专题14动量守恒定律-2022年高考物理一轮复习讲重点（人教版2019）

学科网（北京）股份有限公司 专题14动量守恒定律 学习目标 1.能够应用动量守恒定律分析反冲运动问题 2.理解冲量的概念，知道冲量是矢量；理解动量定理及其表达式. 3.掌握动量守恒定律的含义、表达式和守恒条件. 4.知道弹性碰撞、非弹性碰撞的特点. 知识链接 一、、火箭 1.工作原理：利用反冲运动，火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾部喷管迅速喷出，使火箭获得巨大的向前的速度. 2.影响火箭获得速度大小的两个因素： (1)喷气速度：现代火箭的喷气速度为2 000～4 000 m/s. (2)质量比：火箭初始时的质量与燃料用完时箭体质量之比.喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大. 动量定理 (1)内容：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. (2)表达式：mv′－mv＝Ft或p′－p＝I. 动量守恒定律 1.内容：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. 2.表达式： m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(作用前后总动量相等). 3.适用条件：系统不受外力或者所受外力的矢量和为零. 4.普适性：动量守恒定律是一个独立的实验规律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域. 弹性碰撞和非弹性碰撞 1.常见的碰撞类型 (1)弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒. (2)非弹性碰撞：碰撞过程中机械能不守恒. 2.一维弹性碰撞分析：假设物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性碰撞，碰撞后它们的速度分别为v1′和 v2′，碰撞中动量守恒：m1v1＝m1v1′＋m2v2′；碰撞中机械能守恒：m1v12＝m1v1′2＋m2v2′2，解得：v1′＝v1，v2′＝v1. 1．前些时日，云南红河的一位物理老师在课堂上表演徒手劈砖而走红网络，视频中老师在砖平放在桌子边缘的情况下能够“手到砖断”，主要技巧之一在于手落在砖上的时间要尽量地短，目的是使（　　）专项训练 A．手落在砖上的动能较大 B．手落在砖上的动量较大 C．和砖接触时的动量变化量较大 D．和砖接触时的动量变化率较大 【答案】D 【解析】D．由动量定理可得 手落在砖上的时间尽量地短，目的是使和砖接触时的动量变化率较大，即劈砖的作用力较大，D正确； ABC．若只是缩短手落在砖上的时间，对手落在砖上的动能、动量不影响，故手落在砖上的动能、动量及和砖接触时的动量变化量不变，ABC错误。 故选D。 2．如图所示，三辆相同的平板小车a、b、c排成一条直线，静止在光滑水平地面上，一个小孩从c车跳到b车上，接着又从b车跳到a车上，小孩跳离c车和b车时相对地面的速度的水平分量相等，他跳到a车上后相对a车保持静止，三辆小车未发生碰撞。关于三辆车最后的运动情况，下列说法正确的是（　　） A．a车的速度大于c车的速度 B．b车静止在水平地面上 C．b车的速度方向向右 D．b车的速度方向向左 【答案】B 【解析】设小孩质量为m车的质量为M，以小孩相对地面速度方向为正方向，小孩和c车组成系统，由动量守恒定律得 mv+Mvc=0 解得 小孩与b车组成系统，由动量守恒定律得 mv=Mvb+mv 解得 vb=0 最后以小孩与a车组成系统，由动量守恒定律得 mv=（m+M）va 解得 三车最后，b车静止在水平地面上，a车速度va小于c车速度vc，ACD错误，B正确。 故选B。 3．如图所示，光滑水平面上有两个小球、用细绳相连，中间有一根被压缩的轻弹簧，轻弹簧和小球不粘连，两个小球均处于静止状态。剪断细绳后由于弹力作用两小球分别向左、向右运动，已知两小球的质量之比，则弹簧弹开两小球后，下列说法正确的是（　　） A．两小球的动量之比 B．两小球的动量之比 C．两小球的速度之比 D．两小球的速度之比 【答案】D 【解析】AB．小球A、B及弹簧，系统在剪断细绳前后动量守恒，根据动量守恒定律有 所以，弹簧弹开两小球后，两小球动量大小之比为 故AB错误； CD．由于弹簧弹开两小球后动量大小相等，即有 因为 所以可求得 故C错误，D正确。 故选D。 4．某物体静止在光滑水平面上的P处，受一水平力作用运动到Q处，此过程中水平力对物体做功为W，对物体的冲量为I。则物体的质量、到Q处时的速度分别为（　　） A．、 B．、 C．、 D．、 【答案】A 【解析】根据动能定理 根据动量定理 解得 故选A。 5．燃放爆竹是我国传统民俗。春节期间，某人斜向上抛出一个爆竹，到最高点时速度大小为v0，方向水平向东，并炸开成质量相等的三块碎片a、b、c，其中碎片a的速度方向水平向东，忽略空气阻力。以下说法正确的是（　　） A．炸开时，若碎片b的速度方向水平向西，则碎片c的速度方向可能水平向南 B．炸开时，若碎片b的速度为零，则碎片c的速度方向一定水平向西 C．炸开时，若碎片b的速度方向水