2027届新高考物理热点精准复习 动量守恒定律及其应用

2027届新高考物理热点精准复习动量守恒定律及其应用考点一动量守恒定律的条件及应用强基础•教考衔接1.内容如果一个系统不受外力,或者所受外力的

为0,这个系统的总动量保持不变。2.表达式(1)p=p'或m1v1+m2v2=

。即系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量。(2)Δp1=

,相互作用的两个物体动量的变化量等大反向。矢量和m1v1'+m2v2'-Δp23.适用条件(1)理想守恒:不受外力或所受外力的合力为零。(2)近似守恒:系统内各物体间相互作用的内力

它所受到的外力,如碰撞、爆炸等过程。(3)某一方向守恒:如果系统动量不守恒,但在某一方向上不受外力或所受外力的合力为零,则系统在这一方向上动量守恒。远大于√√×××研考点•精准突破动量守恒定律的六种性质

系统性研究对象是相互作用的两个或多个物体组成的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的速度,v1'、v2'是相互作用后同一时刻的速度矢量性应先选取正方向,凡是与选取的正方向一致的动量为正值,相反为负值普适性不仅适用于低速宏观系统,也适用于高速微观系统

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考向二动量守恒定律的应用典题2

[一题多变](2026安徽蚌埠高三月考)甲、乙两名航天员正在离空间站一定距离的地方执行太空维修任务。某时刻甲、乙都以大小为v0=2m/s的速度相向运动,甲、乙和空间站在同一直线上且均可视为质点。甲和他的装备总质量为m1=90kg,乙和他的装备总质量为m2=135kg,为了避免直接相撞,乙从自己的装备中取出一质量为m=45kg的物体A推向甲,甲迅速接住A后不再松开,此后甲、乙两航天员在空间站外做相对距离不变的同向运动。(设甲、乙距离空间站足够远,本题中的速度均指相对空间站的速度)(1)求乙要以多大的速度v(相对于空间站)将物体A推出和此后甲的速度的大小。(2)设甲与物体A作用时间为t=0.5s,求甲与A的相互作用力F的大小。答案

(1)5.2m/s

0.4m/s

(2)432N解析

(1)方法一:以乙运动的方向为正方向,乙推出物体过程中由动量守恒定律得m2v0=mv+(m2-m)v2,甲接住物体过程mv-m1v0=(m1+m)v1,由题意可知v1=v2,解得v=5.2

m/s,v1=v2=0.4

m/s,方向向左。方法二:以乙运动的方向为正方向,对乙推出物体A,甲接住A全过程由动量守恒定律得(m2-m1)v0=(m1+m2)v2,乙推出物体过程中由动量守恒定律得m2v0=mv+(m2-m)v2,解得v=5.2

m/s,v2=0.4

m/s,方向向左。(2)对甲根据动量定理Ft=m1v1-(-m1v0),解得F=432

N。提示

甲开始反向运动的临界条件是甲接住A后,甲的速度变为零以乙运动的方向为正方向,乙推出物体过程中由动量守恒定律得m2v0=mv+(m2-m)v3甲接住物体过程mv-m1v0=0解得v=4

m/s,v3=1

m/s。

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考点二爆炸、反冲和人船模型强基础•教考衔接1.爆炸

系统的机械能可以增大与碰撞类似,物体间的相互作用时间很短,作用力很大,且远大于系统所受的外力,所以系统动量

。2.反冲(1)定义:当物体的一部分以一定的速度离开物体时,剩余部分将获得一个反向

,如发射炮弹、火箭等。(2)特点:系统内各物体间的相互作用的内力远大于系统受到的外力,动量守恒。守恒冲量√×××研考点•精准突破1.爆炸现象的三个规律

动量守恒由于爆炸是在极短的时间内完成的,爆炸物体间的相互作用力远远大于受到的外力,所以在爆炸过程中,系统的总动量守恒动能增加在爆炸过程中,由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能,所以爆炸后系统的总动能增加位置不变爆炸的时间极短,因而作用过程中,物体产生的位移很小,一般可忽略不计,可以认为爆炸后仍然从爆炸前的位置以新的动量开始运动2.对反冲运动的三点说明

作用原理反冲运动是系统内物体之间的作用力和反作用力产生的效果动量守恒反冲运动中系统不受外力或内力远大于外力,所以反冲运动遵循动量守恒定律机械能增加反冲运动中,由于有其他形式的能转化为机械能,所以系统的总机械能增加3.人船模型人船模型是动量守恒问题中典型的物理模型,其常见情境如下。常见情境

问题两个原来静止的物体发生相互作用时,若所受外力的矢量和为零,则动量守恒。在相互作用的过程中,任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比。这样的问题归为人船模型问题特点注意应用此关系时要注意一个问题:公式中v人、v船和x人、x船一般都是相对地面而言的模型应用的条件一个原来处于静止状态的系统,当系统中的物体间发生相对运动时,过程中有一个方向上动量守恒考向一爆炸问题典题4(2025湖南邵阳二模)质量为m的某型号双响爆竹的结构简化图如图所示,其内部结构分上、下两层,分别装载火药。某次在一水平地面上燃放测试中,点燃引线,下层火药被瞬间引燃后,爆竹获得了竖直升空的初始速度。当爆竹上升到最大高度h处时,上层火药恰好被引燃,爆竹瞬间分裂成质量之比为1∶2的P、Q两部分。若P、Q均沿水平方向飞出,落地点间的水平距离为L,不计空气阻力及爆竹爆炸前后的质量变化,重力加速度为g。

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考点三碰撞模型的规律及应用强基础•教考衔接1.碰撞碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短,而物体间相互作用力很大的现象。2.特点在碰撞现象中,一般都满足内力

外力,可认为相互碰撞的物体组成的系统动量守恒。远大于3.分类

项目动量是否守恒机械能是否守恒弹性碰撞守恒

非弹性碰撞

有损失完全非弹性碰撞守恒损失

守恒守恒最大研考点•精准突破1.碰撞现象满足的规律(1)动量守恒定律。(2)机械能不增加。(3)速度要合理。①若碰前两物体同向运动,则应有v后>v前,碰后原来在前的物体速度一定增大,若碰后两物体同向运动,则应有v前'≥v后'。②碰前两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变。

考向一碰撞可能性分析典题7(2026江苏无锡高三月考)如图所示,两个小球A、B在光滑水平地面上相向运动,它们的质量分别为mA=6kg,mB=3kg,速度分别是vA=6m/s(为正方向),vB=-6m/s,则它们发生正碰后,速度的可能值分别为(

)A.vA'=4m/s,vB'=-2m/s B.vA'=-4m/s,vB'=15m/sC.vA'=-2m/s,vB'=10m/s D.vA'=-3m/s,vB'=12m/sC

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考向三弹性碰撞问题典题9(2025江苏卷)如图所示,在光滑水平面上,左右两列相同的小钢球沿同一直线放置,每列有n个。在两列钢球之间