第七單元

動(dòng)量第19講

動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用知識(shí)自查必備核心考點(diǎn)探究教師備用習(xí)題作業(yè)手冊(cè)（B）作業(yè)手冊(cè)（A）一、動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用1.內(nèi)容如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力,或者所受外力的________為0,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變.矢量和2.表達(dá)式

3.適用條件（1）理想守恒：不受外力或所受外力的合力為零.（2）近似守恒：系統(tǒng)內(nèi)各物體間相互作用的內(nèi)力遠(yuǎn)大于它所受到的外力.（3）某一方向守恒：如果系統(tǒng)在某一方向上所受外力的合力為零，則系統(tǒng)在這一方向上動(dòng)量守恒.二、彈性碰撞和非彈性碰撞1.碰撞（1）特點(diǎn)：在碰撞現(xiàn)象中，一般都滿足內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，可認(rèn)為相互碰撞的系統(tǒng)動(dòng)量守恒.（2）分類：種類動(dòng)量是否守恒機(jī)械能是否守恒彈性碰撞守恒______非彈性碰撞守恒有損失完全非彈性碰撞守恒損失______守恒最大2.反沖和爆炸（1）反沖特點(diǎn)：在反沖運(yùn)動(dòng)中，如果沒(méi)有外力作用或外力遠(yuǎn)小于物體間的相互作用力，系統(tǒng)的______是守恒的.動(dòng)量（2）爆炸現(xiàn)象：爆炸與碰撞類似，物體間的相互作用力很大，且________系統(tǒng)所受的外力，所以系統(tǒng)動(dòng)量______，爆炸過(guò)程中位移很小，可忽略不計(jì)，作用后從相互作用前的位置以新的動(dòng)量開(kāi)始運(yùn)動(dòng).遠(yuǎn)大于守恒【辨別明理】1.動(dòng)量守恒定律中的速度是相對(duì)于同一參考系的速度.

(

)

√2.系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則機(jī)械能也守恒.

(

)

×3.質(zhì)量相等的兩個(gè)物體發(fā)生碰撞時(shí)，一定交換速度.

(

)

×考點(diǎn)一

動(dòng)量守恒定律的理解和應(yīng)用考向一

系統(tǒng)動(dòng)量守恒的理解和判斷理解動(dòng)量守恒定律的五個(gè)特性系統(tǒng)性研究的對(duì)象是相互作用的兩個(gè)或多個(gè)物體組成的系統(tǒng)同時(shí)性相對(duì)性各物體的速度必須是相對(duì)同一參考系的速度（一般是相對(duì)于地面）矢量性動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為矢量方程，解題時(shí)應(yīng)選取統(tǒng)一的正方向普適性動(dòng)量守恒定律不僅適用于低速宏觀物體組成的系統(tǒng)，還適用于接近光速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子組成的系統(tǒng)例1

關(guān)于下列四幅圖所反映的物理過(guò)程的說(shuō)法正確的是(

)

丙圖中，木球和鐵球組成的系統(tǒng)勻速下降，說(shuō)明兩球所受水的浮力大小等于兩球自身的重力，細(xì)線斷裂后兩球在水中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，所受合外力為零，兩球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由于水的浮力對(duì)兩球做功，兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，C正確；丁圖中，木塊沿放在光滑水平面上的斜面下滑，木塊和斜面組成的系統(tǒng)在水平方向上不受外力，水平方向上動(dòng)量守恒，由于斜面可能不光滑，所以機(jī)械能可能有損失，D錯(cuò)誤.考向二

動(dòng)量守恒定律的基本應(yīng)用應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的一般步驟（1）確定研究對(duì)象，選取研究過(guò)程;（2）分析內(nèi)力和外力的情況，判斷是否符合動(dòng)量守恒條件;（3）選定正方向，確定初、末狀態(tài)的動(dòng)量，最后根據(jù)動(dòng)量守恒定律列方程求解.

B

考向三

動(dòng)量守恒中的臨界問(wèn)題

B

考點(diǎn)二

爆炸、反沖運(yùn)動(dòng)和人船模型考向一

爆炸問(wèn)題動(dòng)量守恒因?yàn)楸ㄊ窃跇O短的時(shí)間內(nèi)完成的，爆炸物體間的相互作用力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于系統(tǒng)受到的外力，所以在爆炸過(guò)程中，系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒動(dòng)能增加在爆炸過(guò)程中，因?yàn)橛衅渌问降哪芰浚ㄈ缁瘜W(xué)能）轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以爆炸后系統(tǒng)的總動(dòng)能增加位置不變爆炸的時(shí)間極短，因而爆炸過(guò)程中物體的位移很小，一般可忽略不計(jì)，可以認(rèn)為爆炸后的物體從爆炸前的位置以新的動(dòng)量開(kāi)始運(yùn)動(dòng)

B

考向二

反沖運(yùn)動(dòng)作用原理反沖運(yùn)動(dòng)是系統(tǒng)內(nèi)物體之間的作用力和反作用力產(chǎn)生的效果動(dòng)量守恒反沖運(yùn)動(dòng)中系統(tǒng)不受外力或內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，所以反沖運(yùn)動(dòng)遵循動(dòng)量守恒定律機(jī)械能增加反沖運(yùn)動(dòng)中，由于有其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以系統(tǒng)的總機(jī)械能增加

AD

考向三

人船模型1.模型圖示

B

人船模型情景推廣光滑水平面上光滑斜面體上物塊由靜止下滑光滑水平面上光滑圓弧軌道上物塊由靜止下滑甲乙光滑水平面上光滑圓桶上小球由靜止?jié)L下丙續(xù)表熱氣球和人原來(lái)靜止在空中，人沿長(zhǎng)繩豎直向下滑動(dòng)丁續(xù)表考點(diǎn)三

碰撞問(wèn)題考向一

彈性碰撞1.判斷依據(jù)：碰撞瞬間系統(tǒng)內(nèi)無(wú)機(jī)械能損失.

B

AD

考向二

完全非彈性碰撞

B

考向三

碰撞的可能性分析對(duì)一個(gè)給定的碰撞,首先要看動(dòng)量是否守恒,其次再看總動(dòng)能是否增加，最后還要注意碰撞后的速度是否符合實(shí)際情況.

CD

A

素養(yǎng)提升

“動(dòng)碰動(dòng)”的彈性碰撞問(wèn)題

ABD

（2）接（1）問(wèn)，若彈性大球上端只放一個(gè)彈性小球，求兩球碰撞過(guò)程中彈性大球?qū)椥孕∏虻臎_量大?。?/p>

[答案]

彈性大球上至少需要疊放6個(gè)彈性小球

AB

教師備用習(xí)題1.(多選)一興趣小組利用玩具小車進(jìn)行實(shí)驗(yàn).如圖所示,在質(zhì)量為M的小車中用細(xì)線掛一質(zhì)量為m0的小球.小車和小球以恒定的速度v沿光滑水平地面運(yùn)動(dòng),與位于正對(duì)面的質(zhì)量為m的靜止物體發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短.在此碰撞過(guò)程中,可能發(fā)生的情況是(

)A.小車、物體、小球的速度都發(fā)生變化,三者構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒B.小車、物體、小球的速度都發(fā)生變化,三者構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,機(jī)械能不守恒C.小球的速度不變,小車和物體構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒D.小球的速度不變,小車和物體構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,機(jī)械能不守恒CD教師備用習(xí)題考點(diǎn)一動(dòng)量守恒定律的理解與應(yīng)用[解析]

在碰撞的過(guò)程中,由于碰撞的時(shí)間極短,小球由于慣性速度不變.小車和物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒;系統(tǒng)的機(jī)械能可能守恒,也可能不守恒,故A、B錯(cuò)誤,C、D正確.2.物塊A和斜面B的質(zhì)量分別為m和3m,水平直角邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)和3L,不計(jì)一切摩擦,A從斜面頂端由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),相對(duì)于斜面剛好滑到底端這一過(guò)程中,正確的是 (

)A.物塊A的機(jī)械能守恒B.A與B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.斜面B的位移大小為0.5LD.物塊A的位移大小為1.5LC教師備用習(xí)題考點(diǎn)二爆炸、反沖運(yùn)動(dòng)和人船模型教師備用習(xí)題[解析]

根據(jù)題意可知,斜面B對(duì)物塊A的支持力對(duì)物塊A做功,則物塊A的機(jī)械能不守恒,故A錯(cuò)誤;根據(jù)題意可知,初始時(shí)刻系統(tǒng)豎直方向動(dòng)量為零,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物塊A有豎直方向的分速度,則豎直方向上系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒,故A與B組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,故B錯(cuò)誤;由題意可知,系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒,設(shè)物塊A的水平位移為x1,斜面B的水平位移為x2,由動(dòng)量守恒定律有mx1=3mx2,又有x1+x2=3L-L,解得x1=1.5L,x2=0.5L,由于物塊A的豎直位移不可求,則物塊A的位移大小不可求,斜面B的豎直位移為零,則斜面B的位移大小為0.5L,故D錯(cuò)誤,C正確.3.

(多選)如圖所示,甲、乙兩船的總質(zhì)量(包括船、人和貨物)分別為80m0、20m0兩船沿同一直線相向運(yùn)動(dòng),速度大小分別為2v0、v0.為避免兩船相撞,甲船上的人不斷地將質(zhì)量為m0的貨物袋以相對(duì)地面6.2v0的水平速度拋向乙船,且被乙船上的人接住,假設(shè)某一次甲船上的人將貨物袋拋出且被乙船上的人接住后,剛好可保證兩船不致相撞,不計(jì)水的阻力.試求此時(shí)

(

)A.甲、乙兩船的速度大小為1.4v0B.甲、乙兩船的速度大小為1.25v0C.從甲船拋出的總貨物袋數(shù)為12個(gè)D.從甲船拋出的總貨物袋數(shù)為10個(gè)AD教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題[解析]

剛好保證兩船不致相撞,可知兩船此時(shí)速度相等,設(shè)為v,以甲船運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?整個(gè)過(guò)程據(jù)動(dòng)量守恒定律可得80m0·2v0-20m0·v0=(80m0+20m0)v,解得甲、乙兩船的速度大小為v=1.4v0,A正確,B錯(cuò)誤;設(shè)從甲船拋出的總貨物袋數(shù)為n,對(duì)甲船拋出貨物袋的過(guò)程由動(dòng)量守恒定律可得80m0·2v0=n·m0×6.2v0+(80-n)m0v,解得n=10,C錯(cuò)誤,D正確.4.一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動(dòng)能E后,從地面豎直升空.當(dāng)煙花彈上升的速度為零時(shí),彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的兩部分,兩部分獲得的動(dòng)能之和也為E,且速度均沿豎直方向.爆炸時(shí)間極短,重力加速度大小為g,不計(jì)空氣阻力和火藥的質(zhì)量.求:(1)煙花彈從地面開(kāi)始上升到彈中火藥爆炸所經(jīng)過(guò)的時(shí)間;教師備用習(xí)題

(2)爆炸后煙花彈向上運(yùn)動(dòng)的部分距地面的最大高度.教師備用習(xí)題

教師備用習(xí)題考點(diǎn)三

碰撞問(wèn)題BCD教師備用習(xí)題

B教師備用習(xí)題

教師備用習(xí)題

CD教師備用習(xí)題

教師備用習(xí)題

教師備用習(xí)題素養(yǎng)提升“動(dòng)碰動(dòng)”的彈性碰撞問(wèn)題

AC教師備用習(xí)題

教師備用習(xí)題

教師備用習(xí)題

教師備用習(xí)題

教師備用習(xí)題

作業(yè)手冊(cè)（A）◆

基礎(chǔ)鞏固練

◆

B

123456789101112131234567891011121312345678910111213

123456789101112131234567891011121312345678910111213

CA.爆炸過(guò)程中，獲得的初動(dòng)量大

B.爆炸過(guò)程中，獲得的初動(dòng)能大C.爆炸后，滑行時(shí)間短

D.爆炸后，滑行距離長(zhǎng)123456789101112131234567891011121312345678910111213

123456789101112131234567891011121312345678910111213

B

123456789101112131234567891011121312345678910111213[解析]

根據(jù)動(dòng)量定理，氣體對(duì)飛船的沖量等于飛船動(dòng)量的變化量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；氣體噴出后的運(yùn)動(dòng)方向與飛船運(yùn)動(dòng)方向可能相同可能相反，選項(xiàng)B正確；由動(dòng)量守恒定律有

123456789101112131234567891011121312345678910111213

B

123456789101112131234567891011121312345678910111213◆

綜合提升練

◆

A

123456789101112131234567891011121312345678910111213

D

123456789101112131234567891011121312345678910111213

123456789101112131234567891011121312345678910111213

A

123456789101112131234567891011121312345678910111213

AC

123456789101112131234567891011121312345678910111213

123456789101112131234567891011121312345678910111213

123456789101112131234567891011121312345678910111213

C

123456789101112131234567891011121312345678910111213

123456789101112131234567891011121312345678910111213

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123456789101112131234567891011121312345678910111213

[答案]

0.5

123456789101112131234567891011121312345678910111213

123456789101112131234567891011121312345678910111213

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123456789101112131234567891011121312345678910111213◆

拓展挑戰(zhàn)練

◆12.（多選）[2024·湖南長(zhǎng)沙一中模擬]

如圖所示，甲、乙兩人做拋球游戲，甲站在一輛平板車上，甲與車的總質(zhì)量

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123456789101112131234567891011121312345678910111213

C

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作業(yè)手冊(cè)（B）

AA.3個(gè)小球靜止，3個(gè)小球運(yùn)動(dòng)

B.4個(gè)小球靜止，2個(gè)小球運(yùn)動(dòng)C.5個(gè)小球靜止，1個(gè)小球運(yùn)動(dòng)

D.6個(gè)小球都運(yùn)動(dòng)123456123456123456

123456123456123456123456123456123456

AC

123456123456123456

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AC

12345612345612345