高考物理总复习碰撞与动量守恒6-2-1考点强化动量守恒定律的应用

考点强化：动量守恒定律应用01020304备选训练

课堂互动

题组剖析

规律总结

第1页课堂互动1．动量守恒定律适用条件(1)理想守恒：系统不受外力或所受外力协力为零，则系统动量守恒．(2)近似守恒：系统受到协力不为零，但当内力远大于外力时，系统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协力为零时，系统在该方向上动量守恒．第2页课堂互动2．动量守恒定律（m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′）“六种”性质系统性研究对象是相互作用两个或多个物体组成系统条件性首先判断系统是否满足守恒条件相对性公式中v1、v2、v1′、v2′必须相对于同一个惯性系同时性公式中v1、v2是在相互作用前同一时刻速度，v1′、v2′是相互作用后同一时刻速度矢量性应先选取正方向，凡是与选取正方向一致动量为正值，相反为负值普适性不但适用低速宏观系统，也适适用于高速微观系统第3页题组剖析1．(·北京东城区模拟)(多项选择)两物体组成系统总动量守恒，这个系统中()A．一个物体增加速度等于另一个物体降低速度B．一物体受协力冲量与另一物体所受协力冲量相同C．两个物体动量改变总是大小相等、方向相反D．系统总动量改变为零解析两个物体组成系统总动量守恒，即p1＋p2＝p1′＋p2′，等式变形后得p1－p1′＝p2′－p2，即－Δp1＝Δp2，－m1Δv1＝m2Δv2，所以每个物体动量改变大小相等，方向相反，不过只有在两物体质量相等情况下才有一个物体增加速度等于另一个物体降低速度，故选项A错误，C正确；依据动量定理得I1＝Δp1，I2＝Δp2，每个物体动量改变大小相等，方向相反，所以每个物体受到冲量大小相等，方向相反，故选项B错误；两物体组成系统总动量守恒，即系统总动量改变为零，选项D正确。答案CD第4页题组剖析2．(·全国卷Ⅰ，14)将质量为1.00kg模型火箭点火升空，50g燃烧燃气以大小为600m/s速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后瞬间，火箭动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)()A．30kg·m/sB．5.7×102kg·m/sC．6.0×102kg·m/sD．6.3×102kg·m/s解析设火箭质量为m1，燃气质量为m2。由题意可知，燃气动量p2＝m2v2＝50×10－3×600kg·m/s＝30kg·m/s。依据动量守恒定律可得0＝m1v1－m2v2，则火箭动量大小为p1＝m1v1＝m2v2＝30kg·m/s，所以选项A正确，B、C、D错误。答案A第5页题组剖析3．[人教版选修3－5·P17·T7改编]悬绳下吊着一个质量为M＝9.99kg沙袋，组成一个单摆，摆长L＝1m。一颗质量m＝10g子弹以v0＝500m/s水平速度射入沙袋，瞬间与沙袋到达共同速度(不计悬绳质量，g取10m/s2)，则此时悬绳拉力为()A．35NB．100NC．102.5ND．350N第6页题组剖析4．(·东营模拟)如图2所表示，甲、乙两名宇航员正在离空间站一定距离地方执行太空维修任务。某时刻甲、乙都以大小为v0＝2m/s速度相向运动，甲、乙和空间站在同一直线上且可视为质点。甲和他装备总质量为M1＝90kg，乙和他装备总质量为M2＝135kg，为了防止直接相撞，乙从自己装备中取出一质量为m＝45kg物体A推向甲，甲快速接住A后即不再松开，今后甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变同向运动，且安全“飘”向空间站。(设甲、乙距离空间站足够远，本题中速度均指相对空间站速度)(1)乙要以多大速度v(相对于空间站)将物体A推出？(2)设甲与物体A作用时间为t＝0.5s，求甲与A相互作用力F大小。转到解析第7页题组剖析转回原题第8页规律总结方法技巧：应用动量守恒定律解题时应该首先判断动量是否守恒，这就需要了解好动量守恒条件，基本思绪以下明确研究对象分析受力定正方向列方程系统组成、研究过程判断动量是否守恒确定两态动量求解或讨论第9页备选训练【备选训练1】一颗子弹水平射入置于光滑水平面上木块A并留在其中，A、B用一根弹性良好轻质弹簧连在一起，如图示。则在子弹打击木块A及弹簧被压缩过程中，对子弹、两木块和弹簧组成系统()A．动量守恒，机械能守恒B．动量不守恒，机械能守恒C．动量守恒，机械能不守恒D．无法判定动量、机械能是否守恒解析动量守恒条件是系统不受外力或所受外力协力为零，本题中子弹、两木块、弹簧组成系统，水平方向上不受外力，竖直方向上所受外力协力为零，所以动量守恒。机械能守恒条件是除重力、弹力对系统做功外，其它力对系统不做功，本题中子弹射入木块瞬间有部分机械能转化为内能(发烧)，所以系统机械能不守恒。故C正确，A、B、D错误。答案C第10页备选训练【备选训练2】如图示,甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏。甲和他冰车质量共为30kg,乙和他冰车质量也是30kg。游戏时,甲推着一个质量为15kg箱子和他一起以2m/s速度滑行,乙以一样大小速率迎面滑来。为防止相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙。箱子滑到乙处时乙快速把它抓住。若不计冰面摩擦，甲最少以多大速度(相对地)将箱子推出，才能防止与乙相撞？甲乙怎样推出与接到箱子才能恰好防止相撞？答案5.2m/s转到解析第11页备选训练解析要想刚好防止相撞，要求乙抓住箱子后与甲速度恰好相等，设甲推出箱子后速度为v1，箱子速度为v，乙抓住箱子后速度为v2。对甲和箱子，推箱子前后动量守恒，以初速度方向为正，由动量守恒定律(M＋m)v0＝mv＋Mv1①对乙