1 第1章 动量守恒定律 单元复习归纳-【重难点手册】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册（人教版）

第一章动量守恒定律 单元复习归纳 IIIIIIIII1III 知识体系构建 IIIIIIIIIIIIIIIIIIHIII 内容：如果一个系统不受外力 定义物体的质量和速度的乘积 或者所受外力的矢量和为0，这 个系统的总动量保持不变 定义式。=☑ D=D' 动量 矢量性：动量的方向与物体的 表达式 瞬时速度的方向相同 △力=-△b, 特点 瞬时性 系统不受外力 成立 动量守 相对性 条件 恒定律 所受外力的矢量和为0 定义 力与力的作用时间的乘积 矢量性 定义式I=F△ 同时性 对动量守恒 冲量 定律的理解 矢量性：冲量的方向是合外力的方向 参考系的同一性 特点 过程性 普适性 动量 绝对性 守恒 弹性碰撞 定律 物体在一个过程中所受力的冲量等于 分类 内容 非弹性碰撞 它在这个过程始、末的动量的变化量 动量 表达式 Ft=mw'-mu=△p 系统动量守恒 碰撞 定理 特点 应用。打夯机、安全气囊等 系统机械能不增加 实验目的验证动量守恒定律 动量守 物体的不同部 恒定律 分在内力作用 实验：验 利用气垫导轨完成一维 的应用 证动量守 下向相反方向 实验 碰撞实验 恒定律 运动 方案 反冲现象火箭 利用斜槽、滚球完成一 动量近似守恒 维碰撞实验 Hi11111HH111111i1i1i11iH1111111 高考创新题型 111111001111110110111011011111011001111101111011011111111111101101110111111 例①[新情境下动量定理的理解及应 可知mg一kv=ma,沙尘颗粒速率增大，阻力增大，加 用一 物理观念](2025·浙江1月卷)有一离 速度减小，当a=0时，沙尘颗粒速度达到最大且稳 地面高度20m、质量为2×10-13kg稳定竖直 定，此时速度满足mg=kvm,解得0m=2X103m/s, 降落的沙尘颗粒，在其降落过程中受到的阻力 由动量定理可得mgt一kut=mu,即mgt一kh=w, 与速率v成正比，比例系数1×10一9kg/s,重力 则沙尘颗粒下落时间为t=h十m巴 ,由于mu<kh,则 mg 加速度g=10m/s2,则它降落到地面的时间约 h 为(). t≈ =104s≈3h,故选B. mg A.0.5h B.3h 答案B C.28h D.166h 例2[验证动量守恒定律的实验拓 解析沙尘颗粒开始降落时速度较小，阻力较小，展一科学探究]如图甲所示，让两个小球在 43 重难点手册高中物理选择性必修第一册RJ 斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律」 A点由静止释放，在最低点B与静止于C点的 小球2发生正碰.碰后小球1向左反弹至最高 点A',小球2向右摆动至最高点D.测得小球 1、2的质量分别为m和M,弦长AB=L1、A'B =l2、CD=l3.推导说明，m、M、l1、l2、l3满足 关系即可验证碰撞前、后动量 (1)(多选)关于本实验，下列做法正确的 守恒 是 解析(1)实验中要保证碰撞后小球做平抛运动， A.实验前，调节装置，使斜槽末端水平 则实验前需要调节装置使斜槽末端水平，A正确；为 B.选用两个半径不同的小球进行实验 使两小球发生对心碰撞，两小球的半径需要相同，B错 C.用质量大的小球碰撞质量小的小球 误；为使碰后两球均向前飞出，需要用质量大的小球 (2)图甲中O点是小球抛出点在地面上的 去碰撞质量小的小球，C正确. 垂直投影，首先，将质量为m1的小球从斜槽上 (2)a,用圆规画圆，尽可能用最小的圆把各个落 点圈住，这个圆的圆心位置代表平均落点.b.碰撞后 的S位置由静止释放，小球落到复写纸上，重 复多次.然后，把质量为m2的被碰小球置于斜 小球均微平抛运动，由x=优和九=2g”可得U 槽末端，再将质量为m1的小球从S位置由静 g 止释放，两球相碰，重复多次.分别确定平均落 x√，则平抛初速度与水平射程成正比，则需验证 点，记为M、N和P(P为m1单独滑落时的平 的等式为m1OP=m1OM+m2ON. 均落点) (3)设轻绳长为L,小球从偏角为0处由静止摆 下，在最低，点时速度为V,小球经过圆孤对应的弦长为 1,由动能定理得mgL(1-cos0)=2mo,又由几何 乙 a.图乙为实验的落点记录，简要说明如何 关系得sin= 2-2元，cos0=1-2sim2号，解得 确定平均落点： :,可知碰撞前、后的速度与孤长对应的弦长成正 b.分别测出O点到平均落点的距离，记为 比，若两球碰撞过程中动量守恒，则需满足l1= OP、OM和ON.在误差允许范围内，若关系式 ml2+Ml3. 成立，即可验证碰撞前、后动量守恒. 答案(1)AC(2)a.见解析b.m1OP=m1OM (3)受上述实验的 十m2ON(3)ml1=-ml2十Ml3(推导说明见解析) 启发，某同学设计了另 例③[动量守恒定律与功、能的综合应 一种验证动量守恒定律 M 用一模型构建](2024·安徽卷)如图所示， 的实验方案.如图丙所 ①② D 一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面有 示，用两根不可伸长的 丙 粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道.圆弧 等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小 轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点，一物 球悬挂于等高的O点和O点，两点间距等于 块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻 小球的直径.将质量较小的小球1向左拉起至质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块左 44 第一章动量守恒定律通 侧.再将细线拉直到水平位置时，静止释放小 、 小球有F-mg=m2,解得F=6N 球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰 撞.碰撞后，物块沿着小车上的轨道运动，已知 (2)小球与物块发生弹性碰撞，设碰后小球速度 细线长L=1.25m,小球质量m=0.20kg,物 为1，物块速度为℃2，根据动量守恒定律、能量守恒 块、小车质量均为M=0.30kg,小车上的水平 定待有ne=m十Mu,号mo-=方mwi+号Mai, 1 轨道长s=1.0m,圆弧轨道半径R=0.15m, 联立解得v2=4m/s. 小球、物块均可视为质点.不计空气阻力，重力 (3)物块在小车上运动时，物块与小车组成的系 加速度g取10m/s2. 统水平方向合外力为0，水平方向上动量守恒，物块在 上升阶段不脱离小车，则物块上升到圆孤轨道最高，点 时，两者速度相同，物块与水平轨道间动摩擦因数口 取得最小值，根据动量守恒定律、能量守恒定律有 (1)求小球运动到最低点与物块碰撞前所 M:=2M:,号Mi=号·2Mai+Ms+MgR,解 受拉力的大小 (2)求小球与物块碰撞后的瞬间，物块速 得41=0,25；物块恰能进入圆孤轨道，则物块恰好运 度的大小 动到圆孤轨道底端时与小车共速，此时，物块与水平 (3)为使物块能进入圆弧轨道，且在上升 轨道间动摩擦因数：取得最大值，根据动量守恒定 阶段不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩 律，能量守恒定律有h,=2h,Mai=号·2M 擦因数μ的取值范围。 十μ2Mg5,解得μ2=0.4.综上所述，要使物块能够滑 解析(1)小球从释放到运动到最低点，根据机械 上圆孤轨道且不脱离小车，物块与水平轨道间的动摩 能守饭定徐有mgL=m,根据牛频第二定律，对 擦因数的取值范围为0.25≤u0.4. 45