高考物理一輪復(fù)習(xí)課件第6章動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律第2講動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用

序高考物理一輪復(fù)習(xí)課件第六章動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律第2講動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用1知識(shí)梳理·雙基自測(cè)2核心考點(diǎn)·重點(diǎn)突破3名師講壇·素養(yǎng)提升42年高考·1年模擬1知識(shí)梳理·雙基自測(cè)1．內(nèi)容：如果一個(gè)系統(tǒng)___________，或者所受_______________為0，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。2．表達(dá)式：m1v1＋m2v2＝_________________或p＝p′。知識(shí)點(diǎn)1動(dòng)量守恒定律不受外力外力的矢量和m1v1′＋m2v2′

3．適用條件：(1)理想守恒：系統(tǒng)不受外力或所受_____________為零，則系統(tǒng)動(dòng)量守恒。(2)近似守恒：系統(tǒng)受到的合力不為零，但當(dāng)內(nèi)力遠(yuǎn)_______外力時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)量可近似看成守恒。注意：外力的沖量在相互作用的時(shí)間內(nèi)忽略不計(jì)。(3)分方向守恒：系統(tǒng)在某個(gè)方向上所受合力為零時(shí)，系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守恒。外力的合力大于1．碰撞：物體間的相互作用持續(xù)時(shí)間_______,而物體間相互作用力_______的現(xiàn)象。2．特點(diǎn)：在碰撞現(xiàn)象中，一般都滿(mǎn)足內(nèi)力_________外力，可認(rèn)為相互碰撞的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。知識(shí)點(diǎn)2碰撞、反沖、爆炸很短很大遠(yuǎn)大于3．分類(lèi)：兩類(lèi)守恒碰撞類(lèi)型動(dòng)量是否守恒機(jī)械能是否守恒彈性碰撞守恒_______非彈性碰撞守恒有損失完全非彈性碰撞守恒損失_______守恒最大4．反沖運(yùn)動(dòng)：觀(guān)察下列兩幅圖，思考圖甲中噴灌工作原理以及圖乙中運(yùn)載火箭升空原理，填充以下內(nèi)容：(1)在某些情況下，原來(lái)系統(tǒng)內(nèi)物體具有相同的速度，發(fā)生相互作用后各部分的末速度不再相同而分開(kāi)。這類(lèi)問(wèn)題相互作用的過(guò)程中系統(tǒng)的動(dòng)能_______，且常伴有其他形式能向動(dòng)能的轉(zhuǎn)化。(2)反沖運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，如果合外力為零或外力的作用_________物體間的相互作用力，可利用動(dòng)量守恒定律來(lái)處理。增大遠(yuǎn)小于5．爆炸問(wèn)題：爆炸與碰撞類(lèi)似，物體間的相互作用力很大，且_________系統(tǒng)所受的外力，所以系統(tǒng)動(dòng)量_______，爆炸過(guò)程中位移很小，可忽略不計(jì)，作用后從相互作用前的位置以新的動(dòng)量開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。注意：反沖運(yùn)動(dòng)和爆炸問(wèn)題中，系統(tǒng)的機(jī)械能增大，這與碰撞問(wèn)題是不同的。遠(yuǎn)大于守恒一、堵點(diǎn)疏通1．一個(gè)系統(tǒng)初、末狀態(tài)動(dòng)量大小相等，即動(dòng)量守恒。 (

)2．兩個(gè)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體發(fā)生碰撞，兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。

(

)3．系統(tǒng)動(dòng)量守恒也就是系統(tǒng)的總動(dòng)量變化量為零。 (

)4．發(fā)生碰撞的兩個(gè)物體，機(jī)械能是守恒的。 (

)×

√

√

×

5．碰撞后，兩個(gè)物體粘在一起，動(dòng)量是守恒的，但機(jī)械能損失是最大的。

(

)6．火箭點(diǎn)火后離開(kāi)地面加速向上運(yùn)動(dòng)，是地面對(duì)火箭的反作用力的結(jié)果。

(

)7．在沒(méi)有空氣的宇宙空間，火箭仍可加速前行。 (

)√

×

√

二、對(duì)點(diǎn)激活1．(2021·湖北武漢部分高中聯(lián)考)如圖所示，小車(chē)與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上，現(xiàn)有一男孩站在小車(chē)上用力向右迅速推木箱，關(guān)于上述過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是 (

)A．木箱的動(dòng)量增量與男孩、小車(chē)的總動(dòng)量增量相同B．小車(chē)與木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C．男孩、小車(chē)與木箱三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D．男孩和木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C

[解析]

本題考查動(dòng)量守恒的判斷。男孩、小車(chē)與木箱三者組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒；木箱的動(dòng)量增量與男孩、小車(chē)的總動(dòng)量增量大小相等、方向相反，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確。小車(chē)與木箱組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。男孩和木箱組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．(2020·甘肅慶陽(yáng)月考)下面關(guān)于碰撞的理解，正確的是 (

)A．碰撞是指運(yùn)動(dòng)的物體相遇時(shí)，在極短時(shí)間內(nèi)它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生顯著變化的過(guò)程B．在碰撞現(xiàn)象中，一般來(lái)說(shuō)物體所受的外力作用不能忽略C．如果碰撞過(guò)程中總動(dòng)能不變，則這樣的碰撞叫作非彈性碰撞D．根據(jù)碰撞過(guò)程中動(dòng)能是否守恒，碰撞可分為正碰和斜碰A

[解析]

本題考查對(duì)碰撞的理解。根據(jù)碰撞的特點(diǎn)可知，碰撞是指運(yùn)動(dòng)的物體相遇時(shí)，在極短時(shí)間內(nèi)它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生顯著變化的過(guò)程，故A正確；在碰撞現(xiàn)象中，由于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，故可以忽略外力的作用，故B錯(cuò)誤；如果碰撞中系統(tǒng)總動(dòng)能不變，則碰撞為彈性碰撞，故C錯(cuò)誤；根據(jù)碰撞過(guò)程中系統(tǒng)總動(dòng)能是否變化，碰撞可分為彈性碰撞和非彈性碰撞，故D錯(cuò)誤。A

2核心考點(diǎn)·重點(diǎn)突破1．動(dòng)量守恒定律適用條件(1)前提條件：存在相互作用的物體系。(2)理想條件：系統(tǒng)不受外力。(3)實(shí)際條件：系統(tǒng)所受合外力為0。(4)近似條件：系統(tǒng)內(nèi)各物體間相互作用的內(nèi)力遠(yuǎn)大于系統(tǒng)所受的外力。(5)方向條件：系統(tǒng)在某一方向上滿(mǎn)足上面的條件，則此方向上動(dòng)量守恒?？键c(diǎn)一動(dòng)量守恒定律的理解2．動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式(1)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，作用前的動(dòng)量和等于作用后的動(dòng)量和。(2)Δp1＝－Δp2，相互作用的兩個(gè)物體動(dòng)量的增量等大反向。(3)Δp＝0，系統(tǒng)總動(dòng)量的增量為零。3．應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的解題步驟(1)明確研究對(duì)象，確定系統(tǒng)的組成(系統(tǒng)包括哪幾個(gè)物體及研究的過(guò)程)。(2)進(jìn)行受力分析，判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒(或某一方向上動(dòng)量是否守恒)。(3)規(guī)定正方向，確定初、末狀態(tài)動(dòng)量。(4)由動(dòng)量守恒定律列出方程。(5)代入數(shù)據(jù)，求出結(jié)果，必要時(shí)討論說(shuō)明。題型一動(dòng)量守恒的判斷

(2021·河北武邑中學(xué)調(diào)研)如圖所示，兩木塊A、B用輕質(zhì)彈簧連在一起，置于光滑的水平面上。一顆子彈水平射入木塊A，并留在其中。在子彈打中木塊A及彈簧被壓縮的整個(gè)過(guò)程中，對(duì)子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說(shuō)法中正確的是 (

)A．動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒B．動(dòng)量不守恒、機(jī)械能守恒C．動(dòng)量守恒、機(jī)械能不守恒D．動(dòng)量、機(jī)械能都不守恒例1C

[解析]

本題考查動(dòng)量守恒和機(jī)械守恒的判斷。在子彈射入木塊A及壓縮彈簧的過(guò)程中，對(duì)子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)，系統(tǒng)所受外力之和為零，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒；子彈射入木塊A的過(guò)程中，摩擦力做負(fù)功，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒。故C正確。題型二動(dòng)量守恒定律的基本應(yīng)用

如圖，光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體，斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上。某時(shí)刻小孩將冰塊以相對(duì)冰面的3m/s的速度向斜面體推出，冰塊平滑地滑上斜面體，在斜面體上上升的最大高度為h＝0.3m(h小于斜面體的高度)。已知小孩與滑板的總質(zhì)量m1＝30kg，冰塊的質(zhì)量為m2＝10kg，小孩與滑板始終無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。取重力加速度的大小g＝10m/s2。(1)求斜面體的質(zhì)量；(2)通過(guò)計(jì)算判斷，冰塊與斜面體分離后能否追上小孩？例2[答案]

(1)20kg

(2)見(jiàn)解析〔變式訓(xùn)練1〕(2020·遼寧沈陽(yáng)一模)(多選)如圖所示，放在光滑水平桌面上的A、B木塊之間夾一被壓縮的彈簧。現(xiàn)釋放彈簧，A、B木塊被彈開(kāi)后，各自在桌面上滑行一段距離后飛離桌面。A落地點(diǎn)距桌邊水平距離為0.5m，B落地點(diǎn)距桌邊水平距離為1m，則 (

)A．A、B離開(kāi)彈簧時(shí)的速度大小之比為1︰2B．A、B離開(kāi)彈簧時(shí)的速度大小之比為1︰1C．A、B質(zhì)量之比為1︰2D．A、B質(zhì)量之比為2︰1AD

1．木塊放在光滑水平面上，子彈水平打進(jìn)木塊，系統(tǒng)所受的合外力為零，因此動(dòng)量守恒。2．兩者發(fā)生的相對(duì)位移為子彈射入的深度x相。3．根據(jù)能量守恒定律，系統(tǒng)損失的動(dòng)能等于系統(tǒng)增加的內(nèi)能。4．系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能Q＝Ff·x相，即兩物體由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)而摩擦產(chǎn)生的熱(機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)，等于摩擦力大小與兩物體相對(duì)滑動(dòng)的路程的乘積。考點(diǎn)二“子彈打木塊”模型5．當(dāng)子彈速度很大時(shí)，可能射穿木塊，這時(shí)末狀態(tài)子彈和木塊的速度大小不再相等，但穿透過(guò)程中系統(tǒng)的動(dòng)量仍守恒，系統(tǒng)損失的動(dòng)能為ΔEk＝Ff·L(L為木塊的長(zhǎng)度)。

如圖所示，質(zhì)量為m＝245g的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在質(zhì)量為M＝0.5kg的木板左端，足夠長(zhǎng)的木板靜止在光滑水平面上，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.4。質(zhì)量為m0＝5g的子彈以速度v0＝300m/s沿水平方向射入物塊并留在其中(時(shí)間極短)，g取10m/s2。子彈射入后，求：(1)子彈和物塊一起向右滑行的最大速度v1的大??；(2)木板向右滑行的最大速度v2的大??；(3)物塊在木板上滑行的時(shí)間t。例3[解析]

(1)子彈進(jìn)入物塊后和物塊一起向右滑行的初速度即最大速度，由動(dòng)量守恒定律可得，m0v0＝(m0＋m)v1，解得v1＝6m/s。(2)當(dāng)子彈、物塊、木板三者共速時(shí)，木板的速度最大，由動(dòng)量守恒定律可得(m0＋m)v1＝(m0＋m＋M)v2解得v2＝2m/s。(3)對(duì)物塊和子彈組成的整體應(yīng)用動(dòng)量定理得－μ(m0＋m)gt＝(m0＋m)v2－(m0＋m)v1，解得t＝1s。[答案]

(1)6m/s

(2)2m/s

(3)1s

(2018·全國(guó)卷Ⅰ)一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動(dòng)能E后，從地面豎直升空。當(dāng)煙花彈上升的速度為零時(shí)，彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的兩部分，兩部分獲得的動(dòng)能之和也為E，且均沿豎直方向運(yùn)動(dòng)。爆炸時(shí)間極短，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力和火藥的質(zhì)量。求：(1)煙花彈從地面開(kāi)始上升到彈中火藥爆炸所經(jīng)過(guò)的時(shí)間；(2)爆炸后煙花彈向上運(yùn)動(dòng)的部分距地面的最大高度。考點(diǎn)三反沖運(yùn)動(dòng)和爆炸問(wèn)題例4〔變式訓(xùn)練2〕(2021·湖南衡陽(yáng)八中月考)“世界上第一個(gè)想利用火箭飛行的人”是明朝的士大夫萬(wàn)戶(hù)。他把47個(gè)自制的火箭綁在椅子上，自己坐在椅子上，雙手舉著大風(fēng)箏，設(shè)想利用火箭的推力，飛上天空，然后利用風(fēng)箏平穩(wěn)著陸。假設(shè)萬(wàn)戶(hù)及所攜設(shè)備(含燃料的火箭、椅子、風(fēng)箏等)總質(zhì)量為M，點(diǎn)燃火箭后在極短的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)量為m的熾熱燃?xì)庀鄬?duì)地面以v0的速度豎直向下噴出。忽略此過(guò)程中空氣阻力的影響，重力加速度為g，下列說(shuō)法中正確的是 (

)B

3名師講壇·素養(yǎng)提升人船模型1．“人船模型”問(wèn)題兩個(gè)原來(lái)靜止的物體發(fā)生相互作用時(shí)，若所受外力的矢量和為零，則動(dòng)量守恒。在相互作用的過(guò)程中，任一時(shí)刻兩物體的速度大小之比等于質(zhì)量的反比。這樣的問(wèn)題歸為“人船模型”問(wèn)題。

如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為M的船停在靜水中，一個(gè)質(zhì)量為m的人(可視為質(zhì)點(diǎn))站在船頭，在人從船頭走到船尾的過(guò)程中，船與人相對(duì)地的位移大小分別為多少？(忽略水對(duì)船的阻力)例5[解析]

選人和船為一系統(tǒng)，由于系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，所以系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，設(shè)某一時(shí)刻人的對(duì)地速度為v，船的速度大小為v′，選人的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得mv－Mv′＝0。1．適用條件：(1)系統(tǒng)由兩個(gè)物體組成且相互作用前靜止，系統(tǒng)總動(dòng)量為零；(2)在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中至少有一個(gè)方向的動(dòng)量守恒(如水平方向或豎直方向)且為零。2．畫(huà)草圖：解題時(shí)要畫(huà)出各物體的位移關(guān)系草圖，找出各長(zhǎng)度間的關(guān)系，注意兩物體的位移是相對(duì)同一參考系的位移?！叭舜Ｐ汀眴?wèn)題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)名師點(diǎn)撥D

42年高考·1年模擬1．(2020·浙江紹興期末)用質(zhì)量可以忽略的彈簧將A、B兩個(gè)滑塊連接在一起，放在水平氣墊導(dǎo)軌上，用手拉開(kāi)兩個(gè)滑塊，使彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，放手后兩個(gè)滑塊運(yùn)動(dòng)的x－t圖像如圖所示．則A滑塊的質(zhì)量與B滑塊的質(zhì)量之比為

(

)A．3︰2

B．2︰3C．1︰2

D．2︰1B

[解析]

本題考查動(dòng)量守恒定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用。氣墊導(dǎo)軌上的摩擦可以忽略，兩滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，任意時(shí)刻滿(mǎn)足mAvA＝mBvB，則有mAxA＝mBxB，分析圖像可知，xA＝3cm，xB＝2cm，則A滑塊的質(zhì)量與B滑塊的質(zhì)量之比mA︰mB＝2︰3，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。2．(2020·贛粵湘三省六校聯(lián)考)(多選)如圖所示，在光滑的水平地面上靜止放置一質(zhì)量為M＝1kg的木板A，木板上表面粗糙且固定一豎直擋板，擋板上連接一輕質(zhì)彈簧，當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，在彈簧的左端輕放一質(zhì)量為m＝0.9kg的物塊B，現(xiàn)有一顆質(zhì)量為m0＝0.1kg的子彈C以v0＝400m/s的速度水平擊中物塊并嵌入其中，該過(guò)程作用時(shí)間極短，則在A、B、C相互作用的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的有 (

)A．A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．A、B、C以及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．子彈擊中物塊B的瞬間對(duì)物塊B產(chǎn)生的沖量大小為40N·sD．彈簧被壓縮到最短時(shí)木板的速度為20m/sAD

[解析]

本題考查系統(tǒng)動(dòng)量守恒與能量守恒的應(yīng)用。水平地面光滑，A、B、C組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故A正確；子彈擊中物塊的過(guò)程中系統(tǒng)要克服摩擦力做功，機(jī)械能有損失，因此A、B、C與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；子彈擊中物塊的過(guò)程中子彈與物塊組成