《2019年高考物理二轮复习专题讲义：动量专题 102.动量守恒定律 Word版含答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考物理二轮复习专题讲义：动量专题 102.动量守恒定律 Word版含答案.pdf（9页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、动量守恒定律 复习精要 一、动量守恒定律 1.内容 如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变. 2.表达式 (1)pp，系统相互作用前总动量 p 等于相互作用后的总动量 p. (2)m1v1m2v2m1v1m2v2，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作 用后的动量和. (3)p1p2，相互作用的两个物体动量的变化量等大反向. (4)p0，系统总动量的增量为零. 3.适用条件 (1)理想守恒：不受外力或所受外力的合力为零. (2)近似守恒：系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力. (3)某一方向守恒：如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，
2、则系统在这一方向上动量 守恒. 1. 动量守恒定律的表述。 一个系统不受外力或者受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。 如果：F=0 则 p=0 2常用的表达方式 由于动量守恒定律比较多地被应用于由两个物体所组成的系统中， 所以在通常情况下表达 形式为： 2211202101 vmvmvmvm 3. 动量守恒定律成立的条件 (1)系统不受外力或者所受外力之和为零； (2)系统受外力，但外力远小于内力, 可以忽略不计； (3)系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒。 (4)全过程的某一阶段系统受的合外力为零，则该阶段系统动量守恒。 4. 应用动量守恒定律的注意点： (1)注意
3、动量守恒定律的适用条件， (2)特别注意动量守恒定律的矢量性：要规定正方向， 已知量跟规定正方向相同的为正值，相反的为负值， 求出的未知量是正值，则跟规定正方向相同，求出的未知量是负值，则跟规定正方向相反。 (3)注意定律的广泛性： 动量守恒定律具有广泛的适用范围，不论物体间的相互作用力性质如何 ； 不论系统内部物体 的个数；不论它们是否互相接触；不论相互作用后物体间是粘合还是分裂,只要系统所受合 外力为零,动量守恒定律都适用。动量守恒定律既适用于低速运动的宏观物体,也适用于高速 运动的微观粒子间的相互作用,大到天体,小到基本粒子间的相互作用都遵守动量守恒定律。 (4)注意定律的优越性跟过程的
4、细节无关 (5)注意速度的同时性和相对性。 同时性指的是公式中的 v10 、v20必须是相互作用前同一时刻的速度，v1、v2必须是相互作用 后同一时刻的速度。 相对性指的是指动量守恒定律中各物体在各状态下的速度必须是相对于同一个惯性参照系 的速度，一般以地面为参考系。 (6) 注意“平均动量守恒”。 当系统在全过程中动量守恒时， 则这一系统在全过程中的平均动量也守恒。 在符合动量守恒 的条件下,如果物体做变速运动，为了求解位移，可用平均动量及其守恒规律来处理。 (7)应用思路： 确定系统、分析系统受力； 在符合定律适应条件下,确定系统始、末总动量; 运用动量守恒定律列式求解。 5 向空中发射一
5、物体， 不计空气阻力。 当此物体的速度恰好沿水平方向时， 物体炸裂成 a、b 两块，若质量较大的 a 块的速度方向仍沿原来的方向，则（ C D ） Ab 的速度方向一定与初速度方向相反 B从炸裂到落地的这段时间里，a 飞行的水平距离一定比 b 的大 Ca、b 一定同时到达水平地面 D在炸裂过程中，a、b 受到的爆炸力的冲量大小一定相等 7质量相同的三个小球 a、b、c 在光滑水平面上以相同的速率运动，它们分别与原来静止 的三个球 A、B、C 相碰 （a 与 A 碰， b 与 B 碰， c 与 C 碰） ， 碰后， a 球继续沿原来方向运动 ； b 球静止不动；c 球被弹回而且向反方向运动。这时
6、，A、B、C 三球中动量最大的是（ C ） AA 球BB 球 CC 球D由于 A、B、C 三球质量未知，无法判定 12.(3)一质量为 M 的航天器远离太阳和行星，正以速度 v0在太空中飞行，某一时刻航天 器接到加速的指令后， 发动机瞬间向后喷出质量为m的气体， 气体向后喷出的速度大小为v1， 求加速后航天器的速度大小 （v0 、v1均为相对同一参考系的速度） 解：设加速后航天器的速度大小为 v，由动量守恒定律有 （3 分）v )mM(mvMv 10 解得 （2 分） mM mvMv v 10 12.C（选修模块35）场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B，它们的质量 分别为m1、m
7、2，电荷量分别为q1、q2A、B两球由静止释放，重力加速度为g，则小球A和 组成的系统动量守恒应满足的关系式为 答：E(q1q2)（m1m2)g； 解 析 ： 系 统 动 量 守 恒 的 条 件 为 所 受 合 外 力 为 零 。 即 电 场 力 与 重 力 平 衡 在水平面上沿一条直线放两个g)mm()qq(E 2121 完全相同的小物体 A 和 B，它们相距 s， 在 B 右侧距 B 物体 2s 处有一深坑，如图所示。现对 A 物体施以瞬间冲量，使物 体 A 沿 A、B 连线以速度 v0向 B 运动。为使两物体能发生 碰撞且碰撞之后又不会落入右側深坑中，物体 A、B 与水平 I BA 面间
8、的动摩擦因数应满足什么条件。设两物体碰撞时间很短，碰后不再分离。 解：设 A、B 的质量均为 m，与地面间的动摩擦因数为 ， 若要使能够碰到，则要求：mv02mgs 2 1 gs v 2 2 0 设 A 与 B 碰前的速度为 v1，碰后的速度为 v2， 由动能定理得：-mgs=mv12-mv02 2 1 2 1 由动量守恒定律得：mv1=(m+m)v2 为使 A、B 一起不落入深坑中，则要求：2mv222mg2s 2 1 gs v 18 2 0 故物体 A、B 与水平面间的动摩擦因数应满足： gs v gs v 218 2 0 2 0 12. C （2） （模块 3-5 试题）如图所示，平板车
9、 B 的质量为 3.0kg，以 4.0m/s 的速度在光滑 水平面上向右运动 质量为 1.0kg 的物体 A 被轻放到车的右端， 设物体与车上表面间的动摩 擦因数为 0.25求： 如果平板车足够长，那么平板车最终速度多大？物体 在车上滑动的时间是多少？ 要使物体不从车上掉下，车至少要有多长？ 解 ： （2）设物体与车相对静止时的速度为 v，物体运动的加速度为 a，在车上滑动的时间 是 t，则 （1 分）v )mM(Mv 0 （1 分）mamg atv 代入数据解得 v3.0m/s （1 分） t1.2s （1 分） 设物体相对于车滑动的距离为 s 由能量守恒得 （1 分） 22 0 2 1 2
10、 1 v )mM(Mvmgs 代入数据得 s2.4m （1分） 5将质量为M3m的木块固定在光滑水平面上，一颗质量为m的子弹以速度v0沿水平方向 射入木块，子弹射穿木块时的速度为v0/3；现将同样的木块放在光滑的水平面上，相同的子 弹仍以速度v0沿水平方向射入木块，则子弹 ( A ) A不能射穿木块，子弹和木块以相同的速度做匀速运动 B能射穿木块 C刚好能射穿木块，子弹射穿木块时速度为0 D刚好能射穿木块，子弹射穿木块时速度大于v0/3 解：木块固定时，射穿木块克服阻力做功 2 0 2 0 2 0 9 4 9 1 2 1 2 1 mvvmmvfd A Bv0 v0 木块不固定时，若刚好能射穿木
11、块，由动量守恒定律 v )mM(mv 0 0 4 1 vv 克服阻力做功，所以不能射穿木块，A对。fdmvv)mM(mvd f 2 0 2 0 2 0 8 3 16 1 2 1 2 1 16 （9 分）选修 35 静止的锂核（ Li）俘获一个速度为 7.7106m/s 的中子，发生核反 6 3 应后若只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核（ He） ，它的速度大小是 8106m/s， 4 2 方向与反应前的中子速度方向相同. （1）写出此核反应的方程式； （2）求反应后产生的另一个粒子的速度大小及方向； （3）此反应过程中是否发生了质量亏损，说明依据. 解：（1） （3 分）HHenLi 3
12、1 4 2 1 0 6 3 （2）用 m1、m2和 m3分别表示中子（） 、氦核（）和氚核（）的质量，用n 1 0 He 4 2 H 3 1 v1、v2和 v3分别表示中子、氦核和氚核的速度，由动量守恒定律得 （2 分） 3 2211 3332211 , m vmvm vvmvmvm 代入数值，得 （1 分）smv/101 . 8 6 3 即反应后生成的氚核的速度大小为 8.1106m/s，方向与反应前中子的速度方向相反（1 分） （3）反应前的总动能 2 111 2 1 vmE 反应后的总动能 （1 分） 2 33 2 222 2 1 2 1 vmvmE 经计算知 E2E1 （1 分） 故可
13、知反应中发生了质量亏损 10质量为 M 的均匀木块静止在光滑水平面上，木块左右两侧各有一位拿着完全相同步枪 和子弹的射击手。首先左侧射手开枪，子弹水平射入木块的最大深度为 d1，然后右侧射手 开枪，子弹水平射入木块的最大深度为 d2，如图所示。设子弹均未射穿木块，且两颗子弹 与木块之间的作用力大小均相同。当两颗子弹均相对木块静止时，下列正确的是（ C ） A最终木块静止，d1=d2 B最终木块向右运动，d1（M+m）g，滑块还会向左运动，但弹开的距离将逐渐变小，所以，最大 距离为：S=x2+s-x1=0.05m+0.05m-0.02m= 0.08m 24(19 分) 如图所示，由于街道上的圆形
14、污水井盖破损，临时更换了一 个稍大于井口的红色圆形平板塑料盖。 为了测试因塑料盖意外 移动致使盖上的物块滑落人污水井中的可能性，有人做了一 个实验 ： 将一个可视为质点、质量为 m 的硬橡胶块置于塑料盖 的圆心处，给塑料盖一个沿径向的瞬间水平冲量， 使之获得一 个水平向右的初速度。实验结果是硬橡胶块恰好与塑料盖分离。 设硬橡胶块与塑料盖间的动摩擦因数为，塑料盖的质量为 M、半径为 R，假设塑料盖与地面之间的摩擦可忽略，且不计塑料盖的厚度。 (1)塑料盖的初速度大小为多少? (2)通过计算说明硬橡胶块是落入井内还是落在地面上? 解：（20 分） （1）设塑料盖的初速度为 v0 ，硬橡胶块与塑料盖
15、恰好分离时，两者的共同速度为 v 由系统动量守恒定律得： (4 分)vMmMv 0 由系统能量关系可得： (4 分) 22 0 2 1 2 1 vMmMvmgR 由、解得 (2 分) M gRMm v 2 0 (2)设硬橡胶块与塑料盖恰好分离时，硬橡胶块移动的位移为 x， 取硬橡胶块分析，应用动能定理得： (4 分) 2 2 1 mvmgx 由、可得： (3 分) Mm MR x 因 xR，故硬橡胶块将落人污水井内 (2 分) 19、模块 35 试题 （8 分）一置于桌面上质量为 M 的玩具炮，水平发射质量为 m 的炮弹炮可在水平方向自 由移动当炮身上未放置其它重物时，炮弹可击中水平地面上的目
16、标 A； 当炮身上固定一质 量为 M0的重物时，在原发射位置沿同一方向发射的炮弹可击中水平地面上的目标 B炮口 离水平地面的高度为 h如果两次发射时“火药”提供的机械能相等，求 B、A 两目标与炮弹 发射点之间的水平距离之比。 解：由动量守恒定律和能量守恒定律得： 21 0Mvmv 2 2 2 1 2 1 2 1 MvmvE 解得： )mM(m EM v 2 1 炮弹射出后做平抛，有： 2 2 1 gth tvX 1 解得目标 A 距炮口的水平距离为： )mM(gm EMh X 4 同理，目标 B 距炮口的水平距离为： )mMM(gm h)MM(E X 0 0 4 解得： )mMM(M )mM)(MM( X X 0 0