高考物理总复习 第七单元 动量 第2讲 动量守恒定律教师用书（含解析）-人教版高三全册物理教案.docx

第2讲动量守恒定律

1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作外力。
(2)内容:如果一个系统不受外力作用,或者所受的合力为零,那么这个系统的总动量保持不变。
(3)表达式
m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'
两个物体组成的系统初动量等于末动量
可写为:p=p'、Δp=0和Δp1=-Δp2。
(4)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。
1.1(2019湖南长沙阶段测验)(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,总动量向右
C.先放开左手,后放开右手,总动量向左
D.无论何时放手,系统总动量守恒
【答案】AC
1.2(2019河南洛阳六校联考)某机车以0.8m/s的速度驶向停在铁轨上的15节车厢跟它们对接。机车跟第1节车厢相碰后,它们连在一起具有一个共同的速度,紧接着又跟第2节车厢相碰,就这样,直至碰上最后一节车厢。设机车和每节车厢的质量都相等,则机车跟最后一节车厢相碰后车厢的速度为(铁轨的摩擦忽略不计)()。

A.0.053m/s B.0.05m/s
C.0.057m/s D.0.06m/s
【答案】B

2碰撞、爆炸与反冲
(1)概念:碰撞指的是物体间相互作用持续时间很短,物体间相互作用力很大的现象。在碰撞过程中,一般都满足内力远大于外力,故可以用动量守恒定律处理碰撞问题。
(2)分类
①弹性碰撞:这种碰撞的特点是系统的机械能守恒,相互作用过程中遵循的规律是动量守恒和机械能守恒。
②非弹性碰撞:在碰撞过程中有机械能损失的碰撞,在相互作用过程中只遵循动量守恒定律。
③完全非弹性碰撞:这种碰撞的特点是系统的机械能损失最大,作用后两物体粘在一起,速度相等,相互作用过程中只遵循动量守恒定律。
④爆炸现象:爆炸过程中内力远大于外力,爆炸的各部分组成的系统总动量守恒。
⑤反冲运动:物体在内力作用下分裂为两个不同部分并且这两部分向相反方向运动的现象。反冲运动中,相互作用力一般较大,通常可以用动量守恒定律来处理。
2.1(2019安徽合肥摸底测验)(多选)在光滑水平面上动能为E0,动量大小为p0的小钢球1与静止的小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反,将碰撞后球1的动能和动量大小分别记为E1、p1,球2的动能和动量大小分别记为E2、p2,则必有()。
A.E1<E0 B.p2>p0
C.E2>E0 D.p1>p0
【答案】AB
2.2(2019北京海淀区开学考试)将静置在地面上、质量为M(含燃料)的火箭模型火箭模型点火升空,火箭模型在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是()。
A.mMv0 B.Mmv0
C.MM-mv0 D.mM-mv0
【答案】D

题型一动量守恒定律的理解和应用问题
1.动量守恒的判定
(1)系统不受外力或者所受外力的矢量和为零,则系统动量守恒。
(2)系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计时,则系统动量守恒。
(3)系统在某一个方向上所受的合力为零,则系统在该方向上动量守恒。
(4)全过程的某一阶段系统受到的合力为零,则该阶段系统动量守恒。

2.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)规定正方向,确定初、末状态的动量。
(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】(多选)如图所示,A、B两物体质量之比mA∶mB=3∶2,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,当弹簧突然被释放后,下列说法正确的是()。

A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,则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,则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,则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,则A、B、C组成的系统动量守恒
【解析】如果A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,弹簧被释放后,A、B分别相对小车向左、向右滑动,它们所受的滑动摩擦力FA向右,FB向左,因为mA∶mB=3∶2,所以FA∶FB=3∶