专题02 动量守恒定律-2022学年高考物理一轮复习精短学案（人教版2019选择性必修第一册）

专项二 动量守恒定律 重难点01 动量守恒定律的推导及基本应用 一、推导 【创设情境】如图所示，光滑水平桌面上质量分别为m1、m2的球A、B，沿着同一直线分别以v1和v2的速度同向运动，v2>v1.当B球追上A球时发生碰撞，碰撞后A、B两球的速度分别为v1′和v2′. 请根据牛顿第三定律，结合动量定理推导动量守恒定律 二、理解动量守恒定律 1.动量守恒定律成立的条件： (1)系统不受外力或者所受外力的合力为零． (2)系统外力远小于内力时，外力的作用可以忽略，系统的动量守恒． (3)系统在某个方向上的合外力为零时，系统在该方向上动量守恒． 3．动量守恒定律的表达式： (1)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(作用前后动量相等，选择初末状态，写出守恒方程)． (2)Δp1＝－Δp2（相互作用的两个物体组成的系统，两物体动量的增量大小相等、方向相反)． 4、普适性：动量守恒定律既适用于低速物体，也适用于高速物体.既适用于宏观物体，也适用于微观物体. 三、对守恒条件的考查 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间有一根被压缩的轻弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则(　　) A．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统的动量守恒 B．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统的动量守恒 C．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统的动量守恒 D．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统的动量守恒 针对训练1.如图所示，一带有光滑圆弧轨道的小车静止在光滑的水平面上，一个可视为质点的小球从圆弧A端正上方由静止释放，刚好从A点无碰撞地进入圆弧小车，AB是圆弧的水平直径，在小球从A向B运动的过程中，下列说法正确的是(　　) A．小球和小车组成的系统动量守恒 B．小球运动到圆弧轨道最低点时，小车的速度最大 C．小球运动到B点时的速度大小等于小球在A点时的速度大小 D．小球从B点抛出后，向上做斜上抛运动 针对训练2. (2019·福建莆田一中月考)(多选)向空中发射一物体(不计空气阻力)，当物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂为a、b两块，若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向，则(　) A．b的速度方向一定与原速度方向相反 B．从炸裂到落地这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大 C．a、b一定同时到达地面 D．炸裂的过程中，a、b的动量变化大小一定相等 总结： 四、应用动量守恒定律求解物体的质量 例2、(2020·全国卷Ⅲ·15)甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示．已知甲的质量为1 kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为(　　) A．3 J B．4 J C．5 J D．6 J 针对训练3． (多选)(2019·山东青岛市模拟)某研究小组通过实验测得两滑块碰撞前后运动的实验数据，得到如图所示的位移—时间图像．图中的线段a、b、c分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ和它们发生正碰后结合体的位移随时间变化关系．已知相互作用时间极短，由图像给出的信息可知(　　) A．碰前滑块Ⅰ与滑块Ⅱ速度大小之比为5∶2 B．碰前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的动量大小大 C．碰前滑块Ⅰ的动能比滑块Ⅱ的动能小 D．滑块Ⅰ的质量是滑块Ⅱ的质量的 总结： 重难点02 动量守恒定律的临界问题 例3、如图所示，甲车质量m1＝20 kg，车上有质量M＝50 kg的人，甲车(连同车上的人)以v＝3 m/s的速度向右滑行，此时质量m2＝50 kg的乙车正以v0＝1.8 m/s的速度迎面滑来，为了避免两车相撞，当两车相距适当距离时，人从甲车跳到乙车上，则人跳出甲车的水平速度(相对地面)应当在什么范围内才能避免两车相撞？不计地面和小车的摩擦，且乙车足够长． 例4、(多选)(2020·全国卷Ⅱ·21)水平冰面上有一固定的竖直挡板，一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上，他把一质量为4.0 kg的静止物块以大小为5.0 m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板，运动员获得退行速度；物块与挡板弹性碰撞，速度反向，追上运动员时，运动员又把物块推向挡板，使其再一次以大小为5.0 m/s的速度与挡板弹性碰撞．总共经过8次这样推物块后，运动员退行速度的大小大于5.0 m/s，反弹的物块不能再追上运动员．不计冰面的摩擦力，该运动员的质量可能为(　　) A．48 kg B．53 kg C．58 kg D．63 kg 针对训练4、如图7所示，在光滑水平面上有A、B两辆小车，水平面的左侧有一竖直墙，在小车B上坐着一个小孩，小孩与B车的总质量是A车质量的10倍．两车开始都处于静止状态，小孩