【新步步高】2018版浙江高考物理《选考总复习》第十二章第1讲动量定理动量守恒定律

第十二章动量守恒定律(加试)第1讲动量定理动量守恒定律考试标准知识内容必考要求加试要求说明动量和动量定理c1.运用动量定理计算时，只限于一个物体、一维运动和一个过程.2.运用动量定理计算时，不要求涉及连续介质.3.只要求解决一维运动中简单的动量守恒问题.动量守恒定律c碰撞d反冲运动火箭b知识内容必考要求加试要求说明动量和动量定理c4.只要求解决两个物体构成的系统相互作用一次的动量守恒问题.5.运用动量守恒定律计算时，不要求涉及相对速度.6.运用动量守恒定律计算时，不要求涉及平均速度.动量守恒定律c碰撞d反冲运动火箭b知识内容必考要求加试要求说明动量和动量定理c7.运用动量守恒定律计算时，不要求涉及变质量问题.8.综合应用动量、能量进行计算时，不要求联立方程求解.9.不要求定量计算反冲问题.动量守恒定律c碰撞d反冲运动火箭b加试考点自清课时训练加试题型突破内容索引加试考点自清一、动量和动量定理1.动量物体的质量与速度的乘积为动量，即p＝mv，单位是kg·m/s.动量是描述物体运动状态的物理量，是矢量，其方向与的方向相同.2.冲量力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量，即I＝F·t，冲量是矢量，其方向与的方向相同，单位是N·s.考点逐项排查1答案速度力3.动量定理物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量，即p′－p＝I.适用于单个物体或多个物体组成的系统.二、动量守恒定律1.适用条件(1)系统不受外力或所受外力的合力为零，不是系统内每个物体所受的合力都为零，更不能认为系统处于状态.(2)近似适用条件：系统内各物体间相互作用的内力它所受到的外力.答案平衡远大于(3)如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，则系统___________动量守恒.2.动量守恒定律的不同表达形式(1)m1v1＋m2v2＝，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.(2)Δp1＝，相互作用的两个物体动量的增量等大反向.(3)Δp＝，系统总动量的增量为零.答案在该方向上m1v1′＋m2v2′－Δp20三、碰撞1.碰撞碰撞是指物体间的相互作用持续时间，而物体间相互作用力很大的现象.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.答案很短远大于3.分类答案动量是否守恒机械能是否守恒弹性碰撞守恒_____非弹性碰撞守恒有损失完全非弹性碰撞守恒损失_____守恒最大四、反冲运动火箭1.反冲现象(1)物体的不同部分在内力作用下向运动.(2)反冲运动中，相互作用力一般较大，通常可以用定律来处理.(3)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______增加.答案相反方向动量守恒机械能2.火箭(1)工作原理：利用反冲运动.火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾喷管迅速喷出时，使火箭获得巨大的.(2)设火箭在Δt时间内喷射燃气的质量是Δm，喷出燃气的速度是u，喷出燃气后火箭的质量是m，则火箭获得的速度v＝______.Δmum反作用力加试题组专练21.两辆汽车的质量分别为m1和m2，已知m1＞m2，沿水平方向同向行驶具有相等的动能，则此时两汽车动量p1和p2的大小关系()A.p1等于p2B.p1小于p2C.p1大于p2D.无法比较√1234562.关于冲量，以下说法正确的是()A.只要物体受到了力的作用，一段时间内物体受到的总冲量就一定不为零B.只要物体受到的合外力不为零，该物体在任意时间内所受的总冲量就一定不为零C.做曲线运动的物体，在任意时间内所受的总冲量一定不为零D.如果力是恒力，则其冲量的方向与该力的方向相同√1234563.关于系统动量守恒，下列说法错误的是()A.只要系统内有摩擦力，动量就不可能守恒B.只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒C.系统所受合外力不为零，其动量一定不守恒，但有可能在某一方向上守恒D.相互作用的两物体动量的增量的矢量和一定为零√1234564.如图1所示，在光滑的水平面上有静止的物体A和B.物体A的质量是B的2倍，两物体中间用被细绳束缚的处于压缩状态的轻质弹簧相连.当把细绳剪断，弹簧在恢复原长的过程中()A.A的速率是B的2倍B.A的动量大于B的动量C.A受的力大于B受的力D.A、B组成的系统的总动量为零图1√1234565.(多选)下列属于反冲运动的是()A.汽车的运动B.直升飞机的运动C.火箭的运动D.反击式水轮机的运动√√1234566.如图2所示，光滑水平面上的两个小球A和B，其质量分别为mA和mB，且mA＜mB，B球上固定一水平轻质弹簧，且处于静止状态.现A球以速度v撞击弹簧的左端(撞击后A、B两球在同一直线上运动)，则下列关于撞击后的说法中正确的是()A.两球共速时，速度大小为B.当两球速度相等时，弹簧恢复原长C.当A球速度为零时，B球速度为vD.当弹簧压缩量最大时，两球速度都为零√图2返回mAvmA＋mB123456加试题型突破例1(2015·重庆理综·3)高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动).此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为()命题点一动量定理的理解与应用解析方法感悟A.m2ght＋mgB.m2ght－mgC.mght＋mgD.mght－mg√解析1.篮球运动员通常要伸出双手迎接传来的篮球.接球时，两手随球迅速收缩至胸前，如图3所示.这样做可以()A.减小球对手的冲量B.减小球对人的冲击力C.减小球的动量变化量D.减小球的动能变化量[题组阶梯突破]√123图32.(多选)如图4，在光滑水平面上有一质量为m的物体，在与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下运动，则在时间t内()A.重力的冲量为0B.拉力F的冲量为FtC.拉力F的冲量为FtcosθD.物体动量的变化量等于Ftcosθ图4√123√解析3.如图5所示，运动员挥拍将质量为m的网球击出.如果网球被拍子击打前、后瞬间速度的大小分别为v1、v2，v1与v2方向相反，且v2＞v1.重力影响可忽略，则此过程中拍子对网球作用力的冲量()A.大小为m(v2＋v1)，方向与v1方向相同B.大小为m(v2＋v1)，方向与v2方向相同C.大小为m(v2－v1)，方向与v1方向相同D.大小为m(v2－v1)，方向与v2方向相同图5解析√123例2质量为10g的子弹，以300m/s的速度射入质量为24g、静止在光滑水平桌面上的木块.如果子弹留在木块中，则木块运动的速度是多大？如果子弹把木块打穿，子弹穿过后的速度为100m/s，这时木块的速度又是多大？命题点二动量守恒定律的应用方法感悟解析答案4.如图6所示，一个质量为M的木箱静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个质量m＝0.25M的小木块.现使木箱获得一个向右的初速度v0，则()A.木箱和小木块最终都将静止B.小木块最终速度大小为4v0，方向向右C.木箱最终速度大小为0.8v0，方向向右D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动[题组阶梯突破]√45图6解析5.(多选)如图7所示，放在光滑水平桌面上的两个木块A、B中间夹一被压缩的弹簧，当弹簧被放开时，它们各自在桌面上滑行一段距离后飞离桌面落在地上.A的落地点与桌边的水平距离为0.5m，B的落地点与桌边的水平距离为1m，那么()A.A、B离开弹簧时的速度之比为1∶2B.A、B质量之比为2∶1C.未离开弹簧时，A、B所受冲量之比为1∶2D.未离开弹簧时，A、B加速度之比为1∶2√45图7√√解析例2如图8所示，一个质量为M＝50kg的运动员和质量为m＝10kg的木箱静止在光滑水平面上，从某时刻开始，运动员以v0＝3m/s的速度向墙的方向推出箱子，箱子与右侧墙壁发生完全弹性碰撞后返回.当运动员接到箱子后，再次重复上述过程，每次运动员均以v0＝3m/s的速度向墙的方向推出箱子.求：命题点三碰撞模型的规律及应用图8(1)运动员第一次接到木箱后的速度大小；解得v1′＝2mv0M＋m＝1m/s解析取水平向左为正方向，根据动量守恒定律得第一次推出木箱0＝Mv1－mv0第一次接住木箱Mv1＋mv0＝(M＋m)v1′答案1m/s解析答案(2)运动员最多能够推出木箱几次？方法感悟同理可得第n次接住木箱时获得的速度为vn′＝2nmv0M＋m≤v0(n＝1,2,3…)解析第二次推出木箱(M＋m)v1′＝Mv2－mv0第二次接住木箱Mv2＋mv0＝(M＋m)v2′解得n≤3故运动员最多能够推出木箱3次.答案3次解析答案6.质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是()A.pA′＝6kg·m/s，pB′＝6kg·m/sB.pA′＝3kg·m/s，pB′＝9kg·m/sC.pA′＝－2kg·m/s，pB′＝14kg·m/sD.pA′＝－4kg·m/s，pB′＝17kg·m/s[题组阶梯突破]√678解析7.一中子与一质量数为A(A1)的原子核发生弹性正碰.若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为()A.A＋1A－1B.A－1A＋1C.4AA＋12D.A＋12A－12√解析6788.(多选)如图9甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2，图乙为它们碰撞前后的x－t图象.已知m1＝0.1kg.由此可以判断()A.碰前m2静止，m1向右运动B.碰后m2和m1都向右运动C.由动量守恒可以算出m2＝0.3kgD.碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能√图9√解析返回678课时训练1.将吹足气的气球由静止释放，球内气体向后喷出，气球会向前运动，这是因为气球受到()A.重力B.手的推力C.空气的浮力D.喷出气体对气球的作用力√123456789101112132.(多选)鸡蛋掉在草地上比掉在水泥地上不容易碎.下列防护与规定中与其具有相同原理的是()A.撑竿跳高比赛中，横杆的下方放有较厚的海绵垫B.易碎物品运输时要用柔软材料包装，船舷和码头悬挂旧轮胎C.有关部门规定用手工操作的各类振动机械的频率必须大于20赫兹D.在汽车上安装安全气囊解析√12345678910111213√√3.如图1所示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱.关于上述过程，下列说法中正确的是()A.男孩和木箱组成的系统动量守恒B.小车与木箱组成的系统动量守恒C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D.木箱的动量增量与小车(包含男孩)的动量增量相同√12345678910111213图1解析解析木箱、男孩、小车组成的系统动量守恒，木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相同，方向相反，故A、B、D错误.4.有消息称：中国羽毛球运动员在一档节目上演示了一把高速度杀球，轻小的羽毛球被快速击出后瞬间将西瓜冲撞爆裂！据测羽毛球的时速高达300km，羽毛球的质量介于4.74g～5.50g之间，经分析，下列说法中正确的是()A.这则消息一定是假的，因为羽毛球很轻小，不可能使西瓜爆裂B.这则消息一定是假的，因为击出的羽毛球速度虽然高，但其能量却很小C.这则消息可能是真的，俗话说无快不破，羽毛球虽然很轻小，但速度很高D.这则消息可能是真的，西瓜是否被撞击爆裂取决于羽毛球对西瓜的冲击力大小√解析123456789101112135.(多选)动能相同的A、B两球(mA＞mB)在光滑的水平面上相向运动，当两球相碰后，其中一球停止运动，则可判定()A.碰撞前A球的速度小于B球的速度B.碰撞前A球的动量大于B球的动量C.碰撞前后A球的动量变化大于B球的动量变化D.碰撞后，A球的速度一定为零，B球朝反方向运动√解析12345678910111213√√6.两名质量相等的滑冰运动员甲和乙都静止在光滑的水平冰面上.现在其中一人向另一人抛出一个篮球，另一人接球后再抛回.如此反复进行几次后，甲和