内容正文:
专题14 动量守恒定律及应用
题型一 动量守恒定律的理解与基本应用 1
类型1 系统动量守恒的判断 2
类型2 某一方向动量守恒定律的应用 4
题型二 碰撞模型问题与类碰撞模型 5
类型1 一动一静的弹性碰撞 6
类型2 类碰撞模型问题 7
题型三 “人船”模型问题 8
题型四 爆炸和反冲 10
题型五 动量和能量观点的综合应用 11
题型一 动量守恒定律的理解与基本应用
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.
3.动量守恒定律的不同表达形式
(1)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和.
(2)Δp1=-Δp2,相互作用的两个物体动量的增量等大反向.
(3)Δp=0,系统总动量的增量为零.
4.应用动量守恒定律解题的步骤
(1)明确研究对象,确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程);
(2)进行受力分析,判断系统动量是否守恒(或某一方向上动量是否守恒);
(3)规定正方向,确定初、末状态动量;
(4)由动量守恒定律列出方程;
(5)代入数据,求出结果,必要时讨论说明.
类型1 系统动量守恒的判断
[题型专练1]. (2023春•鄠邑区期末)如图所示,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在其中,将弹簧压缩到最短。若将子弹、木块和弹簧合在一起作为系统,则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧被压缩至最短的整个过程中( )
A.动量不守恒,机械能不守恒
B.动量守恒,机械能不守恒
C.动量不守恒,机械能守恒
D.动量守恒,机械能守恒
[题型专练2]. (2023秋•余姚市校级期中)A、B两物体质量不同,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面水平且光滑。当两物体被同时释放后,则错误的是( )
A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,则A、B组成系统的动量守恒
B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,则A、B、C组成系统的动量守恒
C.若A、B所受的摩擦力大小相等,则A、B组成系统的动量守恒
D.若A、B所受的摩擦力大小相等,则A、B、C组成系统的动量守恒
[题型专练3]. (2023秋•金坛区期中)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,一个质量为m(m<M)的小球从槽高h处开始自由下滑,下列说法正确的是( )
A.在下滑过程中小球和槽之间的作用力对槽不做功
B.在下滑过程中小球和槽所组成的系统机械能守恒、动量守恒
C.全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒,且水平方向动量守恒
D.被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,但小球不能回到槽高h处
[题型专练4]. (2023秋•江阴市期中)如图所示,A、B两物体的质量比mA:mB=4:3,它们原来静止在足够长的平板车C上,A、B间有一根被压缩了的弹簧,地面光滑。当弹簧突然释放后,且已知A、B组成的系统动量守恒。则有( )
A.A、B与C的动摩擦因数相等
B.A、B与C的动摩擦因数是否相等不确定
C.最终稳定时小车向右运动
D.A、B、C系统动量守恒
[题型专练5]. (2023秋•苏州月考)如图所示,站在车上的人,抡起锤子连续敲打小车。初始时,人、车、锤都静止。假设水平地面光滑,关于这一物理过程,下列说法正确的是( )
A.连续敲打可使小车持续向右运动
B.人、车和锤组成的系统动量守恒,机械能不守恒
C.连续敲打可使小车持续向左运动
D.当锤子速度方向竖直向下时,人和车的速度为零
类型2 某一方向动量守恒定律的应用
[题型专练6]. (2023春•红塔区校级期末)如图所示,质量为M的小车在光滑的水平面上以v0向右匀速运动,一个质量为m的小球从高h处自由下落,与小车碰撞后,与车一起向右运动,则其速度为( )
A. B.
C. D.v0
[题型专练7]. (2023•万州区校级模拟)物块A和斜面B的质量分别为m和3m,水平直角边长分别为L和3L,不计一切摩擦,A从斜面顶端由静止开始运动,相对于斜面刚好滑到底端这一过程中,正确的是( )
A.物块A的机械能守恒
B.A与B组成的系统动量守恒
C.斜面B的位移大小为0.5L
D.物块A的位移大小为1.5L
[题型专练8]. (2022秋•温县校级期末)2022年10月1日,中国女篮