专题二 第2讲 动量定理与动量守恒定律(Word教参)-【状元桥】2022高考物理二轮专题复习（老高考）

第2讲　动量定理与动量守恒定律 备考导航 思维导图 命题轨迹 备考指要 动能定理与机械能守恒定律 (2019、2020、2021) 动量定理与动量守恒定律 (2019、2020、2021) 动量与能量的综合应用 (2019、2020、2021) 解决力学综合问题的关键是要做好“三选择” 1．当运动物理收到恒力作用而且又涉及时间时，一般选择用动力学方法解题． 2．当涉及功、能和位移时，一般选用动能定理、机械能守恒定律、功能关系解题，题目中出现相对位移时，应优先选择能量守恒定律． 3．当涉及多个物体及时间时，一般考虑动量定理、动量守恒定律. 热点题型一　动量定理与动量守恒定律的应用 1．应用动量定理解题的步骤 (1)明确研究对象，一般是单个物体． (2)进行受力分析，求出每个力的冲量，再求合冲量，或者先求出合力，再求合力的冲量． (3)选取正方向，确定初、末状态的动量和冲量的正负． (4)根据动量定理列出方程，代入数据求出结果． 2．应用动量守恒定律解题的步骤 (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，代入数据求出结果，并进行讨论． 命题视角一　动量定理的应用 【典例1】(2020·全国Ⅰ)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体．若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是(　　) A．增加了司机单位面积的受力大小 B．减少了碰撞前后司机动量的变化量 C．将司机的动能全部转换成汽车的动能 D．延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积 答案　D 解析　因安全气囊充气后，受力面积增大，减小了司机单位面积的受力大小，选项A错误；有无安全气囊，司机初动量和末动量均相同，所以动量的改变量也相同，选项B错误；因有安全气囊的存在，司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能，不能全部转化成汽车的动能，选项C错误；因为安全气囊充气后面积增大，司机的受力面积也增大，在司机挤压安全气囊的作用过程中由于安全气囊的缓冲增加了受力时间，选项D正确． 命题视角二　动量守恒定律的应用 【典例2】(2021·全国乙)如图所示，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦．用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动．在地面参考系(可视为惯性系)中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统(　　) A．动量守恒，机械能守恒 B．动量守恒，机械能不守恒 C．动量不守恒，机械能守恒 D．动量不守恒，机械能不守恒 答案　B 解析　因为滑块与车厢水平底板间有摩擦，且撤去推力后滑块在车厢底板上有相对滑动，即有摩擦力做功，而水平地面是光滑的，没有摩擦力，以小车、弹簧和滑块组成的系统，根据动量守恒定律和机械能守恒定律的条件可知，撤去推力后该系统动量守恒，机械能不守恒，选项B正确． 1．(2021·全国乙)(多选)水平桌面上，一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动，物体通过的路程等于s0时，速度的大小为v0，此时撤去F，物体继续滑行2s0的路程后停止运动，重力加速度大小为g，则(　　) A．在此过程中F所做的功为mv B．在此过中F的冲量大小等于mv0 C．物体与桌面间的动摩擦因数等于 D．F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍 答案　BC 解析　设物体与桌面间的动摩擦因数为μ，外力撤去前，由牛顿第二定律得F－μmg＝ma1，由速度位移公式得v＝2a1s0，外力撤去后，由牛顿第二定律得－μmg＝ma2，由速度位移公式得－v＝2a2(2s0)，联立上述各式解得F＝，μ＝，选项C正确；由滑动摩擦力的计算公式得Ff＝μmg＝＝，可知F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的3倍，选项D错误；由功的定义式可得，恒力F做的功为W＝Fs0＝mv，选项A错误；由平均速度公式可得，恒力F的作用时间为t＝＝，则恒力F的冲量大小是I＝Ft＝mv0，选项B正确． 2．(2021·重庆云阳江口中学月考)(多选)一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动．F随时间t变化的图线如图所示，则(　　) A．t＝1 s时物块的速率为1 m/s B．t＝2 s时物块的动量大小为2 kg·m/s C．t＝3 s时物块的动量大小为3 kg·m/s D．t＝4 s时物块的速度为2 m/s 答案　AC 解析　解法一　根据F­t图线与时间轴围成的面积的物理意义为合外力F的冲量，可知在0～1 s、0～2 s、0～3 s、0～4 s内合外力的冲量分别为2 N·s