知识点48：动量守恒定律在三类模型问题中的应用 基础版-2024届高考物理一轮复习讲义及对应练习

知识点48：动量守恒定律在三类模型问题中的应用 考点一：系统动量守恒的判断 【知识思维方法技巧】 （1）系统动量守恒适用条件 ①理想守恒：不受外力或所受外力的合力为零． ②近似守恒：系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力．如碰撞、爆炸、反冲。 ③某一方向守恒：如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，则系统在这一方向上动量守恒．如滑块－斜面(曲面)模型。 （2）判断系统动量是否守恒的“三注意”： ①注意所选取的系统——所选的系统组成不同，结论往往不同。 ②注意所研究的运动过程——系统的运动分为多个过程时，有的过程动量守恒，另一过程则可能不守恒。 ③注意守恒条件——整体不满足系统动量守恒条件时，在某一方向可能满足动量守恒条件。 题型一：系统动量理想守恒 【典例1基础题】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(　　) 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 【典例1基础题对应练习】如图所示，A、B两物体的质量之比为mA∶mB＝1∶2，它们原来静止在平板车C上，A、B两物体间有一根被压缩了的水平轻质弹簧，A、B两物体与平板车上表面间的动摩擦因数相同，水平地面光滑．当弹簧突然释放后，A、B两物体被弹开(A、B两物体始终不滑出平板车)，则有(　　) A．A、B系统动量守恒 B．A、B、C及弹簧整个系统机械能守恒 C．小车C先向左运动后向右运动 D．小车C一直向右运动直到静止 题型二：系统动量近似守恒 【典例2基础题】（多选）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 【典例2基础题对应练习】一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示．则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统(　　) A．动量守恒，机械能守恒 B．动量不守恒，机械能守恒 C．动量守恒，机械能不守恒 D．无法判定动量、机械能是否守恒 题型三：系统某一方向动量守恒 【典例2基础题】如图所示，曲面体P静止于光滑水平面上，物块Q自P的上端静止释放。Q与P的接触面光滑，Q在P上运动的过程中，下列说法正确的是(　　) A．P对Q做功为零 B．P和Q之间相互作用力做功之和为零 C．P和Q构成的系统机械能守恒、动量守恒 D．P和Q构成的系统机械能不守恒、动量守恒 【典例2基础题对应练习】(多选)如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接。一个质量也为m的小球从槽上高h处由静止开始自由下滑，下列判断正确的是(　　) A.在下滑过程中，小球和槽之间的相互作用力对槽不做功 B．在下滑过程中，小球和槽组成的系统水平方向动量守恒 C．被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动 D．被弹簧反弹后，小球能回到槽上高h处 考点二：动量守恒定律在正碰模型中的应用 题型一：弹性正碰模型 【知识思维方法技巧】 （1）弹性碰撞：系统动量守恒、机械能守恒。 m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′ ， m1v12＋m2v22＝m1v1′2＋m2v2′2 v1′＝ ，v2′＝ （2）一动一静弹性碰撞（v2＝0），则有v1′＝v1，v2′＝v1. （3）一动一静弹性碰撞若m1＝m2，则有v1′＝0，v2′＝v1，即碰撞后两球速度互换． 【典例1基础题】光滑水平地面上有两个静止的小物块a和b，a的质量为m，b的质量M可以取不同的数值．现使a以某一速度向b运动，此后a与b发生弹性碰撞，则(　　) A．当M＝m时，碰撞后b的速度最大 B．当M＝m时，碰撞后b的动能最大 C．当M>m时，若M越小，碰撞后b的速度越小 D．当M<m时，若M越大，碰撞后b的动量越小 题型二：非弹性正碰模型 【知识思维方法技巧】 （1）非弹性碰撞：系统动量守恒，机械能减少，损失的机械能转化为内能，ΔE＝Ek初总－E