高三物理二轮复习精讲精练 07讲 动量与动量守恒定律基本应用原卷版

高考物理二轮复习（新高考）专题03力与动量.动量守恒定律高考考点分析---在高考中，牛顿定律、功能关系、动量守恒定律是解题的三种基本方法。无论什么运动状况，都可以从这三方面入手。三者可以是递进关系：由牛顿定律的力引出功能关系、动量定理；也可能是并列关系：有些题目从三个角度都可以进行解析。只有熟练运用这三者，才能在高考中游刃有余。该类题型一般为单项选择题、不定项选择题、实验和计算题。知识框架学习目标1.理解冲量与动量之间的关系。2.熟练掌握动量守恒定律及其条件。3.理清碰撞问题中的动量、能量关系。4.能够将反冲问题举一反三，掌握其解题思路。07讲动量与动量守恒定律基本应用力与物体平衡的思维导图重难点突破1.动量定理：Ft=mv-mv0注：F为物体所受合力；要规定正方向。2.动量守恒条件：（1）不受外力或者所受外力的矢量和为零时，系统的动量守恒。（2）当外力相对系统内力小很多时，系统的动量守恒。（3）当某一方向上的合外力为零时，系统在该方向上动量守恒。3.动量守恒定律：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变．表达式：(1)p＝p′或m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′.系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量．(2)Δp1＝－Δp2，相互作用的两个物体动量的变化量等大反向．考点应用1.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．例1.（2022·山东·临邑第一中学高二阶段练习）如图所示，下列情形都忽略空气阻力。下列说法正确的是（）A．若子弹击入沙袋时间极短，可认为击入过程子弹和沙袋组成的系统，水平方向动量守恒B．若子弹击入杆的时间极短，可认为子弹和固定杆组成系统动量守恒C．圆锥摆系统动量守恒D．以上说法都不正确跟踪训练1（2022·甘肃·临洮县文峰中学高二期中）滑雪是深受人们喜爱的一种冰雪运动如图所示，是黄冈市英山县滑雪场中的部分滑道。某次滑雪中，甲同学沿倾斜滑道从A点匀速下滑，经过倾斜滑道和水平滑道的连接点B，在C点追上乙同学，并撞在一起（相碰并抱住对方，此过程时间极短）。下列说法正确的是（）。A．甲同学从A点运动到B点的过程中机械能守恒B．倾斜滑道对甲同学的冲量垂直斜面向上C．撞在一起的过程中甲、乙两同学构成的系统动量守恒D．撞在一起的过程中甲、乙两同学构成的系统机械能守恒例2.（2022·内蒙古·集宁师范学院附属实验中学高一期末）A球的质量是，B球的质量是，它们在光滑的水平面上以相同的动量运动。B在前，A在后，发生正碰后，A球仍朝原方向运动，但其速率变为原来的一半，则碰后两球的速率之比为（

）A． B． C． D．跟踪训练2.（2022·河北邢台·高三期中）如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球从静止开始下落20cm，被竖直顶起，离开头部后上升的最大高度仍为20cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A．下落到与头部刚接触时，足球动量大小为1.6kg·m/sB．头部对足球的平均作用力为足球重力的4倍C．从最高点下落至重新回到最高点的过程中，足球重力的冲量为2N·sD．与头部作用过程中，足球动量变化量为0三种碰撞问题列式：弹性碰撞：能量：12m1v12+12m2v22=12m1v1/2+12m动量：m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/非弹性碰撞:能量：12m1v12+12m2v22=12m1v1/2+12m2v动量：m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/完全非弹性碰撞:能量：12m1v12+12m2v22=12m1v1/2+12m2v动量：m1v1+m2v2=（m1+m2）v共例3.（2022·浙江·嘉兴一中高二期中）如图所示，水平光滑轨道宽和弹簧自然长度均为d。m2的左边有一固定挡板。m1由图示位置静止释放，当m1与m2相距最近时m1速度为v1，则求在以后的运动过程中（）A．的最小速度一定是0 B．的最小速度可能是C．的最大速度可能是 D．的最大速度一定是跟踪训练3.（2022·宁夏·贺兰县景博中学高二阶段练习）2022北京冬奥会后，冰壶运动成为了广大冰雪爱好者热捧的一个运动项目。下图是一个冰壶大本营的示意图，内环R1=0.61m，中环R2=1.22m，外环R3=1.83m。某次比赛中，红壶以某一速度和停在Q点的蓝壶发生正碰之后，质量相等的红、蓝两壶分别停在M和N点。设红、蓝壶与冰面间的摩擦因数相同，则：（1）碰后红壶和蓝壶的速度大小之比；（2）红壶和蓝壶碰撞过程损失的机械能与碰前瞬间红壶动能之比。三种反冲类问题列式：流体：能量：W机=12m水v水2+E动量：F机t=m水v水，m水=ρ水v水，v水=s截v水t火箭发射：能量：12m箭v箭2=12m燃v动量：F机t=m水v水，m水=ρ水v水，v水=s截v水t人船模型：位移:m人x人=m船x船动量:m人v人=m船v船例4.（2022·江西·高二阶段练习）2022年10月13日，我国在太原卫星发射中心采用“长征二号丙”运载火箭，成功发射“环境减灾二号05”卫星，该卫星将有力提升我国灾害预防、应急管理、生态环境遥感监测业务化应用能力。关于火箭发射过程，下列说法正确的是（）A．火箭点火后离开地面向上运动，是地面对火箭反作用力导致的B．火箭在上升过程中，燃气对火箭作用力的冲量大于火箭对燃气作用力的冲量C．某时刻火箭所受推力大小由喷气速度决定D．为了提高火箭的速度，可以不断地增加火箭的级数跟踪训练4.（2022·山东·滕州市第一中学新校高二阶段练习）某学习小组在探究反冲现象时，将质量为m1的一个小液化气瓶固定在质量为m2的小玩具船上，利用液化气瓶向外喷射气体作为船的动力。现在整个装置静止放在平静的水面上，已知打开瓶后向外喷射气体的对地速度为v1，如果在Δt的时间内向后喷射的气体的质量为Δm，忽略水的阻力，则喷射出质量为Δm的气体后，小船的速度是（）A． B． C． D．连接体问题列式：子弹打木块：能量：12m弹v弹2=12（m弹+m块）v共2+w动量：m弹v弹=（m弹+m块）v共板块模型:能量：12m板v板2+12m块v块2=12m板v板、2+12m块v块动量：m板v板+m块v块=m板v板/+m块v块/多过程:能量：理清每个力的做功情况，使用动能定理动量：判断动量是否守恒准备使用动量守恒。例5.（2022·江苏·高三阶段练习）半径为R的竖直放置的光滑半圆轨道如图所示，质量为3m的小球B静止在轨道最低点，质量为m的小球A从轨道边缘由静止下滑，A、B间碰撞为弹性碰撞，则（）A．A、B两球总动量一直不变 B．碰撞前A球重力的功率一直变大C．A、B两球此后的碰撞位置一定还在轨道最低点 D．每次碰撞前的瞬间，两球对轨道压力一定相等跟踪训练5.（2022·山东·阳信县第二高级中学高二期中）如图，右端带有固定挡板的长木板b，静止在光滑水平面上，小滑块a以初速度从左端滑上木板b，a与b的右挡板发生一次弹性碰撞，最后a恰好未从b上掉下。已知a、b质量均为m，滑块a与木板间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则（）A．滑块a的最小速度为 B．碰撞后滑块a先减速后加速C．a、b组成系统的机械能减少了 D．木板b的长度为基础训练1.（2022·广东·肇庆市第一中学高三阶段练习）冲天炮飞上天后会在天空中爆炸。当冲天炮从水平地面斜飞向天空后且恰好沿水平方向运动的瞬间，突然炸裂成一大一小P、Q两块，且质量较大的P仍沿原来方向飞出去，则（）A．质量较大的P先落回地面B．炸裂前后瞬间，总动量守恒C．炸裂后，P飞行的水平距离较大D．炸裂时，P、Q两块受到的内力的冲量相等2.（2022·全国·高二课时练习）如图所示，三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑水平面上。c车上有一小孩跳到b车上，接着又立即从b车跳到a车上。小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同。他跳到a车上相对a车保持静止，此后（）A．a、b两车运动速率相等B．a、c两车运动速率相等C．三辆车的速率关系为D．a、c两车运动方向相反3.（2022·山东·胶州市教育体育局教学研究室高二期中）如图，2022年9月2日凌晨，神舟十四号航天员乘组圆满完成第一次出舱活动，中国宇航员此次出舱活动也向世界展现了中国的最前沿科技——空间站核心舱机械臂；假设一个连同装备共90kg的航天员，离开空间站太空行走，在离飞船12m的位置与空间站处于相对静止的状态。装备中有一个高压气源，能以60m/s的速度喷出气体。航天员为了能在2min内返回空间站，他需要在开始返回的瞬间至少一次性向后喷出气体的质量是（不计喷出气体后航天员和装备质量的变化）（）A．0.1kg B．0.13kg C．0.15kg D．0.16kg4.（2022·内蒙古·乌兰察布市集宁区第四中学高二阶段练习）实验火箭总质量为M，当静置的火箭竖直向下喷出质量为、速度为的高温气体时，以竖直向下为正方向，其速度为（）A． B． C． D．能力提升5.（2022·重庆·巫溪县白马中学校高三阶段练习）如图所示，立柱固定于光滑水平面上O点，质量为km的小球a向右运动，与静止于Q点的质量为m的小球b发生弹性碰撞，碰后a球立即向左运动，球b与立柱碰撞能量不损失，所有碰撞时间均不计，b球恰好在P点追到a球，Q点为OP间中点，则（）A． B． C． D．6.（2022·湖北·襄阳市第一中学高二阶段练习）如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块相连接，并且静止在光滑的水平面上。现使瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，以下说法正确的是（

）A．从到时刻弹簧由拉伸状态逐渐恢复原长B．两物块的质量之比为C．在、时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都是处于拉伸状态D．在时刻两物块的动能之比为7.（2022·重庆·高二阶段练习）如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球A、B发生正碰，图乙为它们碰撞前后的图像，已知小球A的质量，求：（1）小球B的质量；（2）碰撞过程中系统损失的机械能。8.（