1、考點(diǎn)3動(dòng)量定理與動(dòng)量守恒定律,高考定位 1考查內(nèi)容 (1)動(dòng)量定理的應(yīng)用。 (2)動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用(如：滑塊、滑板問題、碰撞問題、爆炸反沖問題等)。 2題型、難度 選擇題，計(jì)算題 選擇題難度中等，計(jì)算題常常是動(dòng)量與能量結(jié)合考查，難度較大。,體驗(yàn)高考 1(多選)(2017全國(guó)卷)將質(zhì)量為1.00 kg的模型火箭點(diǎn)火升空，50 g燃燒的燃?xì)庖源笮?00 m/s的速度從火箭噴口在很短時(shí)間內(nèi)噴出。在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g，火箭的動(dòng)量大小為(噴出過程中重力和空氣阻力可忽略) A30 kgm/s B5.7102 kgm/s C6.0102 kgm/s D6.3102 kgm/s,解析設(shè)火箭的質(zhì)量為m1，燃?xì)?/p>

2、的質(zhì)量為m2，根據(jù)動(dòng)量守恒，m1v1m2v2，解得火箭的動(dòng)量為：Pm2v2m1v130 kgm/s，所以A正確；BCD錯(cuò)誤。 答案A,2(多選)(2017全國(guó)卷)一質(zhì)量為2 kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)。F隨時(shí)間t變化的圖線如圖231所示，則,圖231,At1 s時(shí)物塊的速率為1 m/s Bt2 s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為4 kgm/s Ct3 s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為5 kgm/s Dt4 s時(shí)物塊的速度為零,答案AB,3(2016全國(guó)卷)如圖232所示，光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體，斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上。某時(shí)刻小孩將冰塊以相對(duì)冰面3 m

3、/s的速度向斜面體推出，冰塊平滑地滑上斜面體，在斜面體上上升的最大高度為h0.3 m(h小于斜面體的高度)。已知小孩與滑板的總質(zhì)量為m130 kg，冰塊的質(zhì)量為m210 kg，小孩與滑板始終無相對(duì)運(yùn)動(dòng)。取重力加速度的大小g10 m/s2。,圖232,(1)求斜面體的質(zhì)量； (2)通過計(jì)算判斷，冰塊與斜面體分離后能否追上小孩？,答案(1)20 kg(2)見解析,【必記要點(diǎn)】 動(dòng)量定理的理解 1公式Ftpp是矢量式，左邊是物體受到所有力的總沖量，而不是某一個(gè)力的沖量。其中的F是研究對(duì)象所受的包括重力在內(nèi)所有外力的合力，它可以是恒力，也可以是變力，如果合外力是變力，則F是合外力在t時(shí)間內(nèi)的平均值。,

4、考點(diǎn)一動(dòng)量定理的應(yīng)用,2動(dòng)量定理說明的是合外力的沖量I合和動(dòng)量的變化量p的關(guān)系，不僅I合與p大小相等，而且p的方向與I合的方向相同。 3公式Ftpp說明了兩邊的因果關(guān)系，即合力的沖量是動(dòng)量變化的原因。,例1(多選)在光滑的水平面上，原來靜止的物體在水平力F的作用下，經(jīng)過時(shí)間t、通過位移L后，動(dòng)量變?yōu)閜、動(dòng)能變?yōu)镋k，以下說法正確的是 A在力F的作用下，這個(gè)物體若是經(jīng)過時(shí)間3t，其動(dòng)量將等于3p B在力F的作用下，這個(gè)物體若是經(jīng)過位移3L，其動(dòng)量將等于3p C在力F的作用下，這個(gè)物體若是經(jīng)過時(shí)間3t，其動(dòng)能將等于3Ek D在力F的作用下，這個(gè)物體若是經(jīng)過位移3L，其動(dòng)能將等于3Ek,答案AD,例

5、2在被譽(yù)為“中國(guó)轎車第一撞”的碰撞試驗(yàn)中，讓汽車以50 km/h的碰撞速度駛向質(zhì)量為80 t的碰撞試驗(yàn)臺(tái)，由于障礙物的質(zhì)量足夠大可視為固定的，所以撞擊使汽車的速度在碰撞的極短時(shí)間內(nèi)變?yōu)榱?，如果讓同樣的汽車?00 km/h的速度撞向未固定的與汽車同質(zhì)量的物體，設(shè)想為完全非彈性碰撞，且碰撞完成所需的時(shí)間是“第一撞”試驗(yàn)的兩倍，求兩種碰撞過程中汽車受到的平均沖擊力之比。,答案21,規(guī)律總結(jié) 動(dòng)量定理的應(yīng)用 1應(yīng)用Ip求變力的沖量：若作用在物體上的作用力是變力，不能直接用Ft求變力的沖量，則可求物體動(dòng)量的變化p，等效代換變力的沖量I。 2應(yīng)用Ftp求恒力作用下物體的動(dòng)量變化：若作用在物體上的作用力是

6、恒力，可求該力的沖量Ft，等效代換動(dòng)量的變化。,3應(yīng)用動(dòng)量定理解題的步驟： (1)選取研究對(duì)象； (2)確定所研究的物理過程及其始、終狀態(tài)； (3)分析研究對(duì)象在所研究的物理過程中的受力情況； (4)規(guī)定正方向，根據(jù)動(dòng)量定理列式； (5)解方程，統(tǒng)一單位，求得結(jié)果。,【題組訓(xùn)練】 1(動(dòng)量定理與動(dòng)能定理的比較)(2018青島二模)一質(zhì)量為1 kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上，從t0時(shí)刻開始，受到如圖233所示的水平外力作用，下列說法正確的是,圖233,A第1 s末物體的速度為2 m/s B第2 s末外力做功的瞬時(shí)功率最大 C第1 s內(nèi)與第2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量增加量之比為12 D第1 s內(nèi)與第2 s內(nèi)質(zhì)

7、點(diǎn)動(dòng)能增加量之比為45,答案D,2(利用動(dòng)量定理求變力)如圖234所示為某運(yùn)動(dòng)員用頭顛球，若足球用頭頂起，每次上升高度為80 cm，足球的質(zhì)量為400 g，與頭部作用時(shí)間t為0.1 s，則足球一次在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間及足球給頭部的作用力大小(空氣阻力不計(jì)，g10 m/s2),圖234,At0.4 s；FN40 N Bt0.4 s；FN36 N Ct0.8 s；FN36 N Dt0.8 s；FN40 N,答案C,【必記要點(diǎn)】 1動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容 一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。 2表達(dá)式：m1v1m2v2m1v1m2v2；或pp(系統(tǒng)相互作用前總動(dòng)量p等于相互作用后

8、總動(dòng)量p)；或p0(系統(tǒng)總動(dòng)量的增量為零)；或p1p2(相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，兩物體動(dòng)量的增量等大反向)。,考點(diǎn)二動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用,3守恒條件 (1)系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)雖受外力但所受外力的合力為零。 (2)系統(tǒng)合外力不為零，但在某一方向上系統(tǒng)受力為零，則系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守恒。 (3)系統(tǒng)雖受外力，但外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力且作用時(shí)間極短，如碰撞、爆炸過程。,例3如圖235所示，質(zhì)量為m245 g的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在質(zhì)量為M0.5 kg的木板左端，足夠長(zhǎng)的木板靜止在光滑水平面上，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4。質(zhì)量為m05 g的子彈以速度v0300 m/s沿水平方向射入物塊并留在其中(時(shí)

9、間極短)，g取10 m/s2。子彈射入后，求：,圖235,(1)子彈與物塊一起向右滑行的最大速度v1。 (2)木板向右滑行的最大速度v2。 (3)物塊在木板上滑行的時(shí)間t。,審題探究 (1)子彈射入物塊的過程，子彈和物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒？ (2)物塊在木板上滑動(dòng)的過程，子彈、物塊、木板三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒？,解析(1)子彈進(jìn)入物塊后一起向右滑行的初速度即為最大速度，由動(dòng)量守恒定律可得：m0v0(m0m)v1， 解得v16 m/s。 (2)當(dāng)子彈、物塊、木板三者同速時(shí)，木板的速度最大，由動(dòng)量守恒定律可得：(m0m)v1(m0mM)v2， 解得v22 m/s。 (3)對(duì)物塊和子彈組成的

10、整體應(yīng)用動(dòng)量定理得： (m0m)gt(m0m)v2(m0m)v1， 解得t1 s。 答案(1)6 m/s(2)2 m/s(3)1 s,規(guī)律總結(jié) 應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的步驟 1明確研究對(duì)象，確定系統(tǒng)的組成(系統(tǒng)包括哪幾個(gè)物體及研究的過程)； 2進(jìn)行受力分析，判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒(或某一方向上動(dòng)量是否守恒)； 3規(guī)定正方向，確定初、末狀態(tài)動(dòng)量； 4由動(dòng)量守恒定律列出方程； 5代入數(shù)據(jù)，求出結(jié)果，必要時(shí)討論說明。,【題組訓(xùn)練】 1(多選)兩個(gè)小木塊A和B中間夾著一輕質(zhì)彈簧，用細(xì)線捆在一起，放在光滑的水平平臺(tái)上，某時(shí)刻剪斷細(xì)線，小木塊被彈開，落地點(diǎn)與平臺(tái)邊緣的水平距離分別為lA1 m，lB2 m，如圖

11、236所示，則下列說法正確的是,圖236,A木板A、B離開彈簧時(shí)的速度大小之比vAvB12 B木塊A、B的質(zhì)量之比mAmB21 C木塊A、B離開彈簧時(shí)的動(dòng)能之比EkAEkB12 D彈簧對(duì)木塊A、B的沖量大小之比IAIB12,答案ABC,2如圖237所示，光滑水平軌道上放置長(zhǎng)板A(上表面粗糙)和滑塊C，滑塊B置于A的左端，三者質(zhì)量分別為mA2 kg、mB1 kg、mC2 kg。開始時(shí)C靜止，A、B一起以v05 m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，A與C發(fā)生碰撞(時(shí)間極短)后C向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間，A、B再次達(dá)到共同速度一起向右運(yùn)動(dòng)，且恰好不再與C碰撞。求A與C發(fā)生碰撞后瞬間A的速度大小。,圖237,解析

12、因碰撞時(shí)間極短，A與C碰撞過程動(dòng)量守恒，設(shè)碰后瞬間A的速度為vA，C的速度為vC，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得mAv0mAvAmCvC A與B在摩擦力作用下達(dá)到共同速度，設(shè)共同速度為vAB，由動(dòng)量守恒定律得mAvAmBv0(mAmB)vAB A與B達(dá)到共同速度后恰好不再與C碰撞，應(yīng)滿足 vABvC 聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得vA2 m/s。 答案2 m/s,考點(diǎn)三碰撞規(guī)律的理解及應(yīng)用,結(jié)論： (1)當(dāng)兩球質(zhì)量相等時(shí)，v10，v2v1，兩球碰撞后交換了速度。 (2)當(dāng)質(zhì)量大的球碰質(zhì)量小的球時(shí)，v10，v20，碰撞后兩球都沿速度v1的方向運(yùn)動(dòng)。 (3)當(dāng)質(zhì)量小的球碰質(zhì)量大的球時(shí)，v10，v20，碰撞后

13、質(zhì)量小的球被反彈回來。,情景一：若碰前兩物體同向運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)有v后v前，原來在前的物體碰后速度一定增大。若碰后兩物體同向運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)有v前v后。若碰后兩物體運(yùn)動(dòng)方向相反，則v前與v后大小關(guān)系不確定。 情景二：碰前兩物體相向運(yùn)動(dòng)，碰后兩物體的運(yùn)動(dòng)方向不可能都不改變。,圖238,審題探究 (1)要想使物塊a運(yùn)動(dòng)到b處，且與b發(fā)生碰撞，物塊a與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)滿足什么條件？ (2)a與b的碰撞過程滿足什么規(guī)律？ (3)b物塊與墻壁不能發(fā)生碰撞，b與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)滿足什么條件？,【題組訓(xùn)練】 1(碰撞規(guī)律的理解)如圖239所示，質(zhì)量為m的物塊甲以3 m/s的速度在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，有一輕彈簧固定其上，另

14、一質(zhì)量也為m的物體乙以4 m/s的速度與甲相向運(yùn)動(dòng)，則,圖239,A甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過程中，由于彈簧彈力的作用，甲乙兩物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒 B當(dāng)兩物塊相距最近時(shí)，甲物塊的速度為零 C甲物塊的速率可達(dá)到5 m/s D當(dāng)甲物塊的速率為1 m/s時(shí)，乙物塊的速率可能為2 m/s，也可能為0,解析甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過程中，由于不受外力的作用，甲乙兩物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)兩物塊相距最近時(shí)，甲乙物塊的速度相等，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若物塊甲的速率達(dá)到5 m/s，方向與原來相同，則mv乙mv甲2mv，代入解得v乙6 m/s，兩個(gè)物體的速率都增大，動(dòng)能都增大，違反了能量守恒定律。若物塊甲的

15、速率達(dá)到5 m/s，方向與原來相反，則mv乙mv甲mv甲mv乙，代入解得v乙4 m/s，碰撞后，乙的動(dòng)能不變，甲的動(dòng)能增加，系統(tǒng)總動(dòng)能增加，違反了能量守恒定律。所以物塊甲的速率不可能達(dá)到5 m/s。故C錯(cuò)誤；若物塊甲的速率為1 m/s，方向與原來相同，則由mv乙mv甲mv甲mv乙，代入解得v乙2 m/s。若物塊甲的速率為1 m/s，方向與原來相反，則由mv乙mv甲mv甲mv乙，代入解得v乙0。故D正確。 答案D,2(多選)(碰撞現(xiàn)象的圖象問題)如圖2310所示為A、B兩球沿一直線運(yùn)動(dòng)并發(fā)生正碰，如圖為兩球碰撞前后的位移圖象。a、b分別為A、B兩球碰前的位移圖象，c為碰撞后兩球共同運(yùn)動(dòng)的位移圖象

16、，若A球質(zhì)量是m2 kg，則由圖判斷下列結(jié)論正確的是,圖2310,AB碰撞前的總動(dòng)量為3 kgm/s B碰撞時(shí)A對(duì)B所施沖量為4 Ns C碰撞前后A的動(dòng)量變化為4 kgm/s D碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能為10 J,答案BCD,【必記要點(diǎn)】 1爆炸的特點(diǎn) (1)動(dòng)量守恒：物體間的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，總動(dòng)量守恒。 (2)動(dòng)能增加：其他形式的能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，系統(tǒng)的總動(dòng)能增加。 2反沖的特點(diǎn) (1)若系統(tǒng)所受外力為零，則系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。 (2)若系統(tǒng)所受外力不為零，但在某一方向上合外力為零，則該方向上動(dòng)量守恒。,考點(diǎn)四爆炸和反沖人船模型,例5平板車停在水平光滑的軌道上，平板車上有一人從固定車上的貨廂邊沿水平方向跳出，落在平板車地板上的A點(diǎn)，距貨廂的水平距離為l4 m，如圖2311所示。人的質(zhì)量為m，車連同貨廂的質(zhì)量為M4m，貨廂高度為h1.25 m，求：,圖2311,(1)車從人跳出后到落到地板期間的反沖速度； (2)人落在地板上并站定以后，車還運(yùn)動(dòng)嗎？車在地面上移動(dòng)的位移是多少？(g取10 m/s2) 審題探究 (1)人與車(包含貨廂)組成的系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒？水平方向系統(tǒng)的動(dòng)量是否守恒？ (2)人與車在水平方向的位移有何關(guān)系？,答案(1)1.6 m/s(2)車不運(yùn)動(dòng)0.8 m,【題組訓(xùn)練】 1(爆炸問題)一彈丸在飛行到距離地面5 m高時(shí)僅