11 热点十一 动量定理和动量守恒定律(课件PPT)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·物理
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教辅
摘要:
该高中物理高考复习课件聚焦“动量定理和动量守恒定律”热点专题,依据高考评价体系梳理了动量矢量性、守恒条件、冲量计算等核心考查要求,通过近五年黑吉辽、广东等多卷真题分析,明确动量判断、碰撞问题等高频考点分布,归纳选择、计算等常考题型,体现备考针对性。
课件亮点在于“真题精讲+素养导向+技巧提炼”,如以2023广东卷滑块碰撞题为例,运用科学思维中的模型建构和科学推理,解析动量守恒条件判断、冲量计算方法,培养运动和相互作用观念。设“易错点警示”帮助学生区分动量与动能,教师可据此精准指导,提升学生答题技巧和得分率,助力高考冲刺。
内容正文:
热点十一 动量定理和动量
守恒定律
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C
1.(2024·黑吉辽卷,T1)2024年5月3日,长征五号遥八运载火箭托举嫦娥六号探测器进入地月转移轨道,火箭升空过程中,以下描述其状态的物理量属于矢量的是( )
A.质量 B.速率
C.动量 D.动能
解析:矢量是既有大小,又有方向的物理量,所以动量是矢量,而质量、速率、动能只有大小没有方向,是标量。
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五年高考经典练
AD
2.(多选)(2024·甘肃卷,T8)电动小车在水平面内做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.小车的动能不变
B.小车的动量守恒
C.小车的加速度不变
D.小车所受的合外力一定指向圆心
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五年高考经典练
小车所受的合外力提供向心力,始终指向圆心,根据牛顿第二定律可知,小车的加速度始终指向圆心,大小不变,方向时刻变化,C错误,D正确。
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五年高考经典练
D
3.(2021·北京卷,T10)如图所示,圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动,圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动,小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是( )
A.圆盘停止转动前,小物体所受摩擦力的方向
沿运动轨迹切线方向
B.圆盘停止转动前,小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2mωr
C.圆盘停止转动后,小物体沿圆盘半径方向运动
D.圆盘停止转动后,小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为mωr
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五年高考经典练
解析:圆盘停止转动前,小物体随圆盘一起转动,小物体所受摩擦力提供向心力,方向沿半径方向,故A错误;
圆盘停止转动后,小物体沿切线方向运动,故C错误;
圆盘停止转动后,根据动量定理可知,小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小I′=Δp=mv=mrω,故D正确。
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五年高考经典练
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4.(多选)(2023·广东卷,T10)某同学受电动窗帘的启发,设计了如图所示的简化模型。多个质量均为1 kg的滑块可在水平滑轨上滑动,忽略阻力。开窗帘过程中,电机对滑块1施加一个水平向右的恒力F,推动滑块1以0.40 m/s的速度与静止的滑块2碰撞,碰撞时间为0.04 s,碰撞结束后瞬间两滑块的共同速度为0.22 m/s。关于两滑块的碰撞过程,下列说法正确的有( )
A.该过程动量守恒
B.滑块1受到合外力的冲量大小为0.18 N·s
C.滑块2受到合外力的冲量大小为0.40 N·s
D.滑块2受到滑块1的平均作用力大小为5.5 N
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五年高考经典练
解析:取向右为正方向,滑块1和滑块2组成的系统的初动量p1=mv1=1×0.40 kg·m/s=0.40 kg·m/s,碰撞后的动量p2=2mv2=2×1×0.22 kg·m/s=0.44 kg·m/s,则两滑块的碰撞过程动量不守恒,故A错误;
对滑块1,取向右为正方向,则有I1=mv2-mv1=1×0.22 kg·m/s-1×0.40 kg·m/s=-0.18 kg·m/s,负号表示方向水平向左,故B正确;
对滑块2,取向右为正方向,则有I2=mv2=1×0.22 kg·m/s=0.22 kg·m/s,故C错误;
对滑块2根据动量定理有FΔt=I2,解得F=5.5 N,则滑块2受到滑块1的平均作用力大小为5.5 N,故D正确。
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五年高考经典练
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5.(多选)(2023·新课标卷,T19)使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离,静止于水平桌面上,甲的N极正对着乙的S极,甲的质量大于乙的质量,两者与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙,在它们相互接近过程中的任一时刻( )
A.甲的速度大小比乙的大
B.甲的动量大小比乙的小
C.甲的动量大小与乙的相等
D.甲和乙的动量之和不为零
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五年高考经典练
m甲>m乙,又μ甲=μ乙,则f甲>f乙,故甲和乙组成的系统合外力的冲量方向向左,即甲的动量大小比乙的小,B、D正确,C错误。
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五年高考经典练
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五年高考经典练
针鞘到达目标组织表面后,继续前进d2减速至0,有Ek=F2d2,故B错误;
针鞘运动d2的过程中,阻力做功Wf=-F2d2,故C错误;
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五年高考经典练
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7.(2022·北京卷,T10)质量为m1和m2的两个物体在光滑水平面上正碰,其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.碰撞前m2的速率大于m1的速率
B.碰撞后m2的速率大于m1的速率
C.碰撞后m2的动量大于m1的动量
D.碰撞后m2的动能小于m1的动能
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五年高考经典练
解析:x-t图像的斜率表示物体的速度,根据图像可知m1碰前的速度大小v0=4 m/s,m2碰前的速度为0,A错误;
两物体正碰后,m1碰后的速度大小v1=2 m/s,m2碰后的速度大小v2=2 m/s,碰后两物体的速率相等,B错误;
两物体碰撞过程中满足动量守恒定律,即m1v0=-m1v1+m2v2,解得两物体质量的关系为m2=3m1,根据动量的表达式p=mv可知碰后m2的动量大于m1的动量,C正确;
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五年高考经典练
BC
8.(多选)(2024·广西卷,T8)如图,在光滑平台上有两个相同的弹性小球M和N。M水平向右运动,速度大小为v,M与静置于平台边缘的N发生正碰,碰撞过程中总机械能守恒。若不计空气阻力,则碰撞后,N在( )
A.竖直墙面上的垂直投影的运动是匀速运动
B.竖直墙面上的垂直投影的运动是匀加速运动
C.水平地面上的垂直投影的运动速度大小等于v
D.水平地面上的垂直投影的运动速度大小大于v
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五年高考经典练
解析:由于两小球碰撞过程中机械能守恒,可知两小球碰撞过程是弹性碰撞,由于两小球质量相等,故碰撞后两小球交换速度,即vM=0,vN=v,碰后小球N做平抛运动,在水平方向做匀速直线运动,即水平地面上的垂直投影的运动速度大小等于v;在竖直方向上做自由落体运动,即竖直墙面上的垂直投影的运动是匀加速运动。
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五年高考经典练
D
9.(2025·河南卷,T7)两小车P、Q的质量分别为mP和mQ,将它们分别与小车N沿直线做碰撞实验,碰撞前后的速度v随时间t的变化分别如图1和图2所示。小车N的质量为mN,碰撞时间极短,则( )
A.mP>mN>mQ B.mN>mP>mQ
C.mQ>mP>mN D.mQ>mN>mP
解析:由题图可知三小车速度变化量的大小关系是ΔvP>ΔvN>ΔvQ,P碰撞N过程中两车组成的系统动量守恒,有mPvP+mNvN=mPvP′+mNvN′,则有mP(vP-vP′)=mN(vN′-vN),则速度变化量越大质量越小,则mP<mN,同理可知mN<mQ,故mQ>mN>mP,D正确。
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五年高考经典练
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10.(2022·湖北卷,T7) 一质点做曲线运动,在前一段时间内速度大小由v增大到2v,在随后的一段时间内速度大小由2v增大到5v。前后两段时间内,合外力对质点做功分别为W1和W2,合外力的冲量大小分别为I1和I2。下列关系式一定成立的是( )
A.W2=3W1,I2≤3I1 B.W2=3W1,I2≥I1
C.W2=7W1,I2≤3I1 D.W2=7W1,I2≥I1
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解析:由题图(2)可知,F1和F2的合力随时间变化,所以物块不能做匀变速曲线运动,A错误;
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解析:无人机沿水平方向做匀速直线运动,则其任一时刻受力平衡,又由题意可知拉力方向不变,大小逐渐减小,则可作出无人机的受力示意图如图所示,可知无人机受到空气作用力的方向会变化,A正确;
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五年高考经典练
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14.(2025·广东卷,T7)如图所示,光滑水平面上,小球M、N分别在水平恒力F1和F2作用下,由静止开始沿同一直线相向运动,在t1时刻发生正碰后各自反向运动,已知F1和F2始终大小相等、方向相反。从开始运动到碰撞后第1次速度减为0的过程中,两小球速度v随时间t变化的图像,可能正确的是( )
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五年高考经典练
解析:两小球碰撞前后各自的受力未发生变化,则小球碰撞后的加速度与碰撞前的相同,又v-t图像中图线的斜率表示加速度,则碰撞前后小球的v-t图线相互平行,B、C错误;
由于F1与F2始终大小相等、方向相反,且两小球均由静止开始沿同一直线相向运动,则由动量定理可知碰撞前后两小球整体的总动量为0,D错误,A可能正确。
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