专题（17）动量定理 动量守恒定律【原卷+解析】---2021年（新高考）物理一轮复习考点强化全突破

2021年（新高考）物理一轮复习考点强化全突破 专题（17）动量定理 动量守恒定律（原卷版） 一、动量和动量定理 1．动量 物体的质量与速度的乘积为动量，即p＝mv，单位是kg·m/s.动量是描述物体运动状态的物理量，是矢量，其方向与速度的方向相同． 2．冲量 力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量，即I＝F·t，冲量是矢量，其方向与力的方向相同，单位是N·s. 3．动量定理 物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量，即p′－p＝I.适用于单个物体或多个物体组成的系统． 【自测1】　下列说法正确的是(　　) A．速度大的物体，它的动量一定也大 B．动量大的物体，它的速度一定也大 C．只要物体的运动速度大小不变，物体的动量就保持不变 D．物体的动量变化越大，则该物体的速度变化一定越大 自测2　(多选)如图1所示，一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下匀速前进了时间t，则(　　) 图1 A．拉力对物体的冲量大小为Ft B．拉力对物体的冲量大小为Ftsin θ C．摩擦力对物体的冲量大小为Ftsin θ D．合外力对物体的冲量大小为零 二、动量守恒定律 1．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平衡状态． (2)近似适用条件：系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力． (3)如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，则系统在该方向上动量守恒． 2．动量守恒定律的不同表达形式 (1)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的总动量等于作用后的总动量． (2)Δp1＝－Δp2，相互作用的两个物体动量的增量等大反向． (3)Δp＝0，系统总动量的增量为零． 自测3　关于系统动量守恒，下列说法错误的是(　　) A．只要系统内有摩擦力，动量就不可能守恒 B．只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒 C．系统所受合外力不为零，其动量一定不守恒，但有可能在某一方向上守恒 D．相互作用的两物体动量的增量的矢量和一定为零 三、碰撞 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，一般都满足内力远大于外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒． 3．分类 动量是否守恒 机械能是否守恒 弹性碰撞 守恒 守恒 非弹性碰撞 守恒 有损失 完全非弹性碰撞 守恒 损失最大 四、反冲运动　火箭 1．反冲现象 (1)如果一个静止的物体在内力作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反方向运动． (2)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． (3)反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的机械能增加． 2．火箭 (1)工作原理：利用反冲运动．火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾喷管迅速喷出时，使火箭获得巨大的反作用力． (2)设火箭在Δt时间内喷射燃气的质量是Δm，喷出燃气的速度大小是u，喷出燃气后火箭的质量是m，则火箭获得的速度大小v＝. 自测4　(多选)下列属于反冲运动的是(　　) A．汽车的运动 B．直升飞机的运动 C．火箭的运动 D．反击式水轮机的运动 命题热点一　动量定理的理解和应用 1．理解 (1)物体的动量变化一定，此时力的作用时间越短，力就越大；力的作用时间越长，力就越小． (2)物体受到的作用力一定，此时力的作用时间越长，动量变化量越大；力的作用时间越短，动量变化量越小． 2．应用 (1)应用I＝Δp求变力的冲量． (2)应用Δp＝F·Δt求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化量． (3)应用动量定理解题的步骤 ①确定研究对象． ②进行受力分析：分析研究对象以外的物体施加给研究对象的力． ③分析运动过程，选取正方向，确定初、末状态的动量以及整个过程合力的冲量． ④列方程：根据动量定理列方程求解． 例1　用豆粒模拟气体分子，可以模拟气体压强产生的原理．如图2所示，从距秤盘80 cm高处把1 000粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上，持续作用时间为1 s，豆粒弹起时竖直方向的速度大小变为碰前的一半，方向相反．若每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且碰撞时间极短(在豆粒与秤盘碰撞极短时间内，碰撞力远大于豆粒受到的重力)，已知1 000粒的豆粒的总质量为100 g．则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为(　　) 图2 A．0.2 N B．0.6 N C．1.0 N D．1.6 N 变式1　篮球运动员通常要伸出双手迎接传来的篮球．接球时，两手随球迅速收缩至胸前，如图3所示．这样做可以(　　) 图3 A．减小球对手的冲量