2022年动量守恒条件及应用高三复习难点分.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载难点 10 动量守恒条件及应用作为物理学三大定律之一的动量守恒定律,中的广泛性,始终处于高考命题考查的重点和热点以其在学问体系中的重要性及在实际应用 .历年不少考生由于对守恒条件把握不准、争论对象选取不明确屡屡失误,从而使其成为了高考的一个突出难点 . 1.（）把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑水平地面上,枪发射一颗 子弹时,关于枪、子弹、车,以下说法中正确选项A.枪和子弹组成的系统,动量守恒 B.枪和车组成的系统,动量守恒 C.三者组成的系统,由于子弹和枪筒之间的摩擦力很小,使系统的动量变化很小,可 以忽视不计,故系

2、统动量守恒D.三者组成系统,动量守恒,由于系统只受重力和地面支持力这两个力的作用,这两 个外力的合力为零2.（）气球下系一条绳,总共质量为M,有一质量为m 的人攀在气球下面,人和气球共同静止于空中,这时人距地面的高度为H,如使人安全滑到地面,绳子的长度至少为 _. （不计空气阻力,人可视为质点）3.（） 如图 10-1 所示, 光滑水平面上停放一个木箱和小车,木箱质量为m,小车和人总质量为M,M m=41, 人以速率 v图 10-1 沿水平方向将木箱推出,木箱被挡板以原速反弹回来以后,人接住木箱再以同样大小的速度v 其次次推出木箱,木箱又被原速反弹 ,问人最多能推几次木箱？ 案例探究例 1（）

3、如图 10-2 所示, AB 为一光滑水平横杆,图 10-2 杆上套一质量为M 的小圆环,环上系一长为L 质量不计的细绳,绳的另一端拴一质量为m 的小球,现将绳拉直,且与AB 平行,由静止释放小球, 就当线绳与AB 成 角时,圆环移动的距离是多少？命题意图：以动量守恒定律等学问为依靠,考查动量守恒条件的懂得与敏捷运用才能.B 级要求 . 错解分析：（1）对动量守恒条件懂得不深刻,对系统水平方向动量守恒感到怀疑,无法列出守恒方程.（2）找不出圆环与小球位移之和（L-Lcos ）. 解题方法与技巧：虽然小球、细绳及圆环在运动过程中合外力不为零（杆的支持力与两圆环及小球的重力之和不相等）系统动量不守

4、恒,但是系统在水平方向不受外力,因而水平动量守恒 .设细绳与 AB 成 角时小球的水平速度为v,圆环的水平速度为V,就由水平动量守恒有：MV=mv且在任意时刻或位置V 与 v 均满意这一关系,加之时间相同,公式中的V 和 v 可分别用其水平位移替代,就上式可写为：Md=m（L-Lcos ）-d名师归纳总结 解得圆环移动的距离：d=mL（1-cos ）/（M+m）第 1 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载图 10-3 v 朝与车速相2n 倍（n 是此人的例 2（）（1995 年全国高考）如图10-3 所示,一排人站在沿x

5、 轴的水平轨道旁,原点O 两侧的人的序号都记为n（n=1,2,3 ） .每人只有一个沙袋,x0 一侧的每个沙袋质量为m=14 kg, x0 一侧的每个沙袋质量为m=10 kg. 一质量为 M=48 kg 的小车以某初速度从原点动身向正x方向滑行 .不计轨道阻力 .当车每经过一人身旁时,此人就把沙袋以水平速度反的方向沿车面扔到车上,u 的大小等于扔此袋之前的瞬时车速大小的序号数） . （1）空车动身后,车上积累了几个沙袋时车就反向滑行？（2）车上最终有大小沙袋共多少个？命题意图：以动量守恒定律及碰撞等学问为载体,创设人扔沙袋的物理情境,考查选取争论对象的才能,分析才能,推理归纳才能以及临界条件的

6、挖掘才能 .B 级要求 . 解题方法与技巧：解法一：虚设法依题意,空车动身后,车上积累了几个沙袋时就反向滑行,说明车的速度由向右变为向左,于是我们可虚设一个中间状态：v=0,设抛第 n个沙袋前车的速度为 vn-1,就抛第 n 个沙袋的速度为 2nvn-1,抛后小车速度为零,由动量守恒可得：M+（n-1）mvn-1-2nmvn-1=0 解得： n=34/14, 因沙袋必需是整数,所以空车动身后积累三个沙袋车就反向滑行 . 再设向 x 负方向运行时虚设一中间状态v=0,设抛 n 个 m 沙袋后车速为零,就由动量守恒定律得： M+3m+（n-1）m vn-1-2nmvn-1=0 解得： n=8,故车

7、上最终有大小沙袋 11 个. 此题的难点是选取争论对象并查找反向的条件.车反向的条件是由速度大于零变到速度小于零,而在此题解的过程中,用 虚设法 虚设了临界状态速度等于零,抓住这一临界状态并合理选取争论对象把车和 （n-1）个扔到车上的沙袋及第 n 个要扔到车上的沙袋作为一个系统 是正确解答该类运动方向发生变化问题的关键 状态,而用 V（n-1）0 和 vn0 争论分析 . 解法二：.此题也可不设速度为零的临界（1）小车在 x 轴正方向时,令第n 个沙袋扔到车上后的车速为vn,就依据动量守恒定律,有：M+（n-1）mvn-1-2nmvn-1=（M+nm） vn所以 vn= M n 1 mvn-

8、1 小车反向运动的条件是 vn-10,vn0 M nm所以 M-nm0.M-（n+1）m0 所以 nM 48 nM1 30m 14 m 14所以 n=3. （2）车朝负 x 方向滑行的过程中,设第（n-1）个沙袋扔到车上后车和前面扔上的三个沙袋及现在扔上的（n-1）个沙袋当作一个物体车速为 vn-1,第 n 个沙袋扔到车上后车速度为 vn （取向左方向为正）. 由动量守恒定律,有：名师归纳总结 M+3m+（n-1）m vn-1-2nmvn-1=（M+3m+nm ） vn第 2 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 所以 vn=MM3 mn优秀

9、学习资料欢迎下载1mvn-13mn m车不再向左滑行的条件是vn-1 0,vn 0 所以 M+3m-nm 0,M+3m-（n+1）m 0 故： nMm3 m=9,nMm3m1811 个. 取 n=8 时,车停止滑行,所以车上最终共有大小沙袋 锦囊妙计一、难点走势20XX 年全国理综卷中学科间综合命题的渗透程度明显走低,以传统题目翻新的科内综合考查愈显突出 .可以预见, 动量守恒定律特别与机械能守恒、能量转化等相关学问的综合应用, 仍是今后高考不行回避的考查重点 .考查的难点将集中于复杂物理过程的分析、动量守恒条件的判定,参加作用的物体系统（争论对象）敏捷选取等方面 . 二、动量守恒定律的使用条

10、件1.系统不受外力或系统所受外力的合力为零 . 2.系统所受外力的合力虽不为零,但比系统内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力、爆炸问题中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽视不计 . 3.系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的重量为零,就在该方向上系统的总动量的重量保持不变 . 三、应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法1.分析题意,明确争论对象.在分析相互作用的物体总动量是否守恒时,通常把这些被争论的物体总称为系统 .对于比较复杂的物理过程,要采纳程序法对全过程进行分段分析,要明确在哪些阶段中,哪些物体发生相互作用,从而确定所争论的系统是由哪些物体组成的. 2.要对各阶段所

11、选系统内的物体进行受力分析,弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力, 哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力 定律条件,判定能否应用动量守恒 . .在受力分析的基础上依据动量守恒3.明确所争论的相互作用过程,确定过程的始、末状态,即系统内各个物体的初动量 和末动量的量值或表达式 . 留意：在争论地面上物体间相互作用的过程时,各物体运动的速度均应取地球为参考 系. 名师归纳总结 4.确定好正方向建立动量守恒方程求解. 第 3 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载 消灭难点训练1.（）质量相同的两个小球在光滑水平面上沿连

12、心线同向运动,球 1 的动量为7 kg m/s,球 2 的动量为 5 kg m/s,当球 1 追上球 2 时发生碰撞,就碰撞后两球动量变化的可能值是A. p1=-1 kg m/s, p2=1 kg m/s B. p1=-1 kg m/s, p2=4 kg m/s C. p1=-9 kg m/s, p2=9 kg m/s D. p1=-12 kg m/s, p2=10 kg m/s 2.（）小车 AB 静置于光滑的水平面上,A 端固定一个轻质弹簧, B 端粘有橡皮泥,AB 车质量为 M,长为 L,质量为m 的木块 C 放在小车上, 用细绳连结于小车的A 端并使弹簧压缩,图 10-4 开头时 AB

13、 与 C 都处于静止状态,如图10-4 所示,当突然烧断细绳,弹簧被释放,使物体C 离开弹簧向B 端冲去,并跟B 端橡皮泥粘在一起,以下说法中正确选项A.假如 AB 车内表面光滑,整个系统任何时刻机械能都守恒B.整个系统任何时刻动量都守恒C.当木块对地运动速度为v 时,小车对地运动速度为mv图 10-5 MD.AB 车向左运动最大位移小于mLM3.（）如图10-5 所示,质量分别为m 和 M 的铁块 a 和 b用细线相连, 在恒定的力作用下在水平桌面上以速度v 匀速运动 .现剪断两铁块间的连线,同时保持拉力不变,当铁块a 停下的瞬时铁块b的速度大小为 _. 4.（）质量为 M 的小车静止在光滑

14、的水平面上,质量为 m的小球用细绳吊在小车上 O 点,将小球拉至水平位置 A 点静止开头释放（如图 10-6 所示）,求小球落至最低点时速度多大？（相对地的速度）5.（）如图10-7 所示,在光滑水平面上有两个并排图 10-6 图 10-7 放置的木块A 和 B,已知 mA=0.5 kg,mB=0.3 kg,有一质量为mC=0.1 kg 的小物块C 以 20 m/s 的水平速度滑上A 表面,由于C 和 A、B间有摩擦, C 滑到 B 表面上时最终与B 以 2.5 m/s 的共同速度运动,求：（ 1）木块 A 的最终速度 . （2）C 离开 A 时 C 的速度 . 名师归纳总结 - - - -

15、- - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载6.（）如图 10-8 所示甲、乙两人做抛球嬉戏,甲站在一辆平板车上,车与水平地面间摩擦不计 .甲与车的总质量 M=100 kg,另有一质量m=2 kg 的球 .乙站在车的对面的地上, 身旁有如干质量不等的球.开头车静止, 甲将球以速度v图 10-8 . （相对地面） 水平抛给乙, 乙接到抛来的球后,立刻将另一质量为 m=2m 的球以相同速率v 水平抛回给甲, 甲接住后, 再以相同速率v 将此球水平抛给乙,这样往复进行.乙每次抛回给甲的球的质量都等于他接到的球的质量为2 倍,求：（1）甲其次

16、次抛出球后,车的速度大小. （2）从第一次算起,甲抛出多少个球后,再不能接到乙抛回来的球7.（）如图10-9 所示,一质量为M 的平板车B 放在光滑水平面上,在其右端放一质量为m 的小木块A,m M,A、B 间动摩擦因数为 ,现给 A 和 B 以大小相等、 方向相反的初速度v0,使 A 开头向左运动, B 开头向右运动,最图 10-9 后 A 不会滑离 B,求：（1）A、B 最终的速度大小和方向. （2）从地面上看,小木块向左运动到离动身点最远处时,平板车向右运动的位移大小. 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学

17、习资料 欢迎下载参考答案：难点磁场 1.D 2.H（1+ m ）M3.解析：选木箱、人和小车组成的系统为争论对象,取向右为正方向 .设第 n 次推出木箱后人与小车的速度为 vn,第 n 次接住后速度为 vn,就由动量守恒定律可知：第一次推出后有：0=Mv 1-mv,就 v1= mv 第一次接住后有：Mv1+mv=（M+m）v1M其次次推出后有： （M+m）v1=Mv2-mv,就 v2= 3 mvM其次次接住后有：Mv 2+mv=（M+m）v2 第 n-1 次接住： Mvn-1+mv=（M+m） vn-1 第 n 次推出：（M+m）vn-1=Mv n-mvv n v 2 n 1 即 vn= v

18、设最多能推 N 次,推出后有 v N 1 vM即 2 N 1 mvv,且 2 N 1 1 mv vM M所以 1 m 1N1 m 1 +1 将 M=4 代入,可得： 2.5N3.5 2 M 2 M m因 N 取整数,故 N=3 消灭难点训练 M m 2 MgL1.A 2.BCD 3. v 4. 5.（1）vA=2 m/s （2）vC=4 m/s M M m1 6.（1）v,向左 （2）5 个10Mv0-mv0=（M+m）v 7.解析：（1）由 A、B 系统动量守恒定律得：所以 v=Mmv0 方向向右Mm名师归纳总结 （2）A 向左运动速度减为零时,到达最远处,此时板车移动位移为s,速度为 v,就由第 6 页,共 6 页动量守恒定律得：Mv0-mv0=Mv 对板车应用动能定理得：- mgs=1 mv22-1 mv0 2 2联立解得：s=2Mmv022mg- - - - - - -