第1部分 专题2 第2讲 动量 动量守恒定律 (Word教参)-【衡中学案】2023老高考物理二轮总复习(老教材)

第2讲　动量　动量守恒定律 真题速练·明考情 1．(2021·全国乙卷)如图，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(　B　) 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 【解析】　撤去推力，系统所受合外力为零，动量守恒；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，即摩擦力做功，故系统的机械能减少，B正确． 2．(2022·山东，2)我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭．如图所示，发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空．从火箭开始运动到点火的过程中(　A　) A．火箭的加速度为零时，动能最大 B．高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能 C．高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量 D．高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量 【解析】　选火箭为研究对象，其先向上做加速运动，后向上做减速运动，至火箭速度为零．开始火箭受推力、重力及空气阻力，当合力为零时，加速度为零，速度最大，动能最大，选项A正确；火箭向上运动过程中，重力势能也增加，选项B错误；根据动量定理，推力、重力和空气阻力的合力的冲量等于火箭动量的增加量，选项C错误；根据动能定理，推力、重力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量，选项D错误． 3．(2020·全国Ⅲ卷)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　) A．3 J　 B．4 J C．5 J　 D．6 J 【解析】　由v-t图可知，碰前甲、乙的速度分别为v甲＝5 m/s，v乙＝1 m/s；碰后甲、乙的速度分别为v甲′＝－1 m/s，v乙′＝2 m/s，甲、乙两物块碰撞过程中，由动量守恒得m甲v甲＋m乙v乙＝m甲v甲′＋m乙v乙′，解得m乙＝6 kg，则损失的机械能为ΔE＝m甲v＋m乙v－m甲v甲′2－m乙v乙′2，解得ΔE＝3 J，故选A． 4．(多选)(2022·全国乙，20)质量为1 kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示．已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小g取10 m/s2．则(　AD　) A．4 s时物块的动能为零 B．6 s时物块回到初始位置 C．3 s时物块的动量为12 kg·m/s D．0～6 s时间内F对物块所做的功为40 J 【解析】　本题结合F-t图象，考查动量定理、动能定理、牛顿第二定律和功的计算．设F0＝4 N，物块与地面间的摩擦力大小为Ff＝μmg＝2 N,0～3 s内对物块由动量定理可知(F0－Ff)t1＝mv3，解得v3＝6 m/s，3 s时物块的动量为p＝mv3＝6 kg·m/s，故C错误；设3 s后经过时间t物块的速度减为0，由动量定理可得－(F0＋Ff)t＝0－mv3，解得t＝1 s，所以物块在4 s时速度减为0，此时物块的动能也为0，故A正确；设0～3 s内物块的位移大小为x1，由动能定理可得(F0－Ff)x1＝mv，解得x1＝9 m，设3～4 s内物块的位移大小为x2，由动能定理可得－(F0＋Ff)x2＝0－mv，解得x2＝3 m,4～6 s内物块反向运动，物块的加速度大小a＝＝2 m/s2，物块的位移大小为x3＝at＝4 m＜x1＋x2，即6 s时物块没有回到初始位置，故B错误；0～3 s内物块的位移大小为x1,3～6 s内物块的位移大小为x3－x2，故0～6 s内拉力所做的功为W＝F0x1＋F0(x3－x2)＝40 J，故D正确． 〔命题趋势〕 应用动量定理，以及综合应用能量守恒定律和动量守恒定律解决力学问题是高考热点，以选择题和计算题形式考查的几率较大． 常用到的思想方法有：守恒思想、微元法、模型法． 核心知识·固双基 “必备知识”解读 1．动量定理 (1)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． (2)意义：动量定理说明的是合外力的冲量与动量变化的关系，反映了力对时间的累积效果，与物体的初、末动量无必然联系．动量变化的方向与合外力的冲量方向相同，而物体在某一时刻的动量方向跟合外力的冲量方向无必然联系． 2．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零，这个系统的总动量保持不变． (2)表达