第一章动量守恒定律章末优化提升-【勤径学升】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册同步练测（人教版2019）

》高中物理·选择性必修第一册（人教版）】 随堂巩固促应用 验证反情迁移运用 1.(反冲运动)（多选）国产 需加速到，飞船发动机点火，将质量为△m 科幻大片《流浪地球》中 的燃气一次性向后喷出，燃气对地向后的速 有这样的情节：为了自 度大小为。这个过程中，下列各表达式正 救，人类提出一个名为 确的是 () “流浪地球”的大胆计 A.mv=w1一△ 划，即倾全球之力在地球表面建造上万座发 B.mu=mU1十△12 动机，推动地球离开太阳系，用2500年的时 C.mu=(m-△m)1-△m 间奔往另外一个栖息之地，这个科幻情节中 D.m=(m-△m)U1十△m2 有反冲运动的原理。现实中的下列运动，属 3.(人船模型的应用)如图所示，载人气 于反冲运动的有 ) 球原来静止在空中，与地面距离为h, A.汽车的运动 B.直升机的运动 已知人的质量为m,气球的质量（不含 C.火箭的运动 人的质量)为M。若人要沿轻绳梯返 D.反击式水轮机的运动 回地面，则绳梯的长度至少为() 2.(火箭的反冲)2023年10月，我国发射的“神 A.h B 舟十七号”飞船与空间站组合体实现了完美 对接。假设“神舟十七号”飞船到达对接点 mh D.(M+m)h M 附近时，对地的速度为v,此时的质量为m, C.M+m 欲使飞船追上空间站组合体实现对接，飞船 提宗请完成《素能提升训练》训练五 章末优化提升 ©网络构建 动量：=m四，矢量，方向与速度v的方向相同，是状态量 基本概念 动显变化程为与为时相同 冲量：I=F△，矢量，方向与恒力F的方向一致，若力为变力，合力冲量的方向与相应时间内物体动量的 改变量方向一致，是过程量 研究对象：一个物体（或一个系统） 动量定现内容：合外力的神量等于物体动量的变化量 公式：F△=v'一me 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 ①p'=p,相互作用前后，总动量相同 动量守 公式②△p=0,相互作用前后总动量不变 基本规律 恒定律 ③△P,=一△P:,相互作用的两个物体动量的变化量大小相等、方向相反 守 ①系统不受外力的作用 定 ②系统所受外力的矢量和为零 守恒条件 ③内力远大于外力，系统动量近似守恒 ①系统在某一方向上不受外力或所受外力的合力为零，系统在该方向上动量守恒 适用范围：宏观、微观、高速、低速均适用 对心和非对心碰撞 碰撞 弹性碰撞：动量守恒，机械能守恒 弹性和非弹性碰撞 非弹性碰撞：动量守恒，机械能减少（或有损失） 应用 完全非弹性碰撞：动量守恒，机械能损失最多 爆炸：动量守框，动能增加 反冲：动量守恒一火箭 实验：验证动量守恒定律 24 第一章动量守恒定律 。考点聚焦 考点一动量和能量的综合应用 典例剖析 1.三个基本观点 [例1门 如图所示，粗糙的 (1)力的观点：主要是牛顿运动定律和运动 水平面连接一个竖直平面 学公式相结合，常涉及物体的受力、加速度 内的半圆形光滑轨道，其 或匀变速运动等问题。 半径为R=0.1m,半圆形 (2)动量的观点：主要应用动量定理或动量 轨道的底端放置一个质量为m=0.1kg的 守恒定律求解，常涉及物体的受力和时间问 小球B,水平面上有一个质量为M=0.3kg 题，以及物体间的相互作用问题。 的木块A以初速度=4.0m/s开始向着 (3)能量的观点：在涉及单个物体的受力、速 小球B滑动，经过时间1=0.80s与B发生 度和位移问题时，常用动能定理：在涉及系 弹性碰撞。设两物体均可看作质点，它们的 统内能量的转化问题时，常用能量守恒 碰撞时间极短，且已知木块A与桌面间的动 定律。 摩擦因数4=0.25，求： 2.选用原则 (1)两物体碰撞前A的速度大小； (1)单个物体：宜选用动量定理、动能定理和 (2)碰撞后A、B的速度大小： 牛顿运动定律。若其中涉及时间的问题，应 (3)小球B运动到最高点C时对轨道的压力. 选用动量定理：若涉及位移的间题，应选用 [解析](1)碰前对A由动量定理有： 动能定理：若涉及加速度的问题，只能选用 -uMgt=MU-Mu 牛顿第二定律。 解得：vA=2m/s。 (2)多个物体组成的系统：优先考虑两个守 (2)对A、B:碰撞前后动量守恒： 恒定律，若涉及碰撞、爆炸、反冲等问题，应 MuA=MuA'十m 选用动量守恒定律，然后再根据能量关系分 碰撞前后动能保持不变： 析解决。 2Mo,-号合Mo,”+zma 3.系统化思维方法 由以上各式解得：'=1m/s,=3m/s。 (1)对多个物理过程进行整体思维，即把几 (3)B球在轨道上只有重力做功，由动能定 个过程合为一个过程来处理，如用动量守恒 定律解决比较复杂的运动。 理可得2mgR= 2会2一 (2)对多个研究对象进行整体思维，即把两 解得=√5m/s 个或两个以上的独立物体合为一个整体进 行考虑，如应用动量守恒定律时，就是把多 在最高点C对小球B有：mg十F、=mR 个物体看成一个整体（或系统）。 解得：F、=4N,由牛顿第三定律知：小球对 [名师支招] 轨道的压力的大小为4N,方向竖直向上。 想剑 看到“系绕不受外力成合外小为零 系统动最守恒 [答案](1)2m/s(2)1m's3m/s (3)4N,方向竖直向上 君到“内力远大于外力” 系统动最近似守恒 想到. 考点二动量守恒中的临界问题 关键词 转化 看膏”米一方向合外力为军”系统分方向动量守担 思到 1.在动量守恒定律的应用中，常常会遇到临界 看到“只有重力成弹资弹力做功” 系跳肌械能守恒 问题，例如：相互作用的两物体相距最远或 想 开到“系统没有机械与其 系统机械偕丫相 最近、恰好避免相碰、物体的速度刚好反向 他形式的像的转化” 等问题。 25 高中物理·选择性必修第一册（人载版） 这类问题的求解关键是充分利用反证法、极： 。典例剖析 限法分析物体的临界状态，挖掘问题中隐含 [例2]如图所示，甲、乙两 9 的临界条件，选取适当的系统和过程，运用 小孩各乘一辆小车在光 动量守恒定律进行解答。 滑水平面上匀速相向行 2.常见临界问题的类型 驶，速率均为=6.0m/s。甲乘坐的车上有 质量m=1kg的小球若干个，甲和他的车及 (1)涉及弹簧类的临界问题 所带小球总质量M1=50kg,乙和他的车总 对于由弹簧组成的系统，在物体间发生相互 质量M。=30kg,甲不断地将小球一个一个 作用的过程中，当弹簧被压缩到最短或拉伸 地以v=16.5m/s的水平速度（相对于地面） 到最长时，弹簧两端的两个物体的瞬时速度 抛向乙，并被乙接住。则甲至少要抛出多少 必然相等。 个球，才能保证两车不会相碰？ (2)涉及相互作用边界的临界问题 [解析]由于每次抛出的小球对地速度相 在物体滑上放在光滑水平面上的斜（曲）面 同，故可等效为一次抛出，注意到甲、乙速度 体的过程中，由于物体间弹力的作用，斜 相同时抛球个效最少，则有 M1。-M2,=(M1+M)v (曲)面体在水平方向上将做加速运动，物体 解得v=1.5m/s, 滑到斜（曲）面体上最高点的临界条件是物 又对甲（含甲乘坐的小车）和被抛出的球有 体与斜（曲）面体沿水平方向具有共同的速 M1,=(M1一nm)表十nmu, 度，物体到达斜（曲）面体上最高点时，在竖 代入数据可得n=15. 直方向上的分速度等于零。 [答案]15 (3)子弹打木块类的临界问题 川规律方法川 子弹刚好击穿木块的临界条件为子弹穿出 解决动量守恒中的临界问题的关键 (1)寻找临界状态：题设情境中是否有相互作用 时的速度与木块的速度相同，子弹位移为木 的两物体相距最近，恰好滑离，避免相碰和物体开始 块位移与木块厚度之和。 反向运动等临界状态。 (2)挖掘临界条件：在与动量相关的临界阿题中， (4)两物体恰好不相撞 临界条件常常表现为两物体的相对速度关系与相对 位移关系。 临界条件是两物体接触时速度恰好相等。 提示请完成《素能提升训练》章未检测卷一 26