第1章 第3节 动量守恒定律-2026-2027学年高中物理选择性必修第一册课堂重点&课时训练合集(粤教版)
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内容正文:
粤教版·选择性必修第一册·第一章动量和动量守恒定律
03
动量守恒定律
课时重点&课堂同步
模块1
本课时重点梳理
序号
核心知识点
要点说明
系统与内力、外力
相互作用的两个或多个物体组成系统;系统内物体间的力叫内力;系统外部物
体施加的力叫外力
2
动量守恒定律内容
如果一个系统不受外力,或所受合外力为零,这个系统的总动量保持不变
动量守恒定律表达式
m11+m22=m11+m22;即p1+p2=P1+P2;即P初=P未
动量守恒的适用条件
①系统不受外力;②系统所受合外力为零;③内力远大于外力(如碰撞、爆
炸);④某方向合外力为零,则该方向动量守恒
5
动量守恒的矢量性
动量是矢量,列方程前须规定正方向,与正方向同向取正值,反向取负值
6
动量守恒的普适性
适用于宏观和微观、低速和高速的一切情况,比牛顿定律适用范围更广
7
碰撞中的动量守恒
碰撞时间极短,内力远大于外力,碰撞过程中系统动量守恒
8
爆炸中的动量守恒
爆炸瞬间内力远大于外力,爆炸前后系统总动量守恒
9
动量守恒的参考系
所有速度必须相对于同一惯性参考系(通常选地面)
10
动量守恒的瞬时性
系统在某一时刻的总动量等于另一时刻的总动量,无需考虑中间过程细节
核心公式速记
守恒条件:F合外=0
守恒方程:m11+m22=m1V1+m2V2
方向规定:先定正方向→确定各速度正负→代入公式求解
模块2
课堂同步提升习题
一、
单选题(每题3分,共10题)
1.关于动量守恒定律的适用条件,下列说法正确的是
A.只有系统不受任何力时动量才守恒
B.系统所受合外力为零时动量守恒
C.只有碰撞过程动量才守恒
D.只有宏观物体组成的系统动量才守恒
2.两个物体发生碰撞,碰撞过程中系统动量守恒的原因是
A.碰撞过程中系统不受外力
B.碰撞过程中内力远大于外力
C.碰撞过程中外力做的功为零
D.碰撞过程中系统的动能守恒
3.在光滑水平面上,甲、乙两球沿同一直线相向运动,甲球质量2kg、速度3/s向右,乙球质量1kg、速度4m/s向
左。以向右为正方向,碰撞前系统的总动量为
A.2kg·m/sB.10kg·m/sC.2kg·m/s向右D.10kg·m/s向右
4.关于动量守恒定律,下列说法正确的是
A.动量守恒定律只适用于宏观低速运动
B.动量守恒定律只适用于碰撞和爆炸
C.动量守恒定律适用于一切相互作用过程,只要满足守恒条件
D.动量守恒定律是牛顿第二定律的推论,适用范围相同
5.光滑水平面上,A、B两物体发生碰撞,碰撞前后总动量保持不变,这是因为碰撞过程中
A.A、B各自的动量都不变
B.A、B之间的作用力与反作用力大小相等、方向相反,且同时产生同时消失
C.A、B的动能之和不变
D.A、B的速度都不变
6.一质量为0.5kg的球以4m/s的速度向右运动,与另一质量为1kg的静止球在光滑水平面上碰撞。碰后0.5kg的球以
2m/s的速度向左运动,则碰后1kg球的速度为
A.1m/s向右B.1m/s向左C.3m/s向右D.3m/s向左
7.关于动量守恒方程中速度的方向,下列说法正确的是
A.所有速度都取正值
B.先规定正方向,与正方向同向取正、反向取负
C.速度方向不需要考虑,直接代入数值即可
D.只有碰撞后的速度需要规定方向
8.在光滑水平面上,一质量为的物体以速度V运动,与另一质量为2的静止物体碰撞后粘在一起,碰后共同速度
为
VB
、2V
9.下列关于动量守恒定律普适性的说法中,正确的是
A.动量守恒定律仅适用于宏观物体的低速运动
B.动量守恒定律仅适用于微观粒子的高速运动
C.动量守恒定律对宏观、微观、低速、高速均适用
D.动量守恒定律仅在牛顿力学范围内适用
10.光滑水平面上,甲物体质量3kg、速度2m/s向右,乙物体质量1kg、速度2m/s向左。以向右为正方向,系统总
动量为
A.8kg·m/sB.4kg·m/sC.8kg·m/s向右D.4kg·m/s向右
二、多选题(每题4分,共5题)
11.下列情况中,系统动量守恒的是
A.光滑水平面上两球碰撞B.粗糙水平面上两物体一起匀速运动
C,爆炸瞬间的炮弹
D.水平面上加速运动的汽车
12.关于动量守恒定律,下列说法正确的是
A.系统动量守恒时,系统内每个物体的动量一定不变
B.系统动量守恒时,系统总动量的大小和方向都不变
C.动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一
D.系统所受合外力不为零时,系统动量也可能守恒
13.在光滑水平面上,A、B两物体沿同一直线运动,发生碰撞。碰撞前A的动量为6kg·/s,B的动量为-4
kg·m/S;碰撞后A的动量为2kg·m/s,则碰撞后B的动量可能为
A.0B.2kg·m/sC.-2kg·m/sD.4kg·m/s
14.关于动量守恒定律的应用,下列说法正确的是
A.列动量守恒方程前必须规定正方向
B.动量守恒方程中的速度必须相对于同一参考系
C.动量守恒定律只适用于弹性碰撞
D.爆炸过程由于内力远大于外力,可近似认为动量守恒
15.光滑水平面上,质量分别为m1和2的两物体发生碰撞,下列物理量在碰撞过程中一定保持不变的是
A系统的总动量
B.系统的总动能
C.两物体的速度之比
D.系统总动量的方向(合外力为零时)
三、判断题(每题2分,共5题)
16.系统所受合外力为零时,系统内每个物体的动量都保持不变。
17.动量守恒定律中,系统的总动量是指系统内所有物体动量的矢量和。
18.碰撞过程中,由于内力远大于外力,所以系统动量近似守恒。
19.动量守恒定律只适用于碰撞和爆炸,不适用于其他相互作用过程。
20.在光滑水平面上,两物体发生碰撞,碰撞前后系统总动量一定相等。
四、填空题(每题3分,共5题)
21.动量守恒定律的内容是:如果一个系统
或
这个系统的总动量保持不变。
22.动量守恒定律的表达式为m11+22=
23.在光滑水平面上,质量为2kg的物体以3/s的速度向右运动,与质量为1kg的静止物体碰撞后粘在一起,碰后共
同速度为
m/s,方向向
24.应用动量守恒定律解题时,首先必须规定
与正方向同向的速度取
值,反向取
值。
25.爆炸过程中,由于内力
外力,系统动量近似
五、简答题(每题5分,共2题)
26.简述动量守恒定律的适用条件。
27.为什么在碰撞过程中可以认为系统的动量守恒?
六、计算题
(每题8分,共3题)
28.光滑水平面上,质量为m1=2kg的小球以1=6m/s的速度向右运动,与质量为2=4kg的静止小球发
生碰撞。碰后m1以y=2m/s的速度向右运动,求碰后m2的速度大小和方向。
29.光滑水平面上,甲物体质量m甲=3kg,以V用=4/s的速度向右运动;乙物体质量mz=1kg,以
V亿=4/s的速度向左运动。两物体碰撞后粘在一起,求碰后共同速度的大小和方向。
30.光滑水平面上,一质量为m=0.2kg的球以6=10/s的速度向右运动,与另一质量为M=0.8kg的静止
球碰撞。碰后m以V=6m/s的速度向左运动,求碰后M的速度。
模块3
参考答案
一、单选题
1.B解析:系统所受合外力为零时动量守恒,A错误;碰撞、爆炸等内力远大于外力时也守恒,C错误;动量守恒定律对
宏观、微观均适用,D错误。
2.B解析:碰撞时间极短,内力远大于外力,外力影响可忽略,系统动量近似守恒。
3.C解析:以向右为正方向,p甲=m11=2×3=6kgm/S,pz=m22=1×(-4)=-4kgm/S,总动
量p=6+(-4)=2kgm/s,方向向右。
4.C解析:动量守恒定律具有普适性,适用于宏观、微观、低速、高速一切情况,只要满足守恒条件即可,C正确。
5.B解析:碰撞过程中A、B间的作用力与反作用力大小相等、方向相反,且同时产生同时消失,系统所受合外力为零,
总动量守恒。
6.C解析:以向右为正方向,由动量守恒:m11=m11+m22,0.5×4=0.5×(-2)+1×2,
2=-1+,=3m/s,方向向右。
7.B解析:动量是矢量,列方程前须规定正方向,与正方向同向取正值,反向取负值。
&c解折:由动量守恒:my=(m+2m,V==专
9.C解析:动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一,对宏观、微观、低速、高速均适用。
10.D解析:以向右为正方向,p甲=3×2=6kg/S,pz=1×(-2)=-2kgm/s,总动量
p=6+(-2)=4kgm/s,方向向右。
二、多选题
11.ABC解析:A中光滑水平面合外力为零,动量守恒;B中匀速运动合外力为零,动量守恒,C中爆炸内力远大于外力,
动量守恒;D中加速运动合外力不为零,动量不守恒。
12.BCD解析:系统动量守恒时,系统内各物体动量可以变化(如碰撞),A错误;系统总动量的大小和方向都不变,B正
确;动量守恒定律是普遍规律,C正确;合外力不为零但某方向合外力为零时,该方向动量守恒,D正确。
13.A解析:由动量守恒得Pg=PA十PB-PA=6-4-2=0,故碰后B的动量为0,选A。
14.ABD解析:列动量守恒方程前必须规定正方向,A正确;速度必须相对于同一惯性参考系,B正确;动量守恒定律适
用于弹性碰撞和非弹性碰撞,C错误;爆炸过程内力远大于外力,近似动量守恒,D正确。
15.AD解析:碰撞过程中系统总动量守恒,A正确;总动能不一定守恒(非弹性碰撞动能减少),B错误;速度之比可能
变化,C错误;合外力为零时总动量方向不变,D正确。
三、判断题
16.X解析:系统动量守恒时,系统内各物体的动量可以变化,但总动量不变。
17.√解析:系统总动量是系统内所有物体动量的矢量和。
18.√解析:碰撞时间极短,内力远大于外力,外力影响可忽略,系统动量近似守恒。
19.×解析:动量守恒定律适用于一切满足守恒条件的相互作用过程,不仅限于碰撞和爆炸。
20.√解析:光滑水平面上合外力为零,碰撞过程系统动量守恒,碰撞前后总动量相等。
四、填空题
21.不受外力;所受合外力为零
22.m1V1+m2V2
23.2;右解析:由动量守恒:m11=(m1+m2)V,2×3=(2+1)V,V=2m/s,方向向右。
24.正方向;正;负
25.远大于;守恒
五、简答题
26.答:动量守恒定律的适用条件:
①系统不受外力;
②系统所受合外力为零;
③系统内力远大于外力(如碰撞、爆炸);
④系统在某一方向上所受合外力为零,则该方向上动量守恒。
27.答:碰撞过程中,物体间相互作用的内力远大于外力,外力对系统动量变化的影响可以忽略不计,因此可以认为碰撞
过程中系统的总动量守恒。
六、计算题
28.
规定向右为正方向。碰撞前系统总动量:p=m11+m22=2×6+4×0=12kgm/S。碰撞后系统总动量:
p=m11+m22=2×2+4×2=4+4。由动量守恒定律:p=p,即12=4+42,得=2/s
,方向向右。
答:碰后m2的速度大小为2m/5,方向向右。
29.
规定向右为正方向。碰撞前系统总动量:p=m甲V甲+mz忆=3×4+1×(-4)=12-4=8kgm/s。碰撞
后两物体粘在一起,共同速度为V:p=(m甲+mz)V=(3+1)V=4V。由动量守恒定律:p=p,即8=4V,得
v=2m/s,方向向右。
答:碰后共同速度大小为2m/s,方向向右。
30.
规定向右为正方向。碰撞前系统总动量:p=mvo+M×0=0.2×10=2kgm/S。碰撞后系统总动量:
p=mV+MVM=0.2×(-6)+0.8×VM=-1.2+0.8VMo由动量守恒定律:p=p,即
2=-1.2+0.8VM,得0.8VM=3.2,Vw=4m/s,方向向右。
答:碰后M的速度大小为4m/s,方向向右。
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