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重難點07動量定理、動量守恒定律-2025年高考物理【熱

點重點難點】專練(西北四省專用)(陜西、山西、寧夏、青

海)重難點07動量定理、動量守恒定律

-----------------h

命題趨勢

考點三年考情分析2025考向預測

動量定理的應用(2024.全國甲

(1)考點預測:動量、沖量的理

卷-7,2023?新課標卷6)

解及動量定理的應用。動量守恒定

圖像中的動量、沖量問題(2022?全

律。

沖量、動量、動量定理、動量守恒

國乙卷,7)(2)考法預測:動量守恒定律的

定律及其應用

碰撞問題(2023?全國乙卷J2,考查常與能量守恒、功能關系進行

彈性碰撞和非彈性碰撞

綜合。要求體會用守恒定律分析物

2022?全國乙卷」2)

理問題的方法,體會自然界的和諧

實驗:驗證動量守恒定律(2024?新

與統一。

課標卷,9)

重難詮釋

【情境解讀】

-動量:〃二根“方向與〃一致(狀態量)

沖量:/二向,方向與尸一致(過程量)

關聯

動量定理F合,up'-p(需規定正方向)

系統合外力的沖量為0

「理想條件:系統不受外力或所受合外力為零

動量守恒定律守恒條件一

P1+P2=P1'+P2'L近似條件:內力遠大于外力,某一方向動量為零

人船模型:0=miVi-mv-^0=mx-mxf號-二學而+不一人工尸tn

221i222L

mx-¥m2

(重點研究位移關系)

反沖運動-

爆炸:丑=Aa+A反釋放化學能等于系統增加機械能之和

(重點研究能量關系)

「動量守恒:P1+P2=P1'+P2

「基本規律一動能不增加:扁+耳產反「+七2'

特-速度合理:碰前。前V〃后;碰后。前后’

匚碰撞“模型”-例

“動碰靜”「動量守叵:啊%=冽M+巾2。2

彈性碰撞L機械能守恒:上汨=聶而+步力

【高分技巧】

一、動量、沖量

1.動能、動量和動量變化量的比較

動能動量動量變化量

物體由于運動而具物體的質量和速度的物體末動量與初動量的矢

定義

有的能量乘積量差

口12

定義式Ek—p=mvNp=p'~p

標矢性標量矢量矢量

特點狀態量狀態量過程量

關聯方程

&-2機,與一2〃°'p—y]2mEk,p—v

(1)都是相對量,與參考系的選取有關,通常選取地面為參考系

聯系(2)若物體的動能發生變化,則動量一定也發生變化;但動量發生變化時

動能不一定發生變化

2.沖量的三種計算方法

利用定義式/計算沖量,此方法僅適用于恒力的沖量,無需考慮物體的

公式法

運動狀態

利用F4圖像計算,?/圖像與橫軸圍成的面積表示沖量,此法既可以計算恒

圖像法

力的沖量,也可以計算變力的沖量

動量定如果物體受到大小或方向變化的力的作用,則不能直接用/=%/求變力的沖

理法量,可以求出該力作用下物體動量的變化量,由/=#—p求變力的沖量

二、動量定理的應用

1.對動量定理的理解

(1)當物體的動量變化量一定時,力的作用時間加越短,力/就越大,力的作用時間加越長,力月就越小。

(2)當作用力尸一定時,力的作用時間加越長,動量變化量即越大,力的作用時間加越短,動量變化量加

越小。如在恒力作用下運動的小車,時間越長,小車的速度越大,動量變化量越大。

2.應用動量定理解題的三點說明

(1)動量定理反映了力的沖量與動量變化量之間的因果關系,即外力的沖量是原因,物體的動量變化量是結

果。

(2)動量定理中的沖量是合力的沖量,而不是某一個力的沖量,它可以是合力的沖量,可以是各力沖量的矢

量和,也可以是外力在不同階段沖量的矢量和。

(3)動量定理表達式是矢量式,等號包含了大小相等、方向相同兩方面的含義。

3.流體類“柱狀模型”O

流體及通常液體流、氣體流等被廣義地視為“流體”,質量具有連續性,通常

其特點已知密度0

分1建立“柱狀模型”,沿流速。的方向選取一段柱形流體,其橫截面積為S

析微元研究,作用時間N內的一段柱形流體的長度為AZ,對應的質量為Am

2

步=pSv\t

驟3建立方程,應用動量定理研究這段柱狀流體

三、碰撞問題

1.動量守恒定律的五個特性

系統性研究的對象是相互作用的兩個或多個物體組成的系統

動量是一個瞬時量,表達式中的P1、A2、…必須是系統中各物體在相互作用前

同時性同一時刻的動量,P1,、、…必須是系統中各物體在相互作用后同一時刻

的動量

相對性各物體的速度必須是相對同一參考系的速度(一般是相對于地面)

矢量性動量守恒定律的表達式為矢量方程,解題時應選取統一的正方向

動量守恒定律不僅適用于低速宏觀物體組成的系統,還適用于接近光速運動的

普適性

微觀粒子組成的系統

2.碰撞遵循的三條原則

(1)動量守恒定律。

⑵機械能不增加。

2?/2/2

為+…J+&'端+升置+疑

(3)速度要合理。

①同向碰撞:碰撞前,后面的物體速度大;碰撞后,前面的物體速度大或相等。

②相向碰撞:碰撞后兩物體的運動方向不可能都不改變。

四、爆炸、反沖問題及板塊問題、子穿木問題

1.爆炸現象的三個規律

動量爆炸物體間的相互作用力遠遠大于受到的外力,所以在爆炸過程中,系統的

守恒總動量守恒

動能

在爆炸過程中,有其他形式的能量(如化學能)轉化為動能

增加

位置爆炸的時間極短,因而作用過程中,物體產生的位移很小,可以認為爆炸后

不變各部分仍然從爆炸前的位置以新的動量開始運動

2.求解“人船模型”問題的注意事項

(1)適用范圍:“人船模型”還適用于某一方向上動量守恒(如水平方向或豎直方向)的二物系統,只要相互作

用前兩物體在該方向上速度都為零即可。

⑵畫草圖:解題時要畫出兩物體的位移關系草圖,找出各長度間的關系,注意兩物體的位移是相對同一參

考系的位移。

限時提升練

(建議用時:40分鐘)

【考向一:動量、沖量】

1.(2024?山西省?一模)在近地圓軌道上繞地球做勻速圓周運動的天宮中,宇航員進行了奇妙的“乒乓

球”實驗。實驗中,朱楊柱做了一顆實心水球,桂海潮取出一塊用毛巾包好的普通乒乓球拍,球拍擊打后

水球被彈開了。則在與球拍作用過程中及被擊打后的一小段時間內,水球()

A.與球拍作用過程中它們組成的系統動量守恒B.與球拍作用過程中受地球引力的沖量為零

C.被擊打后相對地球做變速曲線運動D.被擊打后相對天宮做勻速圓周運動

2.(2024?山西省名校聯考?三模)水果的碰傷閾值,是指水果在不碰傷的情況下能夠從靜止狀態跌落的

最大高度,導致蘋果碰傷所需的平均作用力為蘋果自身重力的3倍。不考慮其他因素的影響,若蘋果在某

材料上的碰傷閾值為20cm,則()

A.蘋果的碰傷閾值與蘋果的重量成正比

B.蘋果的碰傷閾值與蘋果的質量無關

C.若跌落高度一定,給蘋果套上有空氣泡的塑料袋能減小它與該材料的作用時間

D.若跌落高度一定,給蘋果套上有空氣泡的塑料袋能減小它與該材料作用的沖量

3.(2024?陜西省渭南市?一模)(多選)籃球運動員進行了如圖所示的原地縱跳摸高訓練。已知質量

60kg的運動員原地靜止站立(不起跳)摸高為2.10m,在原地縱跳摸高訓練過程中,該運動員先下蹲,重

心下降0.5m,經過充分調整后,發力跳起摸到了2.90m的高度。若將運動員起跳過程(從重心下降0.5m處

開始向上運動到雙腳離地過程)視為做勻加速運動,忽略空氣阻力影響,g取10m/s2,對運動員的起跳過程,

則下列說法正確的是()

A.運動員處于超重狀態

B.地面對運動員的沖量大小為24ONs

C.運動員對地面壓力為1560N

D.運動時間為0.5s

【考向二:動量定理的應用】

1.(2024?青海省海南藏族自治州?二模)真空中一質量為機、帶電荷量為的油滴從A點以一定的速度

豎直向上射出,經時間%后油滴速度減為0,此時在空間施加一沿豎直方向的勻強電場,持續一段時間%后,

將電場反向,但其大小保持不變,再持續同樣的一段時間后,油滴恰好回到A點,重力加速度大小為g。求:

(1)油滴回到A點時動能E-

(2)勻強電場的電場強度大小E;

(3)油滴上升的最大高度隊

2.(2024?山西省晉城市?三模)如圖所示,將質量機=O.31kg的圓環套在固定的水平桿上,圓環的內徑

略大于桿的截面直徑?,F對圓環施加一與桿成e角、斜向上的恒定拉力E圓環由靜止開始做勻加速直線運

動,拉力作用/=2s后撤去,圓環總共運動了s=12m后靜止,已知圓環與桿之間的動摩擦因數〃=0.8,取

重力加速度大小g=10m/s2,sin8=0.8,求:

(1)圓環的最大速度%;

(2)拉力/對圓環的沖量大小/。

3.(2024?陜西省寶雞市?二模)(多選)如圖所示,兩平行金屬導軌由水平和弧形兩部分組成,水平導軌

窄軌部分間距為L處在豎直向上、磁感應強度為28的勻強磁場中,寬軌部分間距為2L處在豎直向下、

磁感應強度為2的勻強磁場中?,F將兩根質量均為優的導體棒。、b分別靜置在弧形導軌和水平寬軌上,導

體棒。從距水平導軌//處靜止釋放。兩金屬棒在運動過程中始終與導軌垂直且與導軌接觸良好。兩導體棒接

入電路的電阻均為R,其余電阻不計,寬軌和窄軌都足夠長,a棒始終在窄軌磁場中運動,。棒始終在寬軌

磁場中運動,重力加速度為g,不計一切摩擦,下列說法正確的是()

a2Bb

A.a棒剛進入磁場時,6棒的加速度水平向左

B.從。棒剛進入磁場到兩棒達到穩定的過程中,6棒上產生的焦耳熱為:機g/z

C.從。棒剛進入磁場到兩棒達到穩定的過程中,通過6棒的電量為竺也還

4BL

D.從a棒進入磁場到兩棒達到穩定的過程中,a、6棒與導軌所圍線框的磁通量變化了必殛

2BL

4.(2024?陜西省寶雞市?三模)(多選)如圖所示,豎直墻面和水平地面均光滑,質量分別為mA=6kg、

%B=2kg的A、B兩物體用質量不計的輕彈簧相連,其中A緊靠墻面?,F對B物體緩慢施加一個向左的力,

使A、B間彈簧被壓縮且系統靜止,該力對物體B做功W=16J。現突然撤去向左的力,則()

A.00000000.B<—

///////////////////////////

A.撤去外力后,兩物體和彈簧組成的系統動量守恒

B.撤去外力后,兩物體和彈簧組成的系統機械能守恒

C.從撤去外力至A與墻面剛分離,彈簧對B的沖量/=8N$方向水平向右

D.A與墻面分離后彈簧首次恢復原長時,兩物體速度大小均是2.5m/s,方向相反

5.(2024?陜西省西安市西北工業大學附屬中學?二模)高壓水流切割器又稱“水刀”,它將水以極高的

速度垂直噴射到材料表面進行切割作業。假設“水刀”噴嘴中噴出水的流量(單位時間內流出液體的體積)

一定,水打到材料表面后,迅速沿表面散開不反彈,已知“水刀”噴嘴的直徑可在O.lmm~O.3mm范圍內調

節,則該“水刀”在材料表面產生的最小壓強與最大壓強之比為()

A.1:3B.1:9C.1:27D.1:81

【考向三:碰撞問題】

1.(2024?山西省?一模)(多選)觀測帶電粒子的碰撞試驗,為確定碰撞生成物質的初始狀態提供了理論

依據。某次觀測時,讓質量為陽的B粒子在/=0時以%的初速度向靜止的粒子A運動,計算機記錄下兩

粒子的丫一,圖像如圖所示。已知A、B間僅存在靜電力的作用且A、B始終未接觸,則()

B.0時刻與t3時刻A、B間作用力的大小相等

43

C.0~馬內,電場力對A做的功為了卬吟D.乙~6內,A、B系統的電勢能減少了一勿琮

9100

2.(2024?寧夏銀川一中?三模)如圖所示,質量M=0.4kg的靶盒位于光滑的水平軌道上,連接靶盒的輕

彈簧的另一端固定在墻壁上,彈簧的勁度系數g200N/m,當彈簧處于自然長度時,靶盒位于。點。P是一

個固定的發射器,它可根據需要瞄準靶盒,每次發射一顆水平速度w=50m/s、質量加=0.10kg的球形子彈。

當子彈打入靶盒后就留在靶盒內(可視為完全非彈性碰撞)。開始時靶盒靜止?,F約定,每當靶盒停在或到

達O點時,都有一顆子彈打入靶盒內。

(1)第1顆子彈打入靶盒后,靶盒的速度大小是多少?

(2)若相繼有6顆子彈打入靶盒,問每一顆子彈打入靶盒后,靶盒離開。點最大距離是多少?(彈性勢

能的表達式£=—左82,其中Ax是彈簧的形變量)

(3)若尸點到。點的距離為s=0.25m,問至少應發射幾顆子彈后停止射擊,才能使靶盒來回運動且不會碰

到發射器?

/___fn;

n--------------7wvwww^s

/Z/Lf//zz/////z////z/////zzz////^

Up0

3.(2024?寧夏銀川一中?三模)如圖所示,水平地面光滑,輕彈簧一端固定在墻上,另一端拴接質量為相

的小球A.另一個質量也為機的小球B以速度vo向左運動,與A碰撞時間極短、且碰后粘在一起.則從B

與A開始碰撞到彈簧壓縮最短過程,對A球、B球、彈簧組成的系統()

qzv。

ZMMMAMQOB

/////7////

A.動量守恒,機械能不守恒

B.動量不守恒,機械能守恒

C.對墻產生的沖量為加%

D.彈簧最大勢能為;;相行

4.(2024?青海省海東市?二模)如圖所示,某同學在水平雪地里做了一個冰壺比賽場地,將兩個冰壺A、

B從擲出線先、后(時間差Af=O.5s)擲出,擲出時的速度大小分別為以=2.5m/s,vB=2.9m/s,兩冰

壺均沿中心線運動,當冰壺B追上冰壺A時兩者發生彈性正碰(碰撞時間極短),之后冰壺A恰好到達大

本營中心。已知冰壺A、B的質量分別為根A=0,kg、g=0.5kg,兩冰壺與冰面的動摩擦因數均為洶=0.04,

兩冰壺均可視為質點,取重力加速度大小g=10m/s2。求:

(1)兩冰壺碰撞前的速度大小或、唳;

(2)大本營中心到擲出線的距離s;

(3)冰壺B擲出后與冰壺A間的最大距離乩

5.(2024?陜西省長安區?高三第一次聯考)如圖所示,小球A質量為“,系在細線的一端,線的另一端

固定在。點,。點到光滑水平面的距離為九物塊B和C的質量都是5m,B與C用輕彈簧拴接,置于光滑

的水平面上,且B物塊位于。點正下方?,F拉動小球使細線水平伸直,小球由靜止釋放,運動到最低點時

與物塊B發生正碰(碰撞時間極短),反彈后上升到最高點時到水平面的距離為々。小球與物塊均可視為

質點,不計空氣阻力,重力加速度為g,求:

(1)小球A與物塊B碰撞后各自的速度大小VA、VB;

(2)輕彈簧獲得的最大彈性勢能小。

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:B1C

______________nAAA/WWWVWTI

//////////////////////////////////

6.(2024?山西省名校聯考?二模)如圖1所示,在光滑的水平面上放置一長木板P,其左、右兩端各固定

有豎直擋板,在左右擋板上分別固定輕質彈簧2和輕質彈簧1,在木板上A位置放有質量為%=1kg的小物

塊Q,Q右側的木板光滑,Q左側的木板粗糙。現使Q以大小為%=3m/s的速度水平向右運動后壓縮彈簧

b從壓縮彈簧1開始計時,經過/=is,P、Q的丫一/圖像如圖2所示。已知彈簧2獲得的最大彈性勢能

Epm=L2J,Q與左側木板間的動摩擦因數為〃=0。6,重力加速度g取10m/sZ求:

(1)木板的最大速度;

(2)Q壓縮彈簧2至彈性勢能最大位置處到A點的距離。

7//////////////////

圖1

7.(2024?山西省懷仁一中?三模)如圖所示,質量"=6kg、半徑火=15m的四分之一光滑圓弧仍c靜

止在足夠長的光滑水平面上,末端與水平面相切,圓弧右側有一質量為人根的小物塊B,B的左側固定一水

4

平輕彈簧,將質量為m=2kg的小物塊A從圓弧頂端由靜止釋放,在小物塊B的右側有一豎直擋板(圖中未

畫出,擋板和B的間距可調),當小物塊B與擋板發生一次彈性正碰后立刻將擋板撤去,且小物塊A與彈簧

接觸后即與彈簧固定連接,已知重力加速度g=10m/s2,不計空氣阻力,A、B均可視為質點。求:

(1)若圓弧固定,小物塊A到達圓弧底端時的速度的大??;

(2)若圓弧不固定,小物塊A到達圓弧底端的速度的大小以及圓弧體的位移大??;

(3)若圓弧不固定,小物塊B與擋板發生碰撞后的運動過程中,當彈簧最短時彈簧彈性勢能的范圍。

8.(2024?陜西省?二模)如圖所示為雜技表演“胸口碎大石”,其原理可解釋為:當大石塊獲得的速度

較小時,下面的人感受到的振動就會較小,人的安全性就較強,若大石塊的質量是鐵錘的150倍,則撞擊

后大石塊的速度可能為鐵錘碰撞前速度的()

1

D.---

350

【考向五:爆炸、反沖問題及板塊問題、子穿木問題】

1.(2024?青海省百所名校?二模)如圖所示,足夠長的光滑水平地面上靜置一輛小車,長L=0.3m、不

可伸長的輕質柔軟細繩一端固定在車廂頂部,另一端系一質量相=L98kg的木塊(可視為質點),質量

〃%=20g的子彈以%=200m/s的速度水平射入木塊并留在其中,此后繩與豎直方向的最大夾角夕=60。,

取重力加速度大小g=10m/s2,求:

(1)子彈射入木塊時產生的熱量。;

(2)小車的質量M。

2.(2024?青海省海南藏族自治州?二模)斜向上發射的炮彈在最高點爆炸(爆炸時間極短)成質量均為根

的兩塊碎片,其中一塊碎片沿原路返回。已知炮彈爆炸時距地面的高度為炮彈爆炸前的動能為E,重力

加速度大小為g,不計空氣阻力和火藥的質量,則兩塊碎片落地點間的距離為(

2EH3EH“2EH

B.2C.2D.4-------

mgmgVmg

3.(2024?陜西安康?三模)如圖所示,在光滑的水平面上,質量為3kg的足夠長的木板A上有一個質量

為0.5kg的小滑塊B,在木板的右側有一質量為5.0kg的小球C,三者均處于靜止狀態?,F給B一個瞬間沖

量,使它獲得4m/s的初速度開始沿木板向右運動,某時刻木板A和小球C發生彈性碰撞,之后A和B同

時停下來,以下說法正確的是()

B

A?

7/7

A.木板碰撞小球前的瞬間A的速度為0.6m/s

B.整個過程產生的熱量為3.6J

C.碰后C的速度為0.5m/s

D.A和C碰撞前A、B已經共速運動

4.(2024?陜西漢中市漢臺區?三模)如圖所示,在平臺中間有一個光滑凹槽滑板的水平上表

面與平臺A。等高,一物塊(視為質點)以大小vo=6m/s的初速度滑上滑板,當滑板的右端到達凹槽右端C

時,物塊恰好到達滑板的右端,且此時物塊與滑板的速度恰好相等。物塊與滑板的質量分別為如=0」kg、

?i2=0.2kg,物塊與滑板以及平臺CD間的動摩擦因數均為〃=04取重力加速度大小g=10m/s2。求:

(1)滑板的長度/;

(2)物塊在平臺CD上滑行的距離s;

(3)滑板運動前右端到C點的距離d。

重難點07動量定

理、動量守恒定律

r看題趨勢』

考點三年考情分析2025考向預測

動量定理的應用(2024.全國甲

(1)考點預測:動量、沖量的理

卷-7,2023?新課標卷6)

解及動量定理的應用。動量守恒定

圖像中的動量、沖量問題(2022?全

律。

沖量、動量、動量定理、動量守恒

國乙卷,7)(2)考法預測:動量守恒定律的

定律及其應用

碰撞問題(2023?全國乙卷J2,考查常與能量守恒、功能關系進行

彈性碰撞和非彈性碰撞

綜合。要求體會用守恒定律分析物

2022?全國乙卷」2)

理問題的方法,體會自然界的和諧

實驗:驗證動量守恒定律(2024?新

與統一。

課標卷,9)

重難詮釋◎

【情境解讀】

-動量:〃二根“方向與〃一致(狀態量)

沖量:/二向,方向與尸一致(過程量)

關聯

動量定理F合,up'-p(需規定正方向)

系統合外力的沖量為0

「理想條件:系統不受外力或所受合外力為零

動量守恒定律守恒條件一

P1+P2=P1'+P2'L近似條件:內力遠大于外力,某一方向動量為零

人船模型:0=miVi-mv-^0=mx-mxf號-二學而+不一人工尸tn

221i222L

mx-¥m2

(重點研究位移關系)

反沖運動-

爆炸:丑=Aa+A反釋放化學能等于系統增加機械能之和

(重點研究能量關系)

「動量守恒:P1+P2=P1'+P2

「基本規律一動能不增加:扁+耳產反「+七2'

特-速度合理:碰前。前V〃后;碰后。前后’

匚碰撞“模型”-例

“動碰靜”「動量守叵:啊%=冽M+巾2。2

彈性碰撞L機械能守恒:上汨=聶而+步力

【高分技巧】

一、動量、沖量

1.動能、動量和動量變化量的比較

動能動量動量變化量

物體由于運動而具物體的質量和速度的物體末動量與初動量的矢

定義

有的能量乘積量差

口12

定義式Ek—p=mvNp=p'~p

標矢性標量矢量矢量

特點狀態量狀態量過程量

關聯方程

&-2機,與一2〃°'p—y]2mEk,p—v

(1)都是相對量,與參考系的選取有關,通常選取地面為參考系

聯系(2)若物體的動能發生變化,則動量一定也發生變化;但動量發生變化時

動能不一定發生變化

2.沖量的三種計算方法

利用定義式/計算沖量,此方法僅適用于恒力的沖量,無需考慮物體的

公式法

運動狀態

利用F4圖像計算,?/圖像與橫軸圍成的面積表示沖量,此法既可以計算恒

圖像法

力的沖量,也可以計算變力的沖量

動量定如果物體受到大小或方向變化的力的作用,則不能直接用/=%/求變力的沖

理法量,可以求出該力作用下物體動量的變化量,由/=#—p求變力的沖量

二、動量定理的應用

1.對動量定理的理解

(1)當物體的動量變化量一定時,力的作用時間加越短,力/就越大,力的作用時間加越長,力月就越小。

(2)當作用力尸一定時,力的作用時間加越長,動量變化量即越大,力的作用時間加越短,動量變化量加

越小。如在恒力作用下運動的小車,時間越長,小車的速度越大,動量變化量越大。

2.應用動量定理解題的三點說明

(1)動量定理反映了力的沖量與動量變化量之間的因果關系,即外力的沖量是原因,物體的動量變化量是結

果。

(2)動量定理中的沖量是合力的沖量,而不是某一個力的沖量,它可以是合力的沖量,可以是各力沖量的矢

量和,也可以是外力在不同階段沖量的矢量和。

(3)動量定理表達式是矢量式,等號包含了大小相等、方向相同兩方面的含義。

3.流體類“柱狀模型”O

流體及通常液體流、氣體流等被廣義地視為“流體”,質量具有連續性,通常

其特點已知密度0

分1建立“柱狀模型”,沿流速。的方向選取一段柱形流體,其橫截面積為S

析微元研究,作用時間N內的一段柱形流體的長度為AZ,對應的質量為Am

2

步=pSv\t

驟3建立方程,應用動量定理研究這段柱狀流體

三、碰撞問題

1.動量守恒定律的五個特性

系統性研究的對象是相互作用的兩個或多個物體組成的系統

動量是一個瞬時量,表達式中的P1、A2、…必須是系統中各物體在相互作用前

同時性同一時刻的動量,P1,、、…必須是系統中各物體在相互作用后同一時刻

的動量

相對性各物體的速度必須是相對同一參考系的速度(一般是相對于地面)

矢量性動量守恒定律的表達式為矢量方程,解題時應選取統一的正方向

動量守恒定律不僅適用于低速宏觀物體組成的系統,還適用于接近光速運動的

普適性

微觀粒子組成的系統

2.碰撞遵循的三條原則

(1)動量守恒定律。

⑵機械能不增加。

2?/2/2

為+…J+&'端+升置+疑

(3)速度要合理。

①同向碰撞:碰撞前,后面的物體速度大;碰撞后,前面的物體速度大或相等。

②相向碰撞:碰撞后兩物體的運動方向不可能都不改變。

四、爆炸、反沖問題及板塊問題、子穿木問題

1.爆炸現象的三個規律

動量爆炸物體間的相互作用力遠遠大于受到的外力,所以在爆炸過程中,系統的

守恒總動量守恒

動能

在爆炸過程中,有其他形式的能量(如化學能)轉化為動能

增加

位置爆炸的時間極短,因而作用過程中,物體產生的位移很小,可以認為爆炸后

不變各部分仍然從爆炸前的位置以新的動量開始運動

2.求解“人船模型”問題的注意事項

(1)適用范圍:“人船模型”還適用于某一方向上動量守恒(如水平方向或豎直方向)的二物系統,只要相互作

用前兩物體在該方向上速度都為零即可。

⑵畫草圖:解題時要畫出兩物體的位移關系草圖,找出各長度間的關系,注意兩物體的位移是相對同一參

考系的位移。

限時提升練

(建議用時:40分鐘)

【考向一:動量、沖量】

1.(2024?山西省?一模)在近地圓軌道上繞地球做勻速圓周運動的天宮中,宇航員進行了奇妙的“乒乓

球”實驗。實驗中,朱楊柱做了一顆實心水球,桂海潮取出一塊用毛巾包好的普通乒乓球拍,球拍擊打后

水球被彈開了。則在與球拍作用過程中及被擊打后的一小段時間內,水球()

A.與球拍作用過程中它們組成的系統動量守恒B.與球拍作用過程中受地球引力的沖量為零

C.被擊打后相對地球做變速曲線運動D.被擊打后相對天宮做勻速圓周運動

【答案】C

【解析】A.球與球拍作用過程中,把球與球拍作為系統,受到手對系統的作用力,所以系統動量不守恒,

故A錯誤;

B.由沖量公式

I=Ft

可知與球拍作用過程中受地球引力并且其作用時間不為0,所以它的沖量不為零,故B錯誤;

CD.實驗艙內,處于完全失重環境,航天員會觀察到水球離開球拍后相對天宮做勻速直線運動。而相對地

球做變速曲線運動,故C正確,D錯誤。

故選C。

2.(2024?山西省名校聯考?三模)水果的碰傷閾值,是指水果在不碰傷的情況下能夠從靜止狀態跌落的

最大高度,導致蘋果碰傷所需的平均作用力為蘋果自身重力的3倍。不考慮其他因素的影響,若蘋果在某

材料上的碰傷閾值為20cm,則()

A.蘋果的碰傷閾值與蘋果的重量成正比

B.蘋果的碰傷閾值與蘋果的質量無關

C.若跌落高度一定,給蘋果套上有空氣泡的塑料袋能減小它與該材料的作用時間

D.若跌落高度一定,給蘋果套上有空氣泡的塑料袋能減小它與該材料作用的沖量

【答案】B

【解析】AB.設蘋果在某材料上的碰傷閾值為/?,根據

V2-2gh

得蘋果落到該材料速度大小

蘋果接觸材料過程中平均合力大小為

F合=3mg—mg=2mg

平均加速度大小為

a=^-=2g

m

在材料上減速到。需要時間3所以有

v=at

網^=2gt

h=2gt°

所以蘋果的碰傷閾值與蘋果的質量無關,故A錯誤,B正確;

C.若跌落高度一定,給蘋果套上有空氣泡的塑料袋能增大它與該材料的作用時間,故C錯誤;

D.若跌落高度一定,給蘋果套上有空氣泡的塑料袋后,蘋果落到該材料速度大小不變,根據

7=771-Av

它與該材料作用的沖量不變,故D錯誤。

故選B。

3.(2024?陜西省渭南市?一模)(多選)籃球運動員進行了如圖所示的原地縱跳摸高訓練。已知質量機=

60kg的運動員原地靜止站立(不起跳)摸高為2.10m,在原地縱跳摸高訓練過程中,該運動員先下蹲,重

心下降0.5m,經過充分調整后,發力跳起摸到了2.90m的高度。若將運動員起跳過程(從重心下降0.5m處

開始向上運動到雙腳離地過程)視為做勻加速運動,忽略空氣阻力影響,g取10m/s2,對運動員的起跳過程,

則下列說法正確的是()

A.運動員處于超重狀態

B.地面對運動員的沖量大小為240N6

C.運動員對地面壓力為1560N

D.運動時間為0.5s

【答案】AC

【解析】AC.從開始起跳到腳離開地面重心上升歷=0.5m,做勻加速運動,加速度向上,處于超重狀態。

離開地面到上升到最高點的過程中,重心上升距離

/?2=2.90m-2.10m=0.8m

運動員離開地面后做豎直上拋運動,根據

-2gh=0-v2

解得

v=4m/s

在起跳過程中,有

2

2ahi=v

解得

?=16m/s2

由牛頓第二定律得

FN-mg-ma

解得

然=1560N

由牛頓第三定律可知運動員對地面的壓力為1560N,方向豎直向下。故AC正確;

BD.依題意,運動員的起跳過程時間為

V

?=_=0.25s

a

地面對運動員的沖量大小為

/=4./=390N-S

故BD錯誤。

故選AC?

【考向二:動量定理的應用】

1.(2024?青海省海南藏族自治州?二模)真空中一質量為機、帶電荷量

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