高考物理核心高頻考點專題備考專題33 動量守恒定律（原卷版）

專題33動量守恒定律1.內容：如果一個系統(tǒng)不受外力,或者所受外力的矢量和為0,這個系統(tǒng)的總動量保持不變。2.表達式(1)p=p′,系統(tǒng)相互作用前總動量p等于相互作用后的總動量p′。(2)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,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。(3)Δp1=-Δp2,相互作用的兩個物體動量的變化量等大反向。(4)Δp=0,系統(tǒng)總動量的變化量為零。3.適用條件(1)理想守恒:系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零。(2)近似守恒:系統(tǒng)內各物體間相互作用的內力遠大于它所受到的外力。(3)某一方向守恒:如果系統(tǒng)在某一方向上所受外力的合力為零,則系統(tǒng)在這一方向上動量守恒。4.應用動量守恒定律的一般步驟5.應用動量守恒定律應注意以下兩點(1)確定所研究的系統(tǒng),單個物體無從談起動量守恒。(2)系統(tǒng)中各物體的速度是否是相對地面的速度,若不是,則應轉換成相對于地面的速度。【典例1】[系統(tǒng)動量守恒的判斷]（多選）如下圖所示，在光滑的水平面上有一物體M，物體上有一光滑的半圓弧軌道，軌道半徑為R，最低點為C，兩端A、B一樣高，現(xiàn)讓小滑塊m從A點靜止下滑，則(

)A.m恰能達到小車上的B點B.m從A到C的過程中M向左運動，m從C到B的過程中M向右運動C.m從A到B的過程中小車一直向左運動，m到達B的瞬間，M速度為零D.M和m組成的系統(tǒng)機械能守恒，動量守恒【典例2】[某一方向動量守恒]如圖所示，總質量為M的軌道ABC置于光滑水平面上，由粗糙水平軌道AB和豎直面內四分之一光滑圓弧軌道BC組成，AB恰與圓弧BC在B點相切。一個質量為m的小物塊從軌道的A端以初速度v0向右沖上水平軌道，到達圓弧軌道上某位置后，沿軌道返回。則(

)A.由于物塊在AB上運動時受到摩擦力作用，故M與m組成的系統(tǒng)動量不守恒B.物塊在軌道ABC上滑動全過程中，M與m組成的系統(tǒng)總動量始終保持不變C.物塊在圓弧軌道上運動過程中，M的動量不斷減小D.當物塊相對軌道靜止時，速度變?yōu)閙【典例3】[動量守恒合理性分析]（多選）質量為m的小球A以速度v0在光滑水平面上運動，與質量為2m的靜止小球B發(fā)生正碰，則碰撞后小球A的速度大小vA和小球B的速度大小vB可能為A.vA=13v0，C.vA=14v0，【典例4】[動量守恒——完全非彈性碰撞]如圖所示，靜止在光滑水平地面上的三個小物塊A、B、C，質量相等都為，物塊C左端固定一輕質彈簧，某時刻給物塊A一水平向右的速度，物塊A和物塊B碰撞后粘在一起，A、B整體運動一段時間后壓縮彈簧，求：(1)物塊A和物塊B碰撞后的速度v1(2)物塊A和物塊B碰撞過程中損失的機械能；(3)物塊AB壓縮彈簧過程中，彈簧的最大彈性勢能?！镜淅?】[動量守恒——非彈性碰撞]（多選）A，B兩球沿一直線運動并發(fā)生碰撞，如圖所示為兩球碰撞前后的位移一時間圖象，a、b分別為A，B兩球碰前的位移一時間圖象，c為碰撞后兩球共同運動的位移一時間圖象，若A球質量是m=2kg，則由圖可知下列結論錯誤的是(????)A.A、B碰撞前的總動量為3kg·m/sB.碰撞時A對B所施沖量為?4N·sC.碰撞前后A的動量變化為6kg·m/sD.碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動能為10J【典例6】[動量守恒——彈性碰撞]

如圖所示，用輕彈簧相連的質量均為2kg的A、B兩物塊靜止于光滑的水平地面上，彈簧處于原長，質量為4?kg的物塊C以v=6?m/s的初速度在光滑水平地面上向右運動，與前方的物塊A發(fā)生碰撞(碰撞時間極短)，并且C與A碰撞后二者粘在一起運動．在以后的運動中，求：(1)當彈簧的彈性勢能最大時，物體B的速度多大？彈簧彈性勢能的最大值是多大？(2)彈簧第一次恢復原長時B的速度多大？【典例7】[動量守恒——爆炸問題]一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率V0進入太空預定位置，由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離.已知分離前箭與星總質量為m1，分離后后部分的箭體質量為m2，分離后箭體以速率V2A.m1V0C.V0?m【典例8】[動量守恒——反沖問題]一質量為M的航天器正以速度v0在太空中飛行，某一時刻航天器接到加速的指令后，發(fā)動機瞬間向后噴出一定質量的氣體，氣體噴出時速度大小為v1，加速后航天器的速度大小v2，則噴出氣體的質量mA.m=v2?v1v1M 【典例9】[動量守恒——人船問題]有一條捕魚小船?？吭诤叴a頭，小船又窄又長，一位同學想用一個卷尺測量它的質量．他進行了如下操作：首先將船平行碼頭自由停泊，然后他輕輕從船尾上船，走到船頭后停下，而后輕輕下船，用卷尺測出船后退的距離d和船長L.已知他自身的質量為m，則船的質量為(????)A.m(L+d)d B.m(L?d)d C.mLd【典例10】[動量守恒與x-t圖象的結合]如圖所示，在光滑水平面上的兩小球發(fā)生正碰，小球的質量分別為m1和m2.圖乙為它們碰撞前后的s?t(位移?時間)圖像。已知m1=0.1?kg。由此可以判斷下列說法錯誤A.碰前m?2靜止，m?B.碰后m?2向右運動，m?C.m?D.碰撞過程中系統(tǒng)損失了0.4?J的機械能【典例11】[動量守恒與v-t圖象的結合]甲、乙兩個物塊在光滑水平桌面上沿同一直線運動，甲追上乙，并與乙發(fā)生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度隨時間的變化如圖中實線所示。已知甲的質量為1?kg，下列說法中正確的是(????)A.該碰撞為完全非彈性碰撞B.物體乙的質量為6?kgC.碰撞過程兩物塊損失的機械能為8?JD.該碰撞過程能量不守恒【點對點01】如圖，光滑水平地面上有一小車，一輕彈簧的一端與車廂的擋板相連，另一端與滑塊相連，滑塊與車廂的水平底板間有摩擦。用力向右推動車廂使彈簧壓縮，撤去推力時滑塊在車廂底板上有相對滑動。在地面參考系(可視為慣性系)中，從撤去推力開始，小車、彈簧和滑塊組成的系統(tǒng)(????)A.動量守恒，機械能守恒 B.動量守恒，機械能不守恒C.動量不守恒，機械能守恒 D.動量不守恒，機械能不守恒【點對點02】光滑水平面上放有一上表面光滑、傾角為α的斜面體A，斜面體質量為M、底邊長為L，如圖所示．將一質量為m、可視為質點的滑塊B從斜面的頂端由靜止釋放，滑塊B經(jīng)過時間t剛好滑到斜面底端．此過程中斜面對滑塊的支持力大小為N，則下列說法中正確的是(????)A.N=mgcos?αB.滑塊下滑過程中支持力對B的沖量大小為Ntcos?αC.滑塊B下滑的過程中A、B組成的系統(tǒng)動量守恒D.此過程中斜面體向左滑動的距離為m【點對點03】A，B兩球沿一直線運動并發(fā)生正碰.如圖所示為兩球碰撞前后的位移—時間圖像.a、b分別為A，B兩球碰撞前的位移—時間圖線，c為碰撞后兩球共同運動的位移—時間圖線，若A球質量是m=2?kg，則由圖可知(????A.A，B碰撞前的總動量為3B.碰撞時A對B所施沖量為?4C.碰撞前后A的動量變化為6D.碰撞中A，B兩球組成的系統(tǒng)損失的動能為8?J【點對點04】一炮彈質量為m，以一定的傾角斜向上發(fā)射，達到最高點時速度大小為v，方向水平．炮彈在最高點爆炸成兩塊，其中一塊恰好做自由落體運動，質量為m/4，則爆炸后另一塊瞬時速度大小為()A.v B.3v4 C.4v3 【點對點05】一只質量為0.9?kg的烏賊吸入0.1?kg的水后，靜止在水中。遇到危險時，它在極短時間內把吸入的水向后全部噴出，以大小為2?m/s的速度向前逃竄。下列說法正確的是()A.在烏賊噴水的過程中，烏賊所受合力的沖量大小為0.9?N·sB.在烏賊噴水的過程中，烏賊和噴出的水組成的系統(tǒng)的動量增大C.烏賊噴出的水的速度大小為18?m/sD.在烏賊噴水的過程中，有9?J的生物能轉化成機械能【點對點06】A，B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，A球的動量是5kg?m/s，B球的動量是7kg?m/s.當AA.6kg?m/s，6kg?C.2kg?m/s，14kg?【點對點07】(多選)如圖所示，A，B是放在粗糙水平面上質量相等的兩個小物塊，與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ，小物塊A以速度v0與靜止的小物塊B發(fā)生正碰，重力加速度為g，碰后小物塊B在水平面上滑行的距離可能為()A.v028μg B.v024【點對點08】(多選)如圖所示，兩個質量和速度均相同的子彈分別水平射入靜止在光滑水平地面上質量相同、材料不同的兩矩形滑塊A、B中，射入A中的深度是射入B中深度的兩倍。上述兩種射入過程相比較(????)A.射入滑塊A的子彈速度變化大B.整個射入過程中兩滑塊受的沖量一樣大C.兩個過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相同D.射入滑塊A中時阻力對子彈做功是射入滑塊B中時的兩倍【點對點09】如圖所示，在光滑水平面上有兩個木塊A、B，木塊B左端放置小物塊C并保持靜止，已知mA=mB=0.2?kg，mC=0.1?kg，現(xiàn)木塊A以初速度v(1)木塊A與B相碰瞬間A木塊及小物塊C的速度大??；(2)設木塊A足夠長，求小物塊C的最終速度．【點對點10】如圖所示，光滑水平面上有一質量為2M、半徑為R(R足夠大)的14圓弧曲面C，質量為M的小球B置于其底端，另一個小球A質量為M2，小球A以v0的速度向B(1)B的最大速率？(2)B運動到最高點時離地高度？(3)B滑離C時，C的