第7章 第2讲 动量守恒定律及应用.docx

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1、第2讲动量守恒定律及应用【目标要求】1.理解系统动量守恒的条件.2.会应用动量守恒定律解决基本问题3会用动量守恒观点分析爆炸、反冲运动和人船模型.4.理解碰撞的种类及其遵循的规律.考点一动量守恒定律的理解和基本应用梳理必备知识1 .内容如果一个系统不受外力，或者所受外力的为0,这个系统的总动量保持不变.2 .表达式(I)P=p或?1。1+牝。2=.系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量.(2)Ap=,相互作用的两个物体动量的变化量等大反向.-判断正误1 .只要系统所受合外力做功为0,系统动量就守恒.()2 .系统的动量不变是指系统的动量大小和方向都不变.()3 .若物体相互作用时动量守恒

2、，则机械能一定守恒.().动量守恒定律的表达式?1。1+加22=小必7W2z一定是矢量式，应用时要规定正方向，且其中的速度必须相对同一个参考系.()I.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，则系统在这一方向上动量守恒.2.动量守恒定律的五个特性：矢量性动量守恒定律的表达式为矢量方程，解题应选取统一的正方向相对性各物体的速度必须是相对同一参考系的速度(一般是相对于地面)同时性动量是一个瞬时量，表达式中的0、应是系统中各物体在相互作用前同一时刻的动量，0、2

3、、应是系统中各物体在相互作用后同一时刻的动量系统性研究的对象是相互作用的两个或多个物体组成的系统普适性动量守恒定律不仅适用于低速宏观物体组成的系统，还适用于接近光速运动的微观粒子组成的系统考向I系统动量守恒的判断m11（2023全国乙卷14）如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦.用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动.在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（）A.动量守恒，机械能守恒B.动量守恒，机械能不守恒C.动量不守恒，机械能守恒D.动量不守恒，机械能不守恒

4、听课记录：考向2动量守恒定律的基本应用【例2】如图所示，质量为0.5kg的小球在离车底面高度20m处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5m/s的速度沿光滑的水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，小车的底面上涂有一层油B.4m/sD.9.5m/s泥，车与油泥的总质量为4kg,若小球在落在车的底面之前瞬时速度是25m/s,则当小球和小车相对静止时，小车的速度是（g=10m*）（）A.5m/sC.8.5m/s听课记录：考向3动量守恒定律的临界问题【例3】甲、乙两小孩各乘辆小车在光滑的水平冰面上匀速相向行驶，速度大小均为%=6ms,甲车上有质量为m=1kg的小球若干个，甲和他的小车及小车上小球的总质量为MI

5、=50kg,乙和他的小车的总质量为M2=3Okg.为避免相撞，甲不断地将小球以相对地面为十=16.5m/s的水平速度抛向乙，且被乙接住，假如某一次甲将小球抛出且被乙接住后，刚好可保证两车不相撞.则甲总共抛出的小球个数是（）A.12B.13C.14D.15听课记录：考点二爆炸、反冲运动和人船模型1.爆炸现象的三个规律动量守恒爆炸物体间的相互作用力远远大于受到的外力，所以在爆炸过程中，系统的总动量动能增加在爆炸过程中，有其他形式的能量（如化学能）转化为机械能，所以系统的机械能增加位置不变爆炸的时间极短，因而作用过程中物体产生的位移,可以认为爆炸后各部分仍然从爆炸前的位置以新的动量开始运动2.反冲运

6、动的三点说明作用原理反冲运动是系统内两物体之间的作用力和反作用力产生的效果动量守恒反冲运动中系统不受外力或内力外力,所以反冲运动遵循动量守恒定律机械能增加反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总机械能增加判断正误1 .发射炮弹，炮身后退；园林喷灌装置一边喷水一边旋转均属于反冲现象.（2 .爆炸过程中机械能增加，反冲过程中机械能减少.（）考向1爆炸问题【例4】（2023河北省模拟）质量为旭的烟花弹升到最高点距离地面高度为处爆炸成质量相等的两部分，两炸片同时落地后相距1t不计空气阻力，重力加速度为g,则烟花弹爆炸使炸片增加的机械能为（）听课记录：考向2反冲运动【例5】（2023河南

7、省模拟）发射导弹过程可以简化为：将静止的质量为M含燃料）的导弹点火升空，在极短时间内以相对地面的速度比竖直向下喷出质量为“2的炽热气体，忽略喷气过程中重力和空气阻力的影响，则喷气结束时导弹获得的速度大小是（）听课记录：考向3人船模型1 .模型图示2 .模型特点两物体满足动量守恒定律：mvapi=0（2）两物体的位移大小满足：牛一衅二0,zaM,m得X1M+/”船一河+)3 .运动特点（1）人动则船动，人静则船静，人快船快，人慢船慢，人左船右；（2）人船位移比等于它们质量的反比：人船平均速度（瞬时速度）比等于它们质量的反比，即丛=vvmIr例61（多选）如图所示，绳长为/,小球质量为相，小车质量

8、为M,将小球向右拉至水平后放手，则（水平面光滑）（）A.系统的总动量守恒B.水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向或都为零C.小球不能向左摆到原高度D小车向右移动的最大距离为诉听课记录：考点三碰撞问题梳理必备知识1.碰撞碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力的现象.2 .特点在碰撞现象中，一般都满足内力外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒.3 .分类动量是否守恒机械能是否守恒弹性碰撞守恒非弹性碰撞有损失完全非弹性碰撞守恒损失判断正误1 .碰撞前后系统的动量和机械能均守恒.（）2 .在光滑水平面上的两球相向运动，碰撞后均变为静止，则两球碰撞前的动量大4、一定相.两球发生非弹性碰

9、撞时，既不满足动量守恒定律，也不满足机械能守恒定律.（）1.弹性碰撞的重要结论以质量为加、速度为S的小球与质量为阳2的静止小球发生弹性碰撞为例，则有mV=mv+机2。2SHI2=0J227w22,2联解得：S=而不小S讨论：若如=恤,则0=0,V2,=。1（速度交换）;若加1加2，则V0,Vz0（碰后两小球沿同一方向运动）；当加1加2时，VJ=0,Vi2vi若加1切2，则”0（碰后两小球沿相反方向运动）：当科用2时，Vi,-,V1心0.2.静止物体被撞后的速度范围物体A与静止的物体8发生碰撞，当发生完全非弹性碰撞时损失的机械能最多，物体8的速度最小，VB=T。，当发生弹性碰撞时，物体4速度最大

10、，迎=2：八。0.则碰后物体4mA-rmBWM十的速度范围为：缶产BW吊。.考向1碰撞的可能性r例7】A、8两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，?A=1kg,，如=2kg,v=6ms,%=2ms,当A追上3并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是（）A. Va=5ms,Vb=2.5m/sB. va,=2m/s,Vb=4m/sC. Va,=-4ms,Vb,=7m/sD. va,=7m/s,vb,=1.5m/s听课记录：方法点拨碰撞问题遵守的三条原则（1）动量守恒：pi+p2=p+p2.（2）动能不增加：Eu+Ek2NEkj+反2.（3）速度要符合实际情况碰前两物体同向运动，若要发生碰撞，则

11、应有。后r%碰后原来在前的物体速度一定增大,若碰后两物体同向运动，则应有。t6,.碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向至少有一个改变.,考向2弹性碰撞Ir例81（2023湖南卷4）1932年，查德威克用未知射线轰击氢核，发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子（即中子）组成.如图，中子以速度的分别碰撞静止的氢核和氮核，碰撞后氢核和氮核的速度分别为S和也设碰撞为弹性正碰，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（）G-O幼中子氢核Q,O中子氮核A.碰撞后氮核的动量比氢核的小B.碰撞后氮核的动能比氢核的小C.02大于SD.。2大于。0听课记录：考向3非弹性碰撞Ir例9】（2023安徽定远县第三中学模拟）如图所示，物块A的质量为机，物块8、C的质量均为M开始时物块A、8分别以大小为2%、%的速度沿光滑水平轨道向右侧的竖直固定挡板运动，为保证A、8均向右运动的过程中不发生碰撞，将物块C无初速度地迅速粘在A上.B与挡板碰撞后以原速率反弹，A与B碰撞后粘在一起.口CIm加，I（1）为使B能与挡板碰撞两次，求A应满足的条件；（2）若三个物块的质量均为m,求在整个作用过程中系统产生的内能Q.