2023届高考物理一轮复习学案：6.2动量守恒定律及其应用

§6.2动量守恒定律及其应用（导学提纲） 班级： 姓名： 【学习目标】 1.知道动量守恒守恒定律的内容及条件，并会进行相关的计算。（完成题1、2、3） 2.应用动量守恒定律解决碰撞、反冲爆炸等问题。（完成题4、5、6、7） 【使用说明】 1.阅读教材P12~16知道动量守恒守恒定律的内容，会写相应的表达式及条件，并会进行相关的计算。 2.阅读教材P17~20知道碰撞的概念及分类。 3.阅读教材P22~25知道反冲的概念及进行相关的计算。 【知识构建】按使用说明完成概念： 公式： 图像： 【探究问题一】动量守恒定律的理解及其应用 题1. 如图所示，木块B与水平面间的摩擦不计，子弹A沿水平方向射入木块并在极短时间内相对于木块静止下来，然后木块压缩弹簧至弹簧最短。将子弹射入木块到刚相对于木块静止的过程称为Ⅰ，此后木块压缩弹簧的过程称为Ⅱ，则(　　) A．过程Ⅰ中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能不守恒，动量也不守恒 B．过程Ⅰ中，子弹和木块所组成的系统机械能不守恒，动量守恒 C．过程Ⅱ中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒，动量也守恒 D．过程Ⅱ中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒，动量不守恒 题2.如图所示，光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA＝2 kg、mB＝1 kg、mC＝2 kg。开始时C静止，A、B一起以v0＝5m/s 的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞。 （1）A与C碰撞后A、B分别做什么运动？ （2）由题中“A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞。”这句话能写出哪些方程？ （3）A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。 题3.质量为0.5 kg的金属小球，以6 m/s 的速度水平抛出，抛出后经过0.8 s落地，g取10 m/s2。 （1）小球抛出时和刚落地时，动量的大小、方向如何？ （2）小球从抛出到落地的动量变化量的大小和方向如何？ （3）小球在空中运动的0.8s内所受重力的冲量的大小和方向如何？ 【探究问题二】碰撞 题4. 在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都为m，现B球静止，A球向B球运动，发生正碰。已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为EP，求碰前A球的速度。 题5.质量为m1和m2的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其位移—时间图像如图所示。 （1）若m1＝1kg，则m2等于多少？ （2）两个物体的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞？请通过计算说明！ （3）碰撞过程中损失的机械能？ 【探究问题三】爆炸和反冲问题 题6. 用火箭发射人造地球卫星，假设最后一节火箭的燃料用完后，火箭壳体和卫星一起以7.0×103 m/s 的速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星的质量为500 kg，最后一节火箭壳体的质量为100 kg。某时刻火箭壳体与卫星分离，分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度为1.8×103 m/s。试分析计算：分离后卫星的速度增加到多大？火箭壳体的速度是多大？分离后它们将如何运动？ 题7.如图所示，木块A、B的质量均为m，放在一段粗糙程度相同的水平地面上，木块A、B间夹有一小块炸药(炸药的质量可以忽略不计)。让A、B以初速度v0一起从O点滑出，滑行一段距离后到达P点，速度变为，此时炸药爆炸使木块A、B脱离，发现木块B立即停在原位置，木块A继续沿水平方向前进。已知O、P两点间的距离为s，设炸药爆炸时释放的化学能全部转化为木块的动能，爆炸时间很短可以忽略不计，求： (1)木块与水平地面间的动摩擦因数μ； (2)炸药爆炸时释放的化学能E0。 【探究问题四】人船模型 题8.如图所示，质量m＝60 kg的人，站在质量M＝300 kg的车的一端，车长L＝3 m，相对于地面静止。当车与地面间的摩擦可以忽略不计时，人由车的一端走到另一端的过程中。人和车分别发生的位移？ 【高考连接】 1．一质量为m=2000 kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机忽然发现前方100 m处有一警示牌。立即刹车。刹车过程中，汽车所受阻力大小随时间变化可简化为图（a）中的图线。图（a）中，0~t1时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间（这段时间内汽车所受阻力已忽略，汽车仍保持匀速行驶），t1=0.8 s；t1~t2时间段为刹车系统的启动时间，t2=1.3 s；从t2时刻开始汽车的刹车系统稳定工作，直至汽车停止，已知从t2时刻开始，汽车第1 s内的位移为24 m，第4 s内的位移为1 m。 （1）在图（b）中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的v-t图线； （2）求t2时刻汽