专题07 动量-三年（2020-2022）高考真题物理分项汇编（山东专用）

2020-2022年三年山东卷高考汇编 专题07 动量 【考纲定位】 高考命题点 考纲要求 高考真题 1.动量和冲量 理解冲量和动量. 2.动量定理和动量守恒定律 通过理论推导和实验，理解动量定理和动量守恒定律，能用其解释生产生活中的有关现象．知道动量守恒定律的普适性. 2022·山东·高考T2 3.弹性碰撞和非弹性碰撞 通过实验，了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点．定量分析一维碰撞问题并能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象. 2021·山东·高考T13 2021·山东·高考T16 2020·山东·高考T18 【知识重现】 一、动量、冲量 1．动量 运动物体的质量和速度的乘积叫动量．公式：p＝mv. (1)动量是矢量，方向与速度方向相同．动量的合成与分解遵循平行四边形定则、三角形法则． (2)动量是状态量．通常说物体的动量是指运动物体某一时刻的动量(状态量)，计算物体此时的动量应取这一时刻的瞬时速度． (3)动量是相对量．物体的动量与参照物的选取有关，通常情况下，指相对地面的动量．单位是kg·m/s. 2．动量、动能、动量变化量的比较 动量 动能 动量变化量 定义式 p＝mv Ek＝mv2 Δp＝p′－p 矢标性 矢量，方向与v相同 标量，无方向性 矢量，方向与Δv相同 特点 状态量 状态量 过程量 大小关系 Ek＝或p＝ 注意：对于给定的物体，若动能发生变化，动量一定也发生变化；而动量发生变化，动能却不一定发生变化． 3．冲量 冲量I＝Ft，是力对时间的累积效应，是过程量，效果表现为物体动量的变化． (1)冲量的时间性：冲量不仅由力决定，还由力的作用时间决定．恒力的冲量等于力与作用时间的乘积． (2)冲量的矢量性：对于方向恒定的力来说，冲量的方向与力的方向一致；对于作用时间内方向变化的力来说，冲量的方向与相应时间内物体动量改变量的方向一致．冲量的运算遵循平行四边形定则． 注意：作用力与反作用的冲量一定等大、反向，但作用力与反作用力的功之间并无必然联系． 二、动量定理 1．动量定理的内容 物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化，即Ft＝p′－p或Ft＝mv2－mv1. 2．动量定理的理解 (1)动量定理的表达式应是一个矢量式，式中3个矢量都要选同一个方向为正方向． (2)动量定理公式中的F是研究对象所受的合外力，它可以是恒力，也可以是变力，当F为变力时，F应是合外力对作用时间的平均值． (3)公式Ft＝p′－p除表明等号两边大小、方向的关系外，还说明了两边的因果关系，即合外力的冲量是动量变化的原因． (4)动量定理说明的是合外力的冲量与动量变化的关系，与物体的初末动量无必然联系． (5)由Ft＝p′－p，得F＝＝，即物体所受的合外力等于物体的动量对时间的变化率． 三、动量守恒定律 1．动量守恒定律的适用条件 (1)系统不受外力或所受外力的合力为零——理想守恒． (2)系统所受外力远小于内力，如碰撞、爆炸，外力可以忽略不计——近似守恒． (3)系统某一方向不受外力或所受外力的合力为零，或外力远小于内力，则该方向动量守恒——分方向守恒． 2．几种常见的表述及表达式 (1)p＝p′，即系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′. (2)Δp＝p′－p＝0，即系统总动量的增量为0. (3)Δp1＝－Δp2，即两个物体组成的系统中，一部分动量的增量与另一部分动量的增量大小相等、方向相反． 四、动量守恒条件与机械能守恒条件的比较 在动量守恒中，把系统中物体所受的力分为内力和外力．内力不会改变系统的总动量，外力可以改变系统的总动量．所以，动量守恒的条件是要求系统不受外力或受外力之和为零． 在机械能守恒中，对动能和重力势能相互转化的情况，把物体所受的力分为重力和重力之外的其他力．重力做功不改变物体的机械能，而重力之外的力做功会改变物体的机械能．所以，机械能守恒的条件要求只有重力做功，重力以外的其他力不做功． 系统不受外力或所受外力之和为零时，系统的动量守恒，但系统的机械能不一定守恒．因为合外力为零并不能保证重力以外的其他力不做功．例如，子弹以一定水平速度射入放在光滑水平面上的木块中，在这一过程中，子弹和木块组成的系统所受外力之和为零，所以系统的动量守恒．但是，由于在这一过程中摩擦力做功将一部分机械能转化为子弹和木块的内能，所以系统的机械能减少． 同样，系统的机械能守恒时，系统的动量也不一定守恒．因为系统的机械能守恒只是说明没有重力之外的其他力对系统做功，但系统所受的合外力却不一定是零．例如，在水平面上做匀速圆周运动的物体，其机械能是守恒的，但物体动量的方向却时刻都在变，动量不守恒． 【真题汇编】 1.（2022·山东·高考真题）我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征