 m/sDvA7

13、m/s，vB1.5 m/s1(多選)下面的說法正確的是()A物體運動的方向就是它的動量的方向B如果物體的速度發(fā)生變化，則可以肯定它受到的合外力的沖量不為零C如果合外力對物體的沖量不為零，則合外力一定使物體的動能增大D作用在物體上的合外力沖量不一定能改變物體速度的大小2(多選)雞蛋掉在草地上比掉在水泥地上不容易碎下列防護與規(guī)定中與其具有相同原理的是()A撐竿跳高比賽中，橫桿的下方放有較厚的海綿墊B易碎物品運輸時要用柔軟材料包裝，船舷和碼頭懸掛舊輪胎C有關部分規(guī)定用手工操作的各類振動機械的頻率必須大于20赫茲D在汽車上安裝安全氣囊3(2016寧波模擬)如圖1所示，跳水運動員從某一峭壁上水平跳出，跳

14、入湖水中，已知運動員的質(zhì)量m60kg，初速度v010m/s.若經(jīng)過1s時，速度為v10m/s，則在此過程中，運動員動量的變化量為(g10 m/s2，不計空氣阻力)()圖1A600kgm/sB600kgm/sC600(1) kgm/sD600(1) kgm/s4(2016紹興市調(diào)研)關于反沖運動，下列說法正確的是()A拋出物m1的質(zhì)量要小于剩下的質(zhì)量m2才能獲得反沖B若拋出質(zhì)量m1大于剩下的質(zhì)量m2，則m2的反沖力大于m1所受的力C反沖運動中，牛頓第三定律適用，但牛頓第二定律不適用D對拋出部分和剩余部分都適用于牛頓第二定律5(多選)在橄欖球比賽中，一個85kg的前鋒隊員以5m/s的速度跑動，想穿

15、越防守隊員到底線觸地得分就在他剛要到底線時，迎面撞上了對方兩名均為65 kg的隊員，一個速度為2 m/s，另一個速度為4m/s，然后他們就扭在了一起，則()A他們碰撞后的共同速度是0.2m/sB碰撞后他們動量的方向仍向前C這名前鋒能得分D這名前鋒不能得分6(多選)如圖2所示，一個質(zhì)量為0.2kg的壘球，以20m/s的水平速度飛向球棒，被球棒打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?0 m/s，設球棒與壘球的作用時間為0.01s下列說法正確的是()圖2A球棒對壘球的平均作用力大小為1200NB球棒對壘球的平均作用力大小為400NC球棒對壘球做的功為120JD球棒對壘球做的功為40J7(多選)動能相同的A

16、、B兩球(mAmB)在光滑的水平面上相向運動，當兩球相碰后，其中一球停止運動，則可判定()A碰撞前A球的速度小于B球的速度B碰撞前A球的動量大于B球的動量C碰撞前后A球的動量變化大于B球的動量變化D碰撞后，A球的速度一定為零，B球朝反方向運動8(2016臺州市調(diào)研)滑雪運動是人們酷愛的戶外體育活動，現(xiàn)有質(zhì)量為m的人站立于雪橇上，如圖3所示人與雪撬的總質(zhì)量為M，人與雪橇以速度v1在水平面上由北向南運動(雪橇所受阻力不計)當人相對于雪橇以速度v2豎直跳起時，雪橇向南的速度大小為()圖3A.B.C.Dv19一個質(zhì)量M2kg的裝沙小車沿光滑水平軌道運動，速度v3m/s，一個質(zhì)量m1kg的球從0.2m高

17、處自由落下，恰落入小車的沙中，此后小車的速度v為()A3m/s B2 m/sC2.7m/sD010如圖4，兩滑塊A、B在光滑水平面上沿同一直線相向運動，滑塊A的質(zhì)量為m，速度大小為2v0，方向向右，滑塊B的質(zhì)量為2m，速度大小為v0，方向向左，兩滑塊發(fā)生彈性碰撞后的運動狀態(tài)是()圖4AA和B都向左運動BA和B都向右運動CA靜止，B向右運動DA向左運動，B向右運動11A、B兩物體在光滑水平地面上沿一直線相向而行，A質(zhì)量為5kg，速度大小為10m/s，B質(zhì)量為2 kg，速度大小為5 m/s，它們的總動量大小為_kgm/s；兩者碰撞后，A沿原方向運動，速度大小為4 m/s，則B的速度大小為_m/s.

18、12如圖5所示，質(zhì)量為M的楔形物塊上有圓弧軌道，靜止在光滑水平面上質(zhì)量為m的小球以速度v0向物塊運動，求小球上升到最大高度時物塊的速度圖513(2016溫州模擬)如圖6所示，質(zhì)量均為m的小車和木箱緊挨著靜止在光滑的水平冰面上，質(zhì)量為2m的小孩站在小車上用力向右迅速推出木箱，木箱相對于冰面運動的速度大小為v0，木箱運動到右側墻壁時與豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞，反彈后能被小孩接住，求小孩接住箱子后共同速度的大小圖6加試基礎：1.BD 2.D 3.B 4.B 5.A 例1.C 變式題組：1.C 2.D 例2. 答案(1)1.33m/s(2)2 m/s解析(1)兩車相距最近時，兩車的速度相同，設該速度為v，取乙車的速度方向為正方向由動量守恒定律得m乙v乙m甲v甲(m甲m乙)v，所以兩車最近時，乙車的速度為vm/sm/s1.33 m/s.(2)甲車開始反向時，其速度為0，設此時乙車的