第7章 第二讲 动量守恒定律（学案）-【新高考方案】2026年高考物理一轮总复习（普高基础版）

第二讲　动量守恒定律 课前 (1)只要系统合外力做功为零，系统动量就守恒。 (　　) (2)物体相互作用时动量守恒，但机械能不一定守恒。 (　　) (3)若在光滑水平面上的两球相向运动，碰后均变为静止，则两球碰前的动量大小一定相同。 (　　) (4)若对于某个物理问题牛顿运动定律不适用，则动量守恒定律也不适用。 (　　) (5)(人教选择性必修1 P25“问题”·改编)章鱼是靠向后喷水获取向前运动的速度。 (　　) (6)只要系统所受合外力为零，则系统的动量守恒，系统的机械能也守恒。 (　　) 逐点清(一)　动量守恒的判断 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.(2025·上海黄浦质检)关于动量守恒的条件，下列说法正确的是 (　　) A.只要系统内存在摩擦力，系统动量不可能守恒 B.只要系统所受合外力的冲量为零，系统动量守恒 C.只要系统所受合外力做的功为零，系统动量守恒 D.系统加速度为零，系统动量一定不守恒 2.如图所示，水平桌面光滑，轻弹簧一端固定在墙上，另一端栓接木块B，开始时B静止，弹簧处于原长。某时刻子弹A沿水平方向射入木块B并留在其中，将弹簧压缩到最短。对子弹、木块和弹簧构成的系统，从子弹开始射入木块到弹簧被压缩至最短的过程中 (　　) A.动量不守恒，机械能守恒 B.动量守恒，机械能不守恒 C.动量不守恒，机械能不守恒 D.动量守恒，机械能守恒 3.(多选)如图所示，A、B两物体质量之比mA∶mB=3∶2，初始时静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑。当弹簧突然被释放后，则以下系统动量守恒的是 (　　) A.若A、B与C上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统 B.若A、B与C上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统 C.若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统 D.若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统 4.(2025·广东广州模拟)如图所示，曲面体P静止于光滑水平面上，物块Q自P的上端由静止释放。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之间的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 点睛与自悟 1.解答第2题的关键点 (1)研究子弹射入木块瞬间时，系统动量守恒，机械能不守恒。 (2)研究子弹射入木块后压缩弹簧至最短的过程时，动量不守恒，机械能守恒。 2.同一物理过程中，选不同的系统为研究对象，动量守恒情况也往往不同，因此解题时应明确选取的系统和研究过程。 逐点清(二)　动量守恒定律的基本应用 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.(人教选择性必修1 P16T4·改编)某机车以0.8 m/s的速度驶向停在铁轨上的15节车厢，与它们对接。机车与第1节车厢相碰后，它们连在一起具有一个共同的速度，紧接着又与第2节车厢相碰，就这样，直至碰上最后一节车厢。设机车和车厢的质量都相等，则与最后一节车厢相碰后机车的速度为(机车和车厢与铁轨的摩擦忽略不计 ) (　　) A.0.053 m/s B.0.05 m/s C.0.057 m/s D.0.06 m/s 2.如图所示，在光滑水平面上有质量分别为2m和m的A、B两滑块，它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧(弹簧与A、B不栓连)，由于被一根细绳拉着而处于静止状态。当剪断细绳，在两滑块脱离弹簧之后，下列说法正确的是 (　　) A.两滑块的动能之比EkA∶EkB=1∶2 B.两滑块的动量大小之比pA∶pB=2∶1 C.两滑块的速度大小之比vA∶vB=2∶1 D.弹簧对两滑块做功之比WA∶WB=1∶1 3.(2025·广西河池检测)如图所示，装有沙子的小车静止在光滑的水平面上，总质量为1.5 kg，将一个质量为0.5 kg的小球从距沙面0.45 m高度处以大小为4 m/s的初速度水平抛出，小球落入车内并陷入沙中，最终与车一起向右做匀速运动。不计空气阻力，取重力加速度g=10 m/s2，下列说法正确的是 (　　) A.小球陷入沙子过程中，小球和沙、车组成的系统动量守恒 B.小球陷入沙子过程中，沙子对小球的冲量大小为 N·s C.小车最终的速度大小为1 m/s D.小车最终的速度大小为2 m/s 4.如图，质量M=9 kg的小车A以大小为v0=8 m/s的速度沿光滑水平面匀速运动，小车左端固定的支架上的光滑水平台面上放置质量为m=1 kg 的小球B(可看作质点)，小球距离车上表面H=0.8 m。某一时刻，小车与静止在水平面上的质量为m0=6 kg 的物块C发生碰撞并粘连在一起(碰撞时间可忽略)，此后，小球刚好落入小车右端固定的桶中(桶的尺寸可忽略)，不计空气阻力，取重力加速度g=10 m/s2，求: (1)小车的最终速度的大小v; (2)初始时小球与桶的水平距离Δx。 点睛与自悟 1.解答第3题的关键点 (1)系统总动量不守恒，但在水平方向上系统合外力为零，动量守恒。 (2)小球陷入沙子过程中动量的变化量为 kg·m/s，但沙子对小球的冲量大小不等于合冲量，不等于 N·s。 2.解答第4题的关键点 小车右端与C碰撞瞬间，A、C速度相同，而小球B的速度仍为v0=8 m/s。 逐点清(三)　碰撞问题 |必|备|知|能| 1.弹性碰撞规律 在“一动一静”模型中，质量为m1、速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生弹性正碰，则有 m1v1=m1v1'+m2v2' ① m1=m1v1'2+m2v2'2 ② 由①②得:v1'=，v2'= 结论: (1)当m1=m2时，v1'=0，v2'=v1，碰撞后两球交换速度。 (2)当m1>m2时，v1'>0，v2'>0，碰撞后两球都向前运动。 (3)当m1<m2时，v1'<0，v2'>0，碰撞后质量小的球被反弹回来。 2.分析碰撞问题的三个依据 (1)满足动量守恒定律。 (2)动能不增加:Ek1+Ek2≥Ek1'+Ek2' 或+≥+。 (3)速度要合理。 ①同向碰撞:碰撞前，后面的物体速度大;碰撞后，若两物体仍同向，前面的物体速度大(或相等)。 ②相向碰撞:碰后两物体的运动方向不可能都不改变。 1.[碰撞可能性分析](2025·重庆高三质检)如图所示为某运动员正在准备击球，设在某一杆击球过程中，白色球(主球)和花色球碰撞前后都在同一直线上运动，碰前白色球A的动量pA=5 kg·m/s，花色球B静止，碰后花色球B的动量变为pB'=4 kg·m/s，则两球质量mA与mB间的关系可能是 (　　) A.mB=mA　　B.mB=mA　　C.mB=2mA　　D.mB=5mA 2.[弹性碰撞问题](2025·吉林长春模拟)如图所示，用长度均为l的轻质细绳悬挂三个形状相同的弹性小球，质量依次满足m1≫m2≫m3。将左边第一个小球拉起一定角度θ后释放，则最后一个小球开始运动时的速度约为 (　　) A. B.2 C.3 D.4 3.[非弹性碰撞问题](2023·天津高考)一质量为mA=2 kg的A物体从距地面h=1.2 m处由静止自由下落，同时另一质量为mB=1 kg的B物体从A物体的正下方地面上竖直向上抛出，经过t=0.2 s两物体相遇，碰撞后立刻粘在一起运动，已知重力加速度g=10 m/s2，碰撞时间极短，不计空气阻力。求两物体: (1)碰撞时离地面的高度x; (2)碰后瞬间的速度v; (3)碰撞过程损失的机械能ΔE。 答题区(面答面评，拍照上传，现场纠错品优) 点睛与自悟 1.解答第2题的关键点 (1)“一动一静”弹性正碰后，v2'=; (2)当m1≫m2时，v2'≈2v1。 2.解答第3题的关键点 (1)碰撞前瞬间，A、B位移大小之和为h; (2)碰撞前瞬间，A、B的速度方向相反; (3)碰撞为完全非弹性碰撞。 逐点清(四)　爆炸和反冲 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 类型1　爆炸现象 1.(2025·天津调研)如图所示为春节期间燃放的“火箭”型爆竹，由上下A、B两部分构成，A的质量m1=0.1 kg，B的质量m2=0.2 kg，A、B中间夹有少量火药，不计其质量。开始时，让“火箭”在距地面H=0.8 m高处自由释放，“火箭”着地瞬间以原速率0.75倍的速率反弹，刚要离开地面时火药爆炸，经极短时间后A、B分离，此时B的速度恰好为零。不计空气阻力和“火箭”的体积，可认为火药爆炸所释放的化学能全部转化为A、B的机械能，重力加速度g=10 m/s2。求: (1)“火箭”着地时的速度v的大小; (2)爆炸过程A部分所受作用力的冲量I的大小; (3)火药爆炸所释放的化学能E。 类型2　反冲运动 2.(2025·云南昆明模拟)(多选)科普节活动中，某兴趣小组利用饮料瓶制作的“水火箭”如图所示，瓶中装有一定量的水，其发射原理是通过打气使瓶内空气压强增大，当橡皮塞与瓶口脱离时，瓶内水向后喷出。静置于地面上的质量为M(含水)的“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为m的水以相对地面为v0的速度竖直向下喷出。重力加速度为g，空气阻力不计，下列说法正确的是 (　　) A.水喷出的过程中，“水火箭”和水机械能守恒 B.“水火箭”的推力来源于“水火箭”外的空气对它的反作用力 C.发射后，“水火箭”在空中向上飞行的时间为 D.“水火箭”上升的最大高度为 类型3　人船模型的应用 3.(2023·湖南高考，节选)如图所示，质量为M的匀质凹槽放在光滑水平地面上，凹槽内有一个半椭圆形的光滑轨道，椭圆的半长轴和半短轴分别为a和b，长轴水平，短轴竖直。质量为m的小球，初始时刻从椭圆轨道长轴的右端点由静止开始下滑。以初始时刻椭圆中心的位置为坐标原点，在竖直平面内建立固定于地面的直角坐标系xOy，椭圆长轴位于x轴上。整个过程凹槽不翻转，重力加速度为g。 (1)小球第一次运动到轨道最低点时，求凹槽的速度大小; (2)小球第一次运动到轨道最低点时，求凹槽相对于初始时刻运动的距离。 答题区(面答面评，拍照上传，现场纠错品优) 点睛与自悟 1.爆炸现象 动量守恒 由于爆炸是在极短的时间内完成的，爆炸时物体间的相互作用力远大于其受到的外力，所以在爆炸过程中，系统的总动量守恒 动能增加 在爆炸过程中，由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能，所以爆炸后系统的总动能增加 位置不变 爆炸的时间极短，因而作用过程中，物体产生的位移很小，一般可忽略不计，可以认为爆炸前后物体位置不变 2.反冲运动 作用原理 反冲运动是系统内物体之间的作用力和反作用力产生的效果 动量守恒 反冲运动中系统不受外力或内力远大于外力，所以反冲运动遵循动量守恒定律 机械能增加 反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总机械能增加 3.人船模型 (1)常见情境: (2)动量守恒: 两物体相互作用过程满足动量守恒或某方向动量守恒:m1v1-m2v2=0。 (3)位移关系: m1-m2=0，x1+x2=L， 得x1=L，x2=L。 课下作业:请完成“课时跟踪检测(二十三)” 8 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $$