2017版新步步高高考物理(江苏专用)大一轮复习讲义课件：第13章 第1讲 动量 动量守恒定律

1、考点一,考点二,限时自测,练出高分,1.内容 如果一个系统 ，或者 ，这个系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律. 2.适用条件 (1)系统不受外力或所受外力的合力为零，不是系统内每个物体所受的合力都为零，更不能认为系统处于 状态. (2)近似适用条件：系统内各物体间相互作用的内力 它所受到的外力. (3)如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，则系统 动量守恒. 3.动量守恒定律的不同表达形式 (1)m1v1m2v2 ，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)p1 ，相互作用的两个物体动量的增量等大反向. (3)p ，系统总动量的增量为零.,不受外力,所受外

2、力的矢量和为零,平衡,远大于,在该方向上,m1v1m2v2,p2,0,【考点逐项排查】,答案,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始时刻的总动量相等. (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于同一参考系的速度，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.,思维深化,1.如图所示，A、B两物体质量之比

3、mAmB32，原来静止在平板小车C上.A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则下列说法中不正确的是() A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统动量守恒 B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统动量守恒 C.若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统动量守恒 D.若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统动量守恒,A、B组成的系统动量不守恒,【题组阶梯突破】,解析答案,4,1,5,6,2,3,2.如图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80 kg和100 kg，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1 m

4、/s.A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.2 m/s，求此时B的速度大小和方向. 解析以空间站为参考系，据动量守恒定律 ：(mAmB)v0mAvAmBvB，解得vB 0.02 m/s，离开空间站方向.,解析答案,4,1,5,6,2,3,3.如图所示，一质量为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的小物块A.现以地面为参考系，给A和B一大小均为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B板，站在地面上的观察者看到在一段时间内物块A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() A.

5、3.0 m/s B.2.8 m/s C.2.4 m/s D.1.8 m/s 解析以地面为参考系，初始阶段，A受水平向右的摩擦力向左做减速运动，B受水平向左的摩擦力向右做减速运动，由于Mm，故A的速度先减为零，设此时B的速度为vB，由动量守恒定律得Mv0mv0MvB，vB2.7 m/s.此后A向右加速运动，B继续向右减速运动，最后二者达到共同速度v，由动量守恒定律得Mv0mv0(Mm)v，v2.0 m/s，所以B相对地面的速度应大于2.0 m/s而小于2.7 m/s，C正确.,解析答案,4,1,5,6,2,3,C,解析答案,4,1,5,6,2,3,5.如图所示，两块厚度相同的木块A、B，紧靠着放

6、在光滑的桌面上，其质量分别为2.0 kg、0.9 kg，它们的下表面光滑，上表面粗糙，另有质量为0.10 kg的铅块C(大小可以忽略)以10 m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面，由于摩擦，铅块C最后停在木块B上，此时B、C的共同速度v0.5 m/s.求木块A的最终速度和铅块C刚滑到B上时的速度.,解析铅块C在A上滑行时， A、B、C所组成的系统动量守恒， 有mCv0(mAmB)vAmCvC 在铅块C滑上B后， B、C组成的系统动量守恒， 有mBvAmCvC(mBmC)v 代入数据解得vA0.25 m/s，vC2.75 m/s.,解析答案,4,1,5,6,2,3,6.如图所示，甲、乙两船的总质

7、量(包括船、人和货物)分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v0、v0.为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度. (不计水的阻力),解析乙船人抛出小球过程 12mv011mv1mvmin 甲船人接小球过程 10m2v0mvmin11mv2 为避免两船相撞应满足 v1v2 联立式得 vmin4v0,解析答案,4,1,5,6,2,3,动量守恒定律解题的基本步骤 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

8、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.,规律总结,返回,内容呈现,1.碰撞 碰撞是指物体间的相互作用持续时间 ，而物体间相互作用力 的现象. 2.特点 在碰撞现象中，一般都满足内力 外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒. 3.分类,很短,很大,远大于,守恒,最大,【考点逐项排查】,答案,思维深化,7.如图，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是 .(填选项前的字母) A.A和B都向左运动 B.A和B都向右

9、运动 C.A静止，B向右运动 D.A向左运动，B向右运动,选向右为正方向， 则A的动量pAm2v02mv0. B的动量pB2mv0. 碰前A、B的动量之和为零， 碰后A、B的动量之和也应为零.,【题组阶梯突破】,解析答案,8,7,10,11,9,8.两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA1 kg，mB2 kg，vA6 m/s，vB2 m/s.当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是() A.vA5 m/s，vB2.5 m/s B.vA2 m/s，vB4 m/s C.vA4 m/s，vB7 m/s D.vA7 m/s，vB1.5 m/s,解析答案,8,7,10,11,9,

10、解析答案,8,7,10,11,9,9.牛顿的自然哲学的数学原理中记载，A、B两个玻璃球相碰，碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为1516.分离速度是指碰撞后B对A的速度，接近速度是指碰撞前A对B的速度.若上述过程是质量为2m的玻璃球A以速度v0碰撞质量为m的静止玻璃球B，且为对心碰撞，求碰撞后A、B的速度大小.,10.如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A球在水平面上静止放置，B球向左运动与A球发生正碰，B球碰撞前、后的速率之比为31，A球垂直撞向挡板，碰后原速率返回.两球刚好不发生第二次碰撞，A、B两球的质量之比为 ，A、B两球碰撞前、后总动能之比为 .,95,41,解

11、析答案,8,7,10,11,9,11.如图所示，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.,返回,解析答案,8,7,10,11,9,2,1,4,5,1.有甲、乙两碰碰车沿同一直线相向而行，在碰前双方都关闭了动力，且两车动量关系为p甲p乙.若规定p甲方向为正，不计一切阻力，则() A.碰后两车可能以相同的速度沿负方向前进，且动能损失最大 B.碰撞过程甲车总是对乙车做正功，碰撞后乙车一定沿正方向前进 C.碰撞过程甲车可能反弹，且

12、系统总动能减小，碰后乙车一定沿正方向前进 D.两车动量变化量大小相等，方向一定是p甲沿正方向，p乙沿负方向,p甲,p乙,x,解析 甲、乙总动量为正,A选项，总动量为负，故错误,B选项，甲对乙做负功，故错误,D选项，方向可能是p甲沿负方向，p乙沿正方向，故错误,解析答案,3,2,1,4,5,3,解析答案,2.如图所示，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止.若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为(),C,2,1,4,5,3,解析答案,3.如图所示，质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，质量为2m的小明

13、站在小车上用力向右迅速推出木箱，木箱相对于冰面的速度为v，接着木箱与右侧竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹后被小明接住，求小明接住木箱后三者共同速度的大小.,4.如图所示，光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接，A的质量为m.开始时橡皮筋松弛，B静止，给A向左的初速度v0.一段时间后，B与A同向运动发生碰撞并粘在一起，碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B的速度的一半.求： (i)B的质量；,解析答案,2,1,4,5,3,4.如图所示，光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接，A的质量为m.开始时橡皮筋松弛，B静止，给A向左的初速度v0.一段时间后，B与A同向运动发生碰撞并粘在

14、一起，碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B的速度的一半.求： (ii)碰撞过程中A、B系统机械能的损失.,解析答案,2,1,4,5,3,5.如图所示，A、B两个小球半径相同，质量不同，并排悬挂在相同长度的轻质绳子上，彼此相互接触，把质量为m0的A球拉开后由静止释放，当A球与B球相碰前其速度为v0，碰撞后两小球的动量相等，则： (1)求碰撞后A球的速度； (2)若碰撞为弹性碰撞，求碰撞后B球的动能.,返回,解析答案,2,1,4,5,3,2,1,4,5,3,返回,2,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1.如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线

15、上运动.两球质量关系为mB2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6 kgm/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为4 kgm/s，则() A.左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25 B.左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110 C.右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25 D.右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110 解析由两球的动量都是6 kgm/s可知，运动方向都向右，且能够相碰，说明左方是质量小速度大的小球，故左方是A球.碰后A球的动量减少了4 kgm/s，即A球的动量为2 kgm/s，由动量守恒定律知B球的动量为10 kgm/s，则其速度比

16、为25，故选项A是正确的.,A,解析答案,13,14,C,解析答案,2,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,B,解析答案,2,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,4.(多选)一只小球沿光滑水平面运动，垂直于墙面撞到竖直墙上.小球撞墙前后的动量变化量为p，动能变化量为E.关于p和E，下列说法正确的是() A.若p最大，则E也最大 B.若p最大，则E一定最小 C.若p最小，则E也最小 D.若p最小，则E一定最大 解析当小球原速率返回时，p最大，而E0，选项B正确，A错误； 当小球撞墙后速度减为零时，p最小，而E最大，选项D正确，C错误.,BD,解

17、析答案,2,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,5.(多选)光滑水平地面上，A、B两物体质量都为m，A以速度v向右运动，B原来静止，左端有一轻弹簧，如图所示，当A撞上弹簧，弹簧被压缩最短时() A.A、B系统总动量仍然为mv B.A的动量变为零 C.B的动量达到最大值 D.A、B的速度相等 解析系统水平方向动量守恒，A正确； 弹簧被压缩到最短时A、B两物体具有相同的速度，D正确，B错误； 但此时B的速度并不是最大的，因为弹簧还会弹开，故B物体会进一步加速，A物 体会进一步减速，C错误.,AD,解析答案,2,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,

18、6.(多选)两个小球A、B在光滑水平面上相向运动，已知它们的质量分别是m14 kg，m22 kg，A的速度v13 m/s(设为正)，B的速度v23 m/s，则它们发生正碰后，其速度可能分别是() A.均为1 m/s B.4 m/s和5 m/s C.2 m/s和1 m/s D.1 m/s和5 m/s,解析答案,2,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案AD,选项C虽满足EkEk，但A、B沿同一直线相向运动，发生碰撞后各自仍能保持原来速度方向(vA0，vB0)，这显然是不符合实际的，因此C错误. 验证选项A、D均满足EkEk，故答案为选项A(完全非弹性碰撞)和选项D(弹

19、性碰撞).,2,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,A,解析答案,2,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,8.短道速滑接力赛中，运动员通过身体接触完成交接棒过程.某次比赛中运动员甲以7 m/s的速度在前面滑行，运动员乙以8 m/s的速度从后面追上，并用双臂奋力将甲向前推出，完成接力过程.设甲、乙两运动员的质量均为60 kg，乙推运动员甲后速度变为5 m/s，方向向前，速度方向在同一直线上，则运动员甲获得的速度为_；此接力过程_(选填“可以”或“不可以”)看做弹性碰撞.,答案,10 m/s,不可以,2,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11

20、,12,13,14,解析答案,2,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,10.如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球在光滑水平面上分别以速度v1、v2同向运动，并发生对心碰撞，碰后m2被右侧墙壁原速弹回，又与m1碰撞，再一次碰撞后两球都静止.求第一次碰后m1球速度的大小.,解析答案,2,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,11.如图所示，光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA2 kg、mB1 kg、mC2 kg.开始时C静止，A、B一起以v05 m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞. 求A与C碰撞后瞬间A的速度大小. 解析因碰撞时间极短，A与C碰撞过程动量守恒，设碰后瞬间A的速度为vA，C的速度为vC，以向右为正方向，由动量守恒定律得mAv0mAvAmCvC A与B在摩擦力作用下达到共同速度，设共同速度为vAB，由动量守恒定律得 mAvAmBv0(mAmB)vAB A与B达到共同速度后恰好不再与C碰撞，应满足vABvC 联立式，代入数据得vA2