1.3.2 专题强化２动量守恒定律的应用（课件PPT) -【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修一（人教版·江苏专版）

该高中物理课件聚焦动量守恒定律的应用，系统讲解多物体多过程问题及临界问题，通过分阶段例题解析与方法技巧总结，搭建从基础应用到复杂情境的学习支架，帮助学生衔接前后知识脉络。 其亮点在于结合溜冰者抛球、物体碰撞等具体情境例题，运用模型建构与科学推理，培养运动和相互作用观念及科学思维，强化训练题覆盖不同场景，助力学生深化理解，教师可借助系统资源提升教学效率。

专题强化２　动量守恒定律的应用 第一章　动量守恒定律 1 1.会应用动量守恒定律处理多物体、多过程问题。 2.会应用动量守恒定律处理临界问题。 学习目标 2 目 录 CONTENTS 强化点一　应用动量守恒定律处理多物体、多过程问题 强化点二　应用动量守恒定律处理临界问题 课时作业 3 强化点一　 应用动量守恒定律处理多物体、多过程问题 目 录 4 　　对于由多个物体组成的系统，由于物体较多，作用过程较为复杂，这 时往往要根据作用过程中的不同阶段，将系统内的物体按作用关系分成几 个小系统，对不同阶段、不同的小系统准确选取初、末状态，分别根据动 量守恒定律列式求解。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 甲、乙两个溜冰者质量分别为48 kg和55 kg，甲手里拿着质量为2 kg的 球，两人均以2 m/s的速率，在光滑的冰面上沿同一直线相向滑行，甲将球 传给乙，乙再将球传给甲，这样抛接几次后，球又回到甲的手里，乙的速 度为零，不计空气阻力，此时甲的速度大小为（　A　） A. 0.2 m/s B. 0.1 m/s C. 0.3 m/s D. 0.4 m/s 解析：以甲、乙及球组成的系统为研究对象，以甲原来的滑行方向为正方 向，根据动量守恒有（m甲＋m球）v甲－m乙v乙＝（m甲＋m球）v甲'＋0，解得v 甲'＝－0.2 m/s，故选A。 A 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） （2026·如皋质量检测）质量mA＝1 kg的物体A从空中自由落下，与 此同时质量mB＝2 kg的物体B做竖直上抛运动，经过t＝0.2 s与物体A发生 正碰并粘在一起。已知碰撞前瞬间物体B的速度大小vB＝4 m/s，方向竖直 向上，取重力加速度g＝10 m/s2，不计空气阻力。求： （1）碰撞前瞬间物体A的速度大小vA； 答案： 2 m/s　 解析：对物体A，有vA＝gt 代入数据，得vA＝2 m/s。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） （2）碰撞后瞬时两物体的速度大小v。 答案： 2 m/s 解析：两物体碰撞瞬间，两物体组成的系统动量守恒，取向下为正方向， 根据动量守恒定律，有 mAvA－mBvB＝（mA＋mB）v 解得v＝－2 m/s 则碰撞后瞬时两物体的速度大小为2 m/s。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 方法技巧 分析多物体、多过程问题时，应注意 （1）正确进行研究对象的选取：有时对整体应用动量守恒定律，有时对 部分物体应用动量守恒定律。研究对象的选取一是取决于系统是否满足动 量守恒的条件，二是根据所研究问题的需要。 （2）正确进行过程的选取和分析：通常进行分段分析，并找出联系各阶 段的状态量。根据所研究问题的需要，列式时有时需分过程多次应用动量 守恒定律，有时只需针对初、末状态建立动量守恒的关系式。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 强化点二　应用动量守恒定律处理临界问题 目 录 10 　　在动量守恒定律的应用中，常常出现相互作用的两物体相距最近（或 最远），恰好不相撞，弹簧最长（或最短）或物体开始反向运动等临界状 态，其临界条件常常表现为两物体的相对速度关系或相对位移关系，这些 特定关系的判断是求解这类问题的关键。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在光滑水平冰面上游戏，甲和 他的冰车总质量为30 kg，乙和他的冰车总质量也为30 kg，游戏时甲推着 一质量为10 kg 的木箱，和他一起以初速度v0＝3.5 m/s向右滑行，乙在甲 的正前方静止在冰面上，为避免碰撞，甲将木箱推给乙，使木箱与乙一起 运动，则甲至少以相对地面多大的速度将箱子推出才能避免与乙相撞？ 答案：8 m/s 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 解析：设甲至少以速度v将箱子推出，推出箱子后甲的速度为v甲，乙接到 箱子后的速度为v乙。 取向右为正方向，以甲及冰车和箱子为系统， 根据动量守恒得（M甲＋m）v0＝M甲v甲＋mv 以箱子和乙及冰车为系统， 根据动量守恒得mv＝（m＋M乙）v乙 当甲与乙恰好不相撞时v甲＝v乙，联立解得v＝8 m/s。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 　（2026·南京阶段练习）如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人 和货物）分别为12m、14m，两船沿同一直线、同一方向运动，速度分别为 2v0、v0。为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛 向甲船，甲船上的人将货物接住后恰好不相撞（不计水的阻力），则： （1）甲船接住货物后的速度是多少； 答案：v0　 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 解析：恰好不相撞时，两船速度相等，甲、乙两船及货物满足动量守恒 12m×2v0＋14mv0＝（12m＋14m）v 解得v＝v0。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） （2）乙抛出货物的速度是多少（相对于地面）。 答案： 5v0，方向向左 解析：乙抛出货物时，乙船和货物满足动量守恒 14mv0＝13mv＋mv1 可得抛出货物的速度v1＝－5v0 因此抛出货物速度大小为5v0，方向向左。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 课时作业 目 录 17 1. （2026·南京一中阶段检测）如图所示，A、B两物体质量分别为mA、 mB，且mA＞mB，置于光滑水平面上，相距较远。将两个大小均为F的力， 同时分别水平作用在A、B上，经过相同时间后撤去两个力，两物体发生碰 撞并粘在一起后将（　　） A. 停止运动 B. 向左运动 C. 向右运动 D. 运动方向不能确定 解析：　将两个大小均为F的恒力，同时分别作用在A、B两个物体上， 经相同的时间后，撤去两个力，两个力的冲量的矢量和为零，系统动量守 恒；两个物体的动量等值、反向，故碰撞后粘在一起后均静止，故选A。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 2. （2026·宿迁期末）如图所示，木块A和B并排放在光滑水平面上，A上 固定一竖直轻杆，轻杆上端O点系一轻绳，轻绳另一端系一小球C，现将C 向右拉起使轻绳水平伸直，并由静止释放C，则（　　） A. A、B、C组成的系统动量守恒 B. A、B、C组成的系统机械能守恒 C. 运动过程中木块A、B不分离 D. 球C摆到左侧最高点时速度为0 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 解析： 　运动过程中，A、B、C组成的系统在水平方向受合外力等于 零，因此水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，则系统的总动量不守 恒，故A错误；运动过程中，A、B、C组成的系统只有重力和系统内的弹 力做功，所以系统机械能守恒，故B正确；C球摆到最低点过程中，A、B 以共同速度向右运动，到最低点A、B开始分离，此过程系统在水平方向动量守恒，分离后球C摆到左侧最高点时，因为B的速度向右，所以A、C一起向左运动，速度不为0，故C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 3. 如图所示，在光滑的水平地面上有一辆平板车，车的两端分别站着人A 和B，A的质量为mA，B的质量为mB，mA＞mB，最初人和车都处于静止状 态，现在，两人同时由静止开始相向而行，A和B对地面的速度大小相等， 则车（　　） A. 静止不动 B. 左右往返运动 C. 向右运动 D. 向左运动 解析：　两人与车组成的系统动量守恒，开始时系统总动量为零，两人 以大小相等的速度相向运动，A的质量大于B的质量，则A的动量大于B的 动量，A、B的总动量方向与A的动量方向相同，即向右，由于系统总动量 为零，则小车应向左运动。故选D。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 4. 质量相等的五个物块在一光滑水平面上排成一条直线，且彼此隔开一定 的距离，具有初速度v0的第5号物块向左运动，依次与其余四个静止物块发 生碰撞，如图所示，最后这五个物块粘成一个整体， 则它们最后的速度为（　　） A. v0 B. 解析： 　由于五个物块组成的系统沿水平方向不受外力作用，故系统在 水平方向上动量守恒，由动量守恒定律得mv0＝5mv，得v＝v0，即它们最 后的速度为，B正确。 C. D. √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 5. （2025·泰州高二上期中）滑板运动是青少年比较喜欢的一种户外运 动。现有一个质量为m的小孩站在一辆质量为λm的滑板车上，小孩与滑板 车一起在光滑的水平路面上以速度v0匀速运动，突然发现前面有一个小水 坑，由于来不及转向和刹车，该小孩立即以对地2v0的速度向前跳离滑板 车，滑板车速度大小变为原来的， 且方向不变， 则λ为 （　　） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 解析： 　小孩跳离滑板车的过程，与滑板车组成的系统在水平方向上动 量守恒，在水平方向上，由动量守恒定律有（m＋λm）v0＝m·2v0＋ λm·，解得λ＝2，故选B。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 6. （2026·常州阶段练习）两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的 水平冰面上。现在其中一人向另一人抛出一个篮球，另一人接球后再抛 回。如此反复几次之后，甲和乙最后的速率关系是（　　） A. 若甲最后接球，则一定是v甲＜v乙 B. 若甲最先抛球，则一定是v甲＜v乙 C. 若乙最后接球，则一定是v甲＜v乙 D. 无论怎样抛球和接球，都是v甲＞v乙 解析：　因系统动量守恒，故最终甲、乙动量大小必相等。谁最后接球 谁的质量中包含了球的质量，即质量大，根据动量守恒可得m甲v甲＝m乙v 乙，因此最终谁接球谁的速度小，故选A。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 7. （2026·泰州中学月检）如图所示，在光滑水平面上有A、B两辆小 车，水平面的左侧有一竖直墙，在小车B上坐着一个小孩，小孩与B车的总 质量是A车质量的10倍。两车开始都处于静止状态，小孩把A车以相对于地 面的速度v推出，A车与墙壁碰撞后仍以原速率返回，小孩接到A车后，又 将其以相对于地面的速度v推出。每次推出后，A车相对于地面的速度均为 v，方向向左。则小孩把A车推出几次后，A车返回时小孩不能再接到A车 （　　） A. 5 B. 6 C. 7 D. 8 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 解析：取向右为正方向，则第1次推有mv＝10mv1，第2次推有mv＋10mv1＝10mv2－mv，第3次推有mv＋10mv2＝10mv3－mv，可知第n次推有mv＋10mvn－1＝10mvn－mv，则有vn＝v，A车返回时小孩不能再接到A车，则有vn≥v，解得n≥5.5，则小孩把A车推出6次后，A车返回时小孩不能再接到A车，故选B。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 8. 如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A和B，放在光滑的水平面上，物 体A被水平初速度为v0的子弹射中并且子弹嵌在其中。已知物体A的质量是 物体B的质量的，子弹的质量是物体B的质量的，则弹簧压缩到最短时B 的速度是多少？ 答案： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 解析：弹簧被压缩到最短时，子弹、A及B具有共同的速度v1，且子弹、A 及B组成的系统，从子弹开始射入物体A一直到弹簧被压缩到最短的过程 中，系统所受合外力始终为零，故整个过程系统的动量守恒，取子弹水平 初速度v0的方向为正方向，由动量守恒定律得mv0＝（m＋mA＋mB）v1，又 m＝mB，mA＝mB，解得v1＝，即弹簧压缩到最短时B的速度为。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 9. （2026·泰州期中）在光滑的水平面上有静止的物体A和B，物体A的质 量是B的2倍，两物体与中间用细绳束缚的处于压缩状态的轻质弹簧相连。 当把细绳剪断，弹簧在恢复原长的过程中（　　） A. A的速率是B的2倍 B. A的动量大小大于B的动量大小 C. A受到的合外力大于B受到的合外力 D. A、B组成的系统的总动量为零 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 解析： 　根据题意可知，弹簧在恢复原长的过程中，两物体与弹簧组成 的系统动量守恒，规定水平向左为正方向，则有mAvA－mBvB＝0，即mAvA ＝mBvB，由于物体A的质量是B的2倍，故物体A的速率是B的，故D正 确，A、B错误；物体A、B受到的合外力大小均等于弹簧弹力，故C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 10. 如图所示，三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列，质量均为 M，静止在光滑水平面上。c车上有一静止的质量为m的小孩。现跳到b车 上，接着又立即从b车跳到a车上，小孩跳离c车和b车时对地的水平速度均 为v，小孩跳到a车上后相对a车保持静止，则（　　） A. 平板小车a、b、c与小孩四者组成的系统动量守恒 B. b、c两车运动速率相等 C. b的速度为 D. a的速度为v √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 解析： 　平板小车a、b、c与小孩四者组成的系统，水平方向所受的外力 矢量和为零，水平方向动量守恒，故A错误；对小孩跳离c车的过程，取水 平向右为正方向，对小孩和c组成的系统，在水平方向上，由动量守恒有0 ＝mv＋Mvc，解得c车的速度为vc＝－，负号表示方向向左，对小孩跳上 b车再跳离b车的过程，由小孩和b组成的系统，在水平方向上动量守恒， 有mv＋0＝Mvb＋mv，解得b车最终的速度为vb＝0，故B、C错误；对小孩 跳上a车的过程，由动量守恒定律有mv＋0＝（M＋m）va，解得a车的最终 速度为va＝v，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） 11. （2025·常州期中）甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑的水平冰面上 匀速相向行驶，速度大小均为v0＝6 m/s，甲小孩所乘的车上有质量为m＝1 kg的小球若干个，甲和他的小车及小车上小球的总质量为M1＝50 kg，乙和 他的小车的总质量为M2＝30 kg。为避免相撞，甲不断地将小球以相对地面 为v＝16.5 m/s的水平速度抛向乙，且被乙接住。 （1）甲第一次抛球时对小球的冲量； 答案：10.5 N·s，水平向右 解析：对于小球，根据动量定理有 I＝mv－mv0 解得I＝10.5 N·s，方向水平向右。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） （2）乙接到第一个球后的速度（保留一位小数）； 答案：5.3 m/s，水平向左　 解析：对小球和乙组成的整体，根据动量守恒定律有 M2v0－mv＝（M2＋m）v1 解得v1＝5.3 m/s，方向水平向左。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） （3）为保证两车不相撞，甲总共抛出的小球个数是多少？ 答案：15 解析：对所有物体组成的系统，根据动量守恒定律有 M1v0－M2v0＝（M1＋M2）v 对乙和他的小车及小球组成的系统，根据动量守恒定律有M2v0－nmv＝ （M2＋nm）v，解得n＝15。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 物 理·选择性必修第一册（JS） $