高三物理動量守恒定律

高三物理動量守恒定律第一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六動量守恒定律的表述復(fù)習(xí)精要1.一個系統(tǒng)不受外力或者受外力之和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變。如果∑F=0則

△p=02．常用的表達方式

由于動量守恒定律比較多地被應(yīng)用于由兩個物體所組成的系統(tǒng)中，所以在通常情況下表達形式為：3.

動量守恒定律成立的條件(1)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零；(2)系統(tǒng)受外力，但外力遠小于內(nèi)力,可以忽略不計；(3)系統(tǒng)在某一個方向上所受的合外力為零，則該方向上動量守恒。(4)全過程的某一階段系統(tǒng)受的合外力為零，則該階段系統(tǒng)動量守恒。第二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六應(yīng)用動量守恒定律的注意點4.(1)注意動量守恒定律的適用條件，(2)

特別注意動量守恒定律的矢量性:要規(guī)定正方向,已知量跟規(guī)定正方向相同的為正值，相反的為負(fù)值，求出的未知量是正值，則跟規(guī)定正方向相同，求出的未知量是負(fù)值，則跟規(guī)定正方向相反。(3)注意定律的廣泛性：動量守恒定律具有廣泛的適用范圍，不論物體間的相互作用力性質(zhì)如何；不論系統(tǒng)內(nèi)部物體的個數(shù)；不論它們是否互相接觸；不論相互作用后物體間是粘合還是分裂,只要系統(tǒng)所受合外力為零,動量守恒定律都適用。動量守恒定律既適用于低速運動的宏觀物體,也適用于高速運動的微觀粒子間的相互作用,大到天體,小到基本粒子間的相互作用都遵守動量守恒定律。

第三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六(4)注意定律的優(yōu)越性——跟過程的細節(jié)無關(guān)(5)注意速度的同時性和相對性。同時性指的是公式中的v10

、v20必須是相互作用前同一時刻的速度，v1、v2必須是相互作用后同一時刻的速度。相對性指的是指動量守恒定律中各物體在各狀態(tài)下的速度必須是相對于同一個慣性參照系的速度，一般以地面為參考系。第四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六(6)注意“平均動量守恒”。當(dāng)系統(tǒng)在全過程中動量守恒時，則這一系統(tǒng)在全過程中的平均動量也守恒。在符合動量守恒的條件下,如果物體做變速運動，為了求解位移，可用平均動量及其守恒規(guī)律來處理。(7)應(yīng)用思路：①

確定系統(tǒng)、分析系統(tǒng)受力；②

在符合定律適應(yīng)條件下,確定系統(tǒng)始、末總動量;③

運用動量守恒定律列式求解。第五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六021.華南師大附中207—208學(xué)年度綜合測試(二)5

5．向空中發(fā)射一物體，不計空氣阻力。當(dāng)此物體的速度恰好沿水平方向時，物體炸裂成a、b兩塊，若質(zhì)量較大的a塊的速度方向仍沿原來的方向，則（）

A．b的速度方向一定與初速度方向相反

B．從炸裂到落地的這段時間里，a飛行的水平距離一定比b的大

C．a(chǎn)、b一定同時到達水平地面

D．在炸裂過程中，a、b受到的爆炸力的沖量大小一定相等CD第六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六021.華南師大附中207—208學(xué)年度綜合測試(二)7

7．質(zhì)量相同的三個小球a、b、c在光滑水平面上以相同的速率運動，它們分別與原來靜止的三個球A、B、C相碰（a與A碰，b與B碰，c與C碰），碰后，a球繼續(xù)沿原來方向運動；b球靜止不動；c球被彈回而且向反方向運動。這時，A、B、C三球中動量最大的是（）

A．A球 B．B球 C．C球

D．由于A、B、C三球質(zhì)量未知，無法判定C第七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六059.江蘇南通市2008屆第三次調(diào)研測試12.Ⅲ(3)

12.Ⅲ(3)一質(zhì)量為M的航天器遠離太陽和行星，正以速度v0在太空中飛行，某一時刻航天器接到加速的指令后，發(fā)動機瞬間向后噴出質(zhì)量為m的氣體，氣體向后噴出的速度大小為v1，求加速后航天器的速度大小.（v0

、v1均為相對同一參考系的速度）解：設(shè)加速后航天器的速度大小為v,由動量守恒定律有解得第八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六gk005.2008年高考江蘇卷12C.(2)12.C⑵（選修模塊3—5）場強為E、方向豎直向上的勻強電場中有兩小球A、B，它們的質(zhì)量分別為m1、m2，電荷量分別為q1、q2．A、B兩球由靜止釋放，重力加速度為g，則小球A和Ｂ組成的系統(tǒng)動量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式為

．

E(q1＋q2)＝（m1＋m2)g系統(tǒng)動量守恒的條件為所受合外力為零。即電場力與重力平衡解析：第九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六017.07-08學(xué)年度廣東東莞市一中9月月考16

、（16分）在水平面上沿一條直線放兩個完全相同的小物體A和B，它們相距s，在B右側(cè)距B物體2s處有一深坑，如圖所示?，F(xiàn)對A物體施以瞬間沖量，使物體A沿A、B連線以速度v0向B運動。為使兩物體能發(fā)生碰撞且碰撞之后又不會落入右側(cè)深坑中，物體A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)應(yīng)滿足什么條件。設(shè)兩物體碰撞時間很短，碰后不再分離。IAB解:設(shè)A、B的質(zhì)量均為m,與地面間的動摩擦因數(shù)為μ,若要使能夠碰到，則要求：第十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六設(shè)A與B碰前的速度為v1，碰后的速度為v2，由動能定理得：由動量守恒定律得：mv1=(m+m)v2為使A、B一起不落入深坑中，則要求：故物體A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)應(yīng)滿足：第十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六006.江蘇南通08屆第一次調(diào)研測試12C(2)

12.C．（模塊3-5試題）（2）如圖所示，平板車B的質(zhì)量為3.0kg，以4.0m/s的速度在光滑水平面上向右運動．質(zhì)量為1.0kg的物體A被輕放到車的右端，設(shè)物體與車上表面間的動摩擦因數(shù)為0.25．求：①如果平板車足夠長，那么平板車最終速度多大？物體在車上滑動的時間是多少？②要使物體不從車上掉下，車至少要有多長？ABv0第十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六①設(shè)物體與車相對靜止時的速度為v，物體運動的加速度為a，在車上滑動的時間是t，則解：代入數(shù)據(jù)解得v＝3.0m/s

t＝1.2s②設(shè)物體相對于車滑動的距離為s由能量守恒得代入數(shù)據(jù)得

s＝2.4m第十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六011.08屆啟東市第一次調(diào)研測試卷5

5．將質(zhì)量為M＝3m的木塊固定在光滑水平面上，一顆質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向射入木塊，子彈射穿木塊時的速度為v0/3；現(xiàn)將同樣的木塊放在光滑的水平面上，相同的子彈仍以速度v0沿水平方向射入木塊，則子彈(

)A．不能射穿木塊，子彈和木塊以相同的速度做勻速運動B．能射穿木塊C．剛好能射穿木塊，子彈射穿木塊時速度為0D．剛好能射穿木塊，子彈射穿木塊時速度大于v0/3v0A解見下頁第十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六解：木塊固定時，射穿木塊克服阻力做功木塊不固定時,若剛好能射穿木塊,由動量守恒定律克服阻力做功，所以不能射穿木塊，A對。第十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六014.山東泰安市07年第一輪質(zhì)量檢測16

16．[選修3—5]

靜止的鋰核（）俘獲一個速度為7.7×106m/s的中子，發(fā)生核反應(yīng)后若只產(chǎn)生了兩個新粒子，其中一個粒子為氦核（），它的速度大小是8×106m/s，方向與反應(yīng)前的中子速度方向相同.

（1）寫出此核反應(yīng)的方程式；（2）求反應(yīng)后產(chǎn)生的另一個粒子的速度大小及方向；（3）此反應(yīng)過程中是否發(fā)生了質(zhì)量虧損，說明依據(jù).解：（1）第十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六（2）用m1、m2和m3分別表示中子()、氦核()和氚核（）的質(zhì)量，用v1、v2和v3分別表示中子、氦核和氚核的速度，由動量守恒定律得代入數(shù)值，得即反應(yīng)后生成的氚核的速度大小為8.1×106m/s，方向與反應(yīng)前中子的速度方向相反（3）反應(yīng)前的總動能反應(yīng)后的總動能經(jīng)計算知E2＞E1故可知反應(yīng)中發(fā)生了質(zhì)量虧損第十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六022.福州三中07—08學(xué)年第三次月考1010．質(zhì)量為M的均勻木塊靜止在光滑水平面上，木塊左右兩側(cè)各有一位拿著完全相同步槍和子彈的射擊手。首先左側(cè)射手開槍，子彈水平射入木塊的最大深度為d1，然后右側(cè)射手開槍，子彈水平射入木塊的最大深度為d2，如圖所示。設(shè)子彈均未射穿木塊，且兩顆子彈與木塊之間的作用力大小均相同。當(dāng)兩顆子彈均相對木塊靜止時，下列正確的是（）

A．最終木塊靜止，d1=d2

B．最終木塊向右運動，d1<d2 C．最終木塊靜止，d1<d2

D．最終木塊向左運動，d1＝d2MC解見下頁第十八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六由（1）、(3)式得V2=0,所以，最終木塊靜止由（2）、(4)式得：d1<d2左側(cè)射手先開槍，解：右側(cè)射手再開槍，第十九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六042.08年蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市教學(xué)情況調(diào)查（一）14(2)

14．（供選修3-5考生作答）（2）如圖所示，在水平光滑直導(dǎo)軌上，靜止著三個質(zhì)量均為m=1kg的相同小球A、B、C，現(xiàn)讓A球以v0=2m/s的速度向著B球運動，A、B兩球碰撞后黏合在一起，兩球繼續(xù)向右運動并跟C球碰撞，C球的最終速度vC=1m/s.①A、B兩球跟C球相碰前的共同速度多大？②兩次碰撞過程中一共損失了多少動能？v0CAB第二十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六解：①A、B相碰滿足動量守恒得兩球跟C球相碰前的速度v1=1m/s②兩球與C球碰撞同樣滿足動量守恒得兩球碰后的速度v2=0.5m/s兩次碰撞過程中一共損失的動能第二十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六030.揚州市07-08學(xué)年度第一學(xué)期期末調(diào)研試卷14(2)14(2)如圖甲所示，質(zhì)量mB=1kg的平板小車B在光滑水平面上以v1=1m/s的速度向左勻速運動．當(dāng)t=0時，質(zhì)量mA=2kg的小鐵塊A以v2=2m/s的速度水平向右滑上小車，A與小車間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2。若A最終沒有滑出小車，取水平向右為正方向，g＝10m/s2，求：①A在小車上停止運動時，小車的速度大?、谠趫D乙所示的坐標(biāo)紙中畫出1.5s內(nèi)小車B運動的速度—時間圖象．1.51.00.5-0.5v/(m/s)1.51.00.50t/s-1.5-1.0甲v2v1BA第二十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六由動量守恒定律得：mAv2-mBv1=(mA+mB)v②設(shè)小車做勻變速運動的加速度為a，時間t由牛頓運動定律得：所以解得：t＝0.5s解得，v=1m/s故小車的速度時間圖象如圖所示．解：①A在小車上停止運動時，A、B以共同速度運動,設(shè)其速度為v，取水平向右為正方向，1.51.00.5-0.5v/(m/s)1.51.00.50t/s-1.5-1.0第二十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六022.福州三中07—08學(xué)年第三次月考1616．（10分）如圖所示：質(zhì)量為M＝0.6kg的小沙箱，用長為L=1.60m的細線懸于空中某點，現(xiàn)用玩具手槍以vo=10m/s速度從左向右向沙箱發(fā)射質(zhì)量m=0.2kg的子彈，假設(shè)沙箱每次在最低點時，就恰好有一顆子彈與沙箱迎面飛來，射入沙箱并留在其中，不計空氣阻力，細線能承受的拉力足夠大，子彈與沙箱的作用時間極短，取g=10m/s2，求解下列問題：（1）第一顆子彈射入沙箱時，沙箱的速度是多大？此后沙箱能否作完整的圓周運動，試計算說明。v0mLMO第二十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六（2）對于第二顆子彈打入沙箱時沙箱速度的求解，有位同學(xué)作了如下的解法：設(shè)第二顆子彈打入沙箱后沙廂的速度為v2，則由動量守恒定律：2mv0=(M+2m)v2，故上述結(jié)果是否正確？若正確則說明理由，若錯誤，求出正確的結(jié)果。（4）停止射擊后，要使沙箱靜止在最低點，射入沙箱的子彈數(shù)目為n，則n應(yīng)?。ǎ〢．只能n=2B．n為任意奇數(shù)C．n為任意偶數(shù)D．不論n為多少，沙箱均不能靜止在最低點（3）第三顆子彈打入沙箱時，沙箱的速度為多少？第二十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六（1）設(shè)第一顆子彈射入沙箱時，沙箱的速度為v1，此過程中系統(tǒng)動量守恒。規(guī)定向右方向為正方向，則若沙箱能作完整的圓周運動，最低點的速度至少為所以此后沙箱不能作完整的圓周運動。

解:mv0-(M+m)v1=(M+2m)v2，v2=0（2）不正確。第二顆子彈打入沙箱時，設(shè)沙箱的速度為v2，則由動量守恒定律：（3）同第1小題，（4）C題目第二十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六002.南京師大08屆《物理之友》力學(xué)綜合(二)21（1）

碰壁前，兩物相對靜止時，小車A的動能多大。（2）為保證兩物相對靜止之后，車才與墻壁碰撞，開始時，車的右端距墻至少多遠。（3）車與墻第一次碰撞后離墻最遠時，A、B系統(tǒng)的機械能。

21、（17分）如圖9所示，長為2m的小車A，它的質(zhì)量為2kg，靜止在光滑的水平地面上，一個質(zhì)量為3kg、大小可忽略的物體B從車A的左端以4m/s的水平向右的速度沖上小車A，物體B在車A上滑行了0.8m后，它們相對靜止。之后,小車A跟右邊的墻壁發(fā)生碰撞,碰撞時間極短,且碰撞過程中無能量損失，g=10m/s2，求：v0BA第二十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六解：（1）設(shè)碰壁前兩物相對靜止時，小車A的速度為v1，以A、B為研究對象，根據(jù)動量守恒定律得：mBv0=(mA+mB)v1∴v1=2.4m/sEkA=1/2mAv12=5.76J（2）設(shè)從開始相互作用到相對靜止，A、B兩物體的位移分別為sA、sB，根據(jù)動能定理得：μmBgsA=1/2mAv12-μmBgsB=1/2mBv12-1/2mBv02sB-sA=0.8m解得：sA=0.48m故開始時，車的右端距墻至少為0.48m第二十八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六（3）車與墻碰后，車以原速率反向運動，當(dāng)車速為零時離墻最遠，設(shè)此時B的速度為v2A與B組成的系統(tǒng)根據(jù)動量守恒定律得：mBv1-mAv1=mBv2∴v2=0.8m/s∴此時A與B組成的系統(tǒng)的機械能為：E=EkB=1/2mBv22=0.96J題目第二十九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六007.東北師大附中07—08學(xué)年上學(xué)期二模20、

20．如圖所示，EF為水平地面，O點左側(cè)是粗糙的、右側(cè)是光滑的．一輕質(zhì)彈簧右端與墻壁固定，左端與靜止在O點質(zhì)量為m的小物塊A連接，此時彈簧處于原長狀態(tài)．質(zhì)量為m的物塊B在大小為F的水平恒力作用下由C處從靜止開始向右運動，物塊B與地面EO段間的滑動摩擦力大小為F/4，物塊B運動到O點與物塊A相碰并一起向右運動（設(shè)碰撞時間極短），運動到D點時撤去外力F．已知CO＝4S,OD=S．求撤去外力后：（1）彈簧的最大彈性勢能；（2）物塊B最終離O點的距離．

4SSACODEFBF第三十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六解：（1）B與A碰撞前速度由動能定理得B與A碰撞，由動量守恒定律有得碰后到物塊A、B運動到速度減為零，彈簧的最大彈性勢能4SSACODEFBF第三十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六（2）設(shè)撤去F后，A、B一起回到O點時速度為v2返回到O點時，A、B開始分離，B在滑動摩擦力作用下向左作勻減速運動，設(shè)物塊B最終離O點最大距離為x.由動能定理得：得

x＝5S

題目第三十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六008.07-08學(xué)年度唐山市重點中學(xué)模擬試卷三12、12．在絕緣水平面上放一質(zhì)量m=2.0×10-3kg的帶電滑塊A，所帶電荷量q=1.0×10-7C.在滑塊A的左邊l=0.3m處放置一個不帶電的絕緣滑塊B，質(zhì)量M=4.0×10-3kg，B與一端連在豎直墻壁上的輕彈簧接觸（不連接）且彈簧處于自然狀態(tài)，彈簧原長s=0.05m.如圖所示，在水平面上方空間加一水平向左的勻強電場，電場強度的大小為E=4.0×105N/C，滑塊A由靜止釋放后向左滑動并與滑塊B發(fā)生碰撞，設(shè)碰撞時間極短，碰撞后兩滑塊結(jié)合在一起共同運動并一起壓縮彈簧至最短處（彈性限度內(nèi)），此時彈性勢能E0=3.2×10-3J，兩滑塊始終沒有分開，兩滑塊的體積大小不計，與水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5，g取10m/s2。求：（1）兩滑塊碰撞后剛結(jié)合在一起的共同速度v；（2）兩滑塊被彈簧彈開后距豎直墻壁的最大距離S.slABE第三十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六【技能空間】這是一道力學(xué)綜合題，主要涉及到動量和能量問題，分析這類綜合題，一般先做好四項準(zhǔn)備工作：審題、受力、過程、草圖。想公式一般先想三個守恒定律：動量守恒、機械能守恒、能量守恒，然后想兩個定理：動量定理、動能定理，最后想牛頓第二定律和運動學(xué)公式。解：（1）設(shè)兩滑塊碰前A的速度為v1，由動能定理有解得：v1=3m/sA、B兩滑塊碰撞,由于時間極短動量守恒,設(shè)共同速度為v解得：v=1.0m/s第三十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六（2）碰后A、B一起壓縮彈簧至最短，設(shè)彈簧壓縮量為x1，由動能定理有：解得：x1=0.02m設(shè)反彈后A、B滑行了x2距離后速度減為零，由動能定理得：解得：x2≈0.05m以后，因為qE>μ(M+m)g，滑塊還會向左運動，但彈開的距離將逐漸變小，所以，最大距離為：S=x2+s-x1=0.05m+0.05m-0.02m=0.08m題目第三十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六047.08年福建省畢業(yè)班質(zhì)量檢查2424．(19分)