统考版2024高考物理二轮专题复习第一编专题复习攻略专题三动量与能量第7讲动量定理动量守恒定律课件

这是一份统考版2024高考物理二轮专题复习第一编专题复习攻略专题三动量与能量第7讲动量定理动量守恒定律课件，共51页。PPT课件主要包含了高频考点·能力突破，素养培优·情境命题，答案AD，答案D，答案A，答案1875m，答案C，答案144J，答案15m，答案2ms等内容，欢迎下载使用。

考点一　动量定理及应用1．冲量的三种计算方法
2.理解动量定理时应注意的四个问题(1)动量定理表明冲量（合力的冲量）既是使物体动量发生变化的原因，又是物体动量变化的量度．(2)动量定理的研究对象是一个物体【可能是流体】(或可视为一个物体的系统)．(3)动量定理是过程定理，解题时必须明确过程及初、末状态的动量．(4)动量定理的表达式是矢量式，在一维情况下，各个矢量必须选取统一的正方向．
例1 [2022·全国乙卷](多选)质量为1 kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示．已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小取g＝10m/s2.则 (　　)A．4 s时物块的动能为零B．6 s时物块回到初始位置C．3 s时物块的动量为12 kg·m/sD．0～6 s时间内F对物块所做的功为40 J
4 s时物块的速度为零，动能为零，A正确；由图可知在0～6 s内，物块的位移不为零，6 s时物块没有回到初始位置，B错误；3 s时的速度v1＝6 m/s，动量p1＝mv1＝6 kg·m/s，C错误；由v-t图线与时间轴所围的面积表示位移知，0～3 s内、3～4 s内、4～6 s内物块的位移大小分别为x1＝9 m、x2＝3 m、x3＝4 m，则F对物块做的功分别为W1＝F1x1＝36 J、W2＝-F2x2＝-12 J、W3＝F2x3＝16 J，则0～6 s时间内F对物块所做的功W＝W1＋W2＋W3＝40 J，D正确．
预测1　[2023·湖南省九校联盟第一次联考]物流运输中对于易碎物品往往用如图所示的气垫袋包装，用以减小碰撞时受到的冲击力．某次运输中，易碎物品(玻璃瓶并含内容物)质量为1 kg，分拣员在分拣物品时不小心让物品从手上自由落下，假设失落时离地面的距离为45 cm，因为有气垫袋包装，物品与地面的作用时间为1 s；若该物品在没有包装情况下从相同高度自由落下，与地面间的作用时间为0.1 s，重力加速度取10 m/s2，物品(含包装)落地后均不反弹，则有包装与没有包装两种情况下，物品受到的地面的平均冲击力大小之比为(　　)A．1∶1　B．1∶10 C．7∶20　D．13∶40
考点二　碰撞模型中动量守恒定律的应用1．三类碰撞的特点2．碰撞问题遵循的三条原则(1)动量守恒：p1＋p2＝p′1＋p′2.(2)动能不增加：Ek1＋Ek2≥E′k1＋E′k2.(3)若碰后同向，后方物体速度不大于前方物体速度．
3．“保守型”碰撞拓展模型
4.“耗散型”碰撞拓展模型
例2 [2022·河北卷]如图，光滑水平面上有两个等高的滑板A和B，质量分别为1 kg和2 kg，A右端和B左端分别放置物块C、D，物块质量均为1 kg，A和C以相同速度v0＝10 m/s向右运动，B和D以相同速度kv0向左运动，在某时刻发生碰撞，作用时间极短，碰撞后C与D粘在一起形成一个新滑块，A与B粘在一起形成一个新滑板，物块与滑板之间的动摩擦因数均为μ＝0.1.重力加速度大小取g＝10 m/s2.
(1)若0＜k＜0.5，求碰撞后瞬间新物块和新滑板各自速度的大小和方向；
(2)若k＝0.5，从碰撞后到新物块与新滑板相对静止时，求两者相对位移的大小．
预测3　如图水平桌面上放置一操作台，操作台上表面水平且光滑．在操作台上放置体积相同，质量不同的甲、乙两球，质量分别为m1、m2，两球用细线相连，中间有一个压缩的轻质弹簧，两球分别与操作台左右边缘距离相等．烧断细线后，由于弹簧弹力的作用，两球分别向左、右运动，脱离弹簧后在操作台面上滑行一段距离，然后平抛落至水平桌面上．
预测4　[2023·河北沧州模拟]如图所示，质量M＝10 kg的物块C静置在光滑水平面上，其左侧为半径R＝1.5 m的四分之一光滑圆弧，圆弧底端和水平面平滑连接．一质量m＝0.5 kg的小物块A被压缩的轻质弹簧弹出后与静止在水平面上的物块B发生正碰，此后两物块粘在一起运动．A、B均可视为质点，不计空气阻力．已知物块B的质量为1.5 kg，A、B碰撞后瞬间B的速度大小为6 m/s，取g＝10 m/s2.求：
(1)最初弹簧上储存的弹性势能．
(2)A、B整体碰后能达到的最大高度．
(3)A、B整体第一次与C分离时C速度的大小．
(4)从A、B整体第一次与C分离瞬间至A、B整体第二次与C分离瞬间的过程，A、B整体对C的冲量大小．
预测5　[2023·安徽省宿州市模拟]某校物理兴趣小组在研究如图所示的动量问题时发现，改变小球质量时可以实现多次碰撞，于是想进一步解决以下问题：已知倾角θ＝30°的固定斜面与水平地面在B点平滑连接，质量M＝4.5 kg的滑块b静止在水平地面上，滑块与地面之间的动摩擦因数μ＝0.2.现将质量m＝0.5 kg的光滑小球a从斜面上A点由静止释放，A点距水平地面的高度为H＝0.5 m．已知小球a与滑块b间的碰撞是弹性碰撞，而且每次碰撞时间极短，重力加速度g取10 m/s2.
(1)求小球a与b碰撞前的速度v0；
(2)求第一次碰后滑块b的速度大小；
(3)求第一次碰后到第二次碰前滑块b滑行的距离s1；
(4)求小球与滑块发生第n次碰撞后，滑块b滑行的距离sn.
考点三　力学三大观点的综合应用1．力学三大观点对比
2.选用原则(1)当物体受到恒力作用做匀变速直线运动(曲线运动某一方向可分解为匀变速直线运动)，涉及时间与运动细节时，一般选用动力学方法解题．(2)当涉及功、能和位移时，一般选用动能定理、机械能守恒定律、功能关系或能量守恒定律解题，题目中出现相对位移(摩擦生热)时，应优先选用能量守恒定律．(3)不涉及物体运动过程中的加速度而涉及物体运动时间的问题，特别是对于打击类问题，因时间短且作用力随时间变化，应用动量定理求解．(4)对于碰撞、爆炸、反冲、地面光滑的板—块问题，若只涉及初、末速度而不涉及力、时间，应用动量守恒定律求解．
(1)求滑块a到达圆弧管道DEF最低点F时速度大小vF和所受支持力大小FN；
答案：10 m/s　31.2
(2)若滑块a碰后返回到B点时速度vB＝1 m/s，求滑块a、b碰撞过程中损失的机械能ΔE；
(3)若滑块a碰到滑块b立即被粘住，求碰撞后弹簧最大长度与最小长度之差Δx.
预测6　如图甲所示，“打弹珠”是一种常见的民间游戏，该游戏的规则为：将手中一弹珠以一定的初速度瞬间弹出，并与另一静止的弹珠发生碰撞，被碰弹珠若能进入小坑中即为胜出．现将此游戏进行简化，如图乙所示，粗糙程度相同的水平地面上，弹珠A和弹珠B与坑在同一直线上，两弹珠间距x1＝2 m，弹珠B与坑的间距x2＝1 m．某同学将弹珠A以v0＝6 m/s的初速度水平向右瞬间弹出，经过时间t1＝0.4 s与弹珠B正碰(碰撞时间极短)，碰后弹珠A又向前运动Δx＝0.1 m后停下．
已知两弹珠的质量均为2.5 g，取重力加速度g＝10m/s2，若弹珠A、B与地面间的动摩擦因数均相同，并将弹珠的运动视为滑动，求：(1)碰撞前瞬间弹珠A的速度大小和弹珠与地面间的动摩擦因数μ；
答案：4 m/s　0.5　
(2)两弹珠碰撞瞬间的机械能损失，并判断该同学能否胜出．
答案：7.5×10-3 J，不能
预测7　[2023·河南省新未来联盟联考]如图所示，半径为R＝1.5 m的弧形槽固定在水平地面上，槽右侧衔接一长木板乙，质量为m0＝1.5 kg的可视为质点的物块丙静置在长木板的最右端，长木板的上表面比弧形槽的最低点B高．可视为质点的物体甲由弧形槽左上方某高度以v0＝3 m/s的速度水平抛出，经过一段时间物体甲无碰撞地由A点进入弧形槽，且物体甲在A点的速度大小为v＝5 m/s，物体甲滑到B点与长木板乙发生弹性碰撞，物体甲由A到B的过程中克服摩擦力做功0.5 J．已知甲、乙的质量分别为m＝1 kg、M＝3 kg，物块丙与长木板乙、长木板乙与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.2，重力加速度取g＝10 m/s2.求：
(1)物体甲的抛出点与A点间的水平间距；
(2)物体甲与长木板乙碰后瞬间各自的速度；
答案：－3 m/s　3 m/s
(3)欲使物块丙不离开长木板乙，长木板乙的最小长度以及物块丙与长木板乙、长木板乙与地面之间因摩擦产生的总热量为多少．
答案：0.75 m　13.5 J
情境2　[2023·黑龙江省实验中学模拟]冰壶运动已经深受人们喜爱，哈尔滨也有很多冰壶俱乐部，欣欣老师和楠楠老师也去实际体验了一下．如图所示，某次欣欣老师投掷时，冰壶A以速度v＝3 m/s与冰壶B发生正碰，碰撞前后的速度均在同一直线上，若A、B的质量均为1 kg，则下列说法正确的是(　　)A．碰撞后A的速度可能为2 m/sB．碰撞后B的速度可能为1 m/sC．碰撞后B的速度可能为3 m/sD．碰撞后A可能反向运动
情境3　[2023·山西统考一模]有一款推拉门，其三扇门板俯视如图所示，每扇门的宽度均为L＝1.00 m，质量均为m＝20 kg，边缘凸起部位的宽度均为d＝0.05 m．门完全关闭时，1号门板的左侧以及3号门板的右侧分别与两侧的门框接触，相邻门板的凸起部位也恰好接触．测试时，将三扇门板均推至最左端，然后用恒力F水平向右推3号门板，每次都经过相同的位移s＝0.20 m后撤去F，观察三扇门的运动情况．发现当恒力为8.5 N时，3号门板恰好能运动到其左侧凸起与2号门板右侧的凸起接触处．设每扇门与轨道间的动摩擦因数均相同，门板凸起部位间的碰撞及门板与门框的碰撞均为完全非弹性碰撞(不黏连)．不考虑空气阻力，取g＝10 m/s2.
(1)求每扇门与轨道间的动摩擦因数．
解析：设每扇门与轨道间的动摩擦因数为μ，根据动能定理F1s－μmg(L－3d)＝0解得μ＝0.01.
(2)若要实现三扇门恰好完全关闭，则恒力应是多大？