高考物理 动量冲量精讲精练 动量守恒定律.doc

动量守恒定律1系统：相互作用的几个物体构成系统系统中各物体之间的相互作用力称为内力，外部其他物体对系统的作用力叫做外力2定律内容：如果一个系统不受外力作用，或者所受的合外力为零，这个系统的总动量保持不变3定律的表达式m1v1m2v2m1v1m2v2，两个物体组成的系统初动量等于末动量可写为：pp、p0和p1p24守恒条件(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(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对点自测1 (多选) 如图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中正确的是()a两手同时放开后，系统总动量始终为零b先放开左手，后放开右手，动量不守恒c先放开左手，后放开右手，总动量向左d无论何时放手，两手放开后在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零解析：选acd.当两手同时放开时，系统所受的合外力为零，所以系统的动量守恒，又因开始时总动量为零，故系统总动量始终为零，选项a正确；先放开左手，左边的物体就向左运动，当再放开右手后，系统所受合外力为零，故系统的动量守恒，且开始时总动量方向向左，放开右手后总动量方向也向左，故选项b错，而c、d正确3(多选)如图所示为两滑块m、n之间压缩一轻弹簧，滑块与弹簧不连接，用一细绳将两滑块拴接，使弹簧处于锁定状态，并将整个装置放在光滑的水平面上烧断细绳后到两滑块与弹簧分离的过程中，下列说法正确的是()a两滑块的动量之和变大b两滑块与弹簧分离后动量等大反向c如果两滑块的质量相等，则分离后两滑块的速率也相等d整个过程中两滑块的机械能增大解析：选bcd.对两滑块所组成的系统，互推过程中，合外力为零，总动量守恒且始终为零，a错误；由动量守恒定律得0mmvmmnvn，显然两滑块动量的变化量大小相等，方向相反，b正确；当mmmn时，vmvn，c正确；由于弹簧的弹性势能转化为两滑块的动能，则两滑块的机械能增大，d正确4(多选)静止在湖面上的小船中有两人分别向相反方向水平抛出质量相同的小球，先将甲球向左抛，后将乙球向右抛抛出时两小球相对于河岸的速率相等，水对船的阻力忽略不计，则下列说法正确的是()a两球抛出后，船向左以一定速度运动b两球抛出后，船向右以一定速度运动c两球抛出后，船的速度为0d抛出时，人给甲球的冲量比人给乙球的冲量大解析：选cd.水对船的阻力忽略不计，根据动量守恒定律，两球抛出前，由两球、人和船组成的系统总动量为0，两球抛出后的系统总动量也是0.两球质量相等，速度大小相等，方向相反，合动量为0，船的动量也必为0，船的速度必为0.具体过程是：当甲球向左抛出后，船向右运动，乙球抛出后，船静止人给甲球的冲量i甲mv0，人给乙球的冲量i2mvmv，v是甲球抛出后的船速，方向向右，所以乙球的动量变化量小于甲球的动量变化量，乙球所受冲量也小于甲球所受冲量二动量守恒定律的理解及应用1动量守恒的“四性”(1)矢量性：表达式中初、末动量都是矢量，需要首先选取正方向，分清各物体初末动量的正、负(2)瞬时性：动量是状态量，动量守恒指对应每一时刻的总动量都和初时刻的总动量相等(3)同一性：速度的大小跟参考系的选取有关，应用动量守恒定律，各物体的速度必须是相对同一参考系的速度一般选地面为参考系(4)普适性：它不仅适用于两个物体所组成的系统，也适用于多个物体组成的系统；不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统2动量守恒定律的不同表达形式(1)m1v1m2v2m1v1m2v2，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(2)p1p2，相互作用的两个物体动量的增量等大反向(3)p0，系统总动量的增量为零例题1如图所示，静止在光滑水平面上的小车质量m20 kg.从水枪中喷出的水柱的横截面积s10 cm2，速度v10 m/s，水的密度1.0103 kg/m3.若用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁，且冲击到小车前壁的水全部沿前壁流进小车中当有质量m5 kg的水进入小车时，试求：(1)小车的速度大小；(2)小车的加速度大小解析：(1)流进小车的水与小车组成的系统动量守恒，设当进入质量为m的水后，小车速度为v1，则mv(mm)v1，即v12 m/s(2)质量为m的水流进小车后，在极短的时间t内，冲击小车的水的质量ms(vv1)t，设此时水对车的冲击力为f，则车对水的作用力为f，由动量定理有ftmv1mv，得fs(vv1)264 n，小车的加速度a2.56 m/s2答案：(1)2 m/s(2)2.56 m/s2例题2光滑水平轨道上有三个木块a、b、c，质量分别为ma3m、mbmcm，开始时b、c均静止，a以初速度v0向右运动，a与b碰撞后分开，b又与c发生碰撞并粘在一起，此后a与b间的距离保持不变求b与c碰撞前b的速度大小解析设a与b碰撞后，a的速度为va，b与c碰撞前b的速度为vb，b与c碰撞后粘在一起的速度为v，由动量守恒定律得对a、b木块：mav0mavambvb对b、c木块：mbvb(mbmc)v由a与b间的距离保持不变可知vav联立式，代入数据得vbv0答案v0应用动量守恒定律解题的步骤(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，必要时讨论说明过关检测1如图所示，一质量m3.0 kg的长方形木板b放在光滑水平地面上，在其右端放一质量为m1.0 kg的小木块a.现以地面为参照系，给a和b以大小均为4.0 m/s，方向相反的初速度，使a开始向左运动，b开始向右运动，但最后a并没有滑离木板b.站在地面的观察者看到在一段时间内小木块a正在做加速运动，则在这段时间内的某时刻木板b相对地面的速度大小可能是()a2.4 m/sb2.8 m/sc3.0 m/s d1.8 m/s解析：选a.a相对地面速度为0时，木板的速度为v1，由动量守恒得(向右为正)：mvmvmv1，解得：v1 m/s.木块从此时开始向右加速，直到两者有共速为v2，由动量守恒得：mvmv(mm)v2，解得：v22 m/s，故b对地的速度在2 m/s m/s范围内，选项a正确2(多选)某同学质量为60 kg，在军事训练中要求他从岸上以大小为2 m/s的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是140 kg，原来的速度大小是0.5 m/s，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上则()a人和小船最终静止在水面上b该过程同学的动量变化量为105 kgm/sc船最终的速度是0.95 m/sd船的动量变化量是105 kgm/s解析：选bd.规定人原来的速度方向为正方向，设人上船后，船与人共同速度为v.由题意，水的阻力忽略不计，该同学跳上小船后与小船达到同一速度的过程，人和船组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，则由动量守恒定律得：m人v人m船v船(m