第15讲　动量 动量守恒定律-2024年高考物理一轮考点复习精讲精练（全国通用）

第15讲　动量 动量守恒定律 目录 考点一　动量、冲量、动量定理的理解与应用 1 考点二　动量守恒定律的理解 1 考点三　动量守恒定律的应用（人船模型） 4 考点四　碰撞现象的特点和规律 6 考点五　动量和能量观点的综合应用 9 练出高分 10 考点一　动量、冲量、动量定理的理解与应用 1．动量 (1)定义：运动物体的质量和速度的乘积叫做物体的动量，通常用p来表示． (2)表达式：p＝mv. (3)单位：kg·m/s. (4)标矢性：动量是矢量，其方向和速度方向相同． 2．冲量 (1)定义：力F与力的作用时间t的乘积． (2)定义式：I＝Ft. (3)单位：N·_s. (4)方向：恒力作用时，与力的方向相同． (5)物理意义：是一个过程量，表示力在时间上积累的作用效果． 3．动量定理 (1)内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量的变化量． (2)表达式： [例题1] （2022•杭州二模）如图所示，某同学将质量相同的三个物体从水平地面上的A点以同一速率沿不同方向抛出，运动轨迹分别为图上的1、2、3。若忽略空气阻力，在三个物体从抛出到落地过程中，下列说法正确的是（　　） A．轨迹为1的物体在最高点的速度最大 B．轨迹为3的物体在空中飞行时间最长 C．轨迹为1的物体所受重力的冲量最大 D．三个物体单位时间内速度变化量不同 [例题2] （2023•重庆模拟）2022年中国空间站已经全面建成，目前已经转入应用与发展阶段。如图所示，若该空间站仅在地球引力作用下绕地球沿椭圆轨道运动，则运动过程中不变的物理量是（　　） A．动量 B．加速度 C．动能 D．机械能 [例题3] （2023•海淀区二模）如图所示，圆盘可在水平面内绕通过O点的竖直轴转动（俯视），圆盘上距轴r处有一质量为m的物块（可视为质点）。某时刻起，圆盘开始绕轴转动，经过一段时间，其角速度从0增大至ω。已知物块与圆盘之间的动摩擦因数μ、重力加速度g，该过程中物块始终相对圆盘静止，下列说法正确的是（　　） A．物块所受摩擦力的方向始终指向O点 B．物块所受摩擦力的大小始终为μmg C．物块所受摩擦力的冲量大小为mωr D．物块所受摩擦力做的功为0 [例题4] （2023•镇海区校级模拟）如图甲所示，“复兴号”高速列车正沿直线由静止驶出火车站，水平方向的动力F随运动时间t的变化关系如图乙所示。t＝400s后，列车以288km/h的速度做匀速直线运动，已知列车所受阻力大小恒定。则下列说法正确的是（　　） A．前400s，列车做匀减速直线运动 B．列车所受阻力的大小为3.0×106N C．根据已知条件可求出列车的质量为1.0×107kg D．在t＝400s时，列车牵引力的功率为8.0×104kW [例题5] （2023•包头一模）2023年春节，某市限时限地燃放烟花。一位市民购买到一种叫加特林机枪的烟花，站在高地对着一斜坡燃放，沿水平方向连续喷出质量相等的a、b两束烟花，烟花的轨迹如图所示，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．a束烟花在空中运动的时间大于b束烟花 B．a束烟花被喷射出的初始速度大于b束烟花 C．a束烟花在空中运动过程中动量的增加量大于b束烟花 D．a束烟花在空中运动过程中动能的增加量大于b束烟花 考点二　动量守恒定律的理解和判断 1．内容 如果一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律． 2．适用条件 (1)系统不受外力或所受外力的合力为零，不是系统内每个物体所受的合外力都为零，更不能认为系统处于平衡状态． (2)近似适用条件：系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力． (3)如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，则系统在该方向上动量守恒． [例题6] （2023•昌平区二模）飞机沿某水平面内的圆周匀速率地飞行了一周，已知飞机质量为m，速率为v，圆周运动半径为R。下列说法正确的是（　　） A．飞机做匀速圆周运动，速率没变，则所受合外力为零 B．飞机做匀速圆周运动，速率没变，则动量守恒 C．飞机飞行时，速度的方向不断变化，因此动量不守恒；根据动量定理，动量的改变源于向心力的冲量，即 D．飞机飞行时，速度的方向不断变化，因此动量不守恒；根据动量定理，飞行一周动量的改变量为零 [例题7] （2023•绍兴二模）如图所示，在竖直平面内，离地一定高度的树上挂有一个苹果，地面上玩具手枪的枪口对准苹果。某时刻苹果从O点自由下落，同时玩具子弹也从枪口P以一定初速度射出，子弹运动一段时间后到达最高点Q，而苹果也下落到M点，最后子弹在N点“击中”苹果。若子弹和苹果都看成质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．子弹到达最高点的速度为0 B．PQ的竖直高度等于OM的距离 C．子弹“击中”