高中物理第三节 动量守恒定律导学案

这是一份高中物理第三节 动量守恒定律导学案，共4页。

eq \a\vs4\al(动量和动量守恒定律)
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(基本概念\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(动量：p＝①______，矢量，方向与②________的方向相同，是状态量,动量变化量\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(Δp＝③________＝④________,方向：与⑤__________方向相同)),冲量：I＝⑥______，矢量，方向与⑦________的方向一致，若力为变力，, 冲量方向与相应时间内⑧______________方向一致，是过程量)),\a\vs4\al(基本规律)\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(动量定理\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(研究对象：一个物体(或一个系统),内容：⑨____________________________________________,公式：⑩________________________________)),\a\vs4\al(动量守恒定律)\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(研究对象：两个(或两个以上)物体组成的⑪____________,内容：如果一个系统⑫____________，或者所受外力的⑬________________为零，, 这个系统的总动量保持不变,\a\vs4\al(公式)\b\lc\{(\a\vs4\al\c1((1)p′＝⑭______，作用前后⑮______________________,(2)Δp＝⑯______，作用前后⑰______________________,(3)Δp1＝⑱________，相互作用的两个物体动量的变化大小相等、方向⑲__________)),\a\vs4\al(守恒,条件)\b\lc\{(\a\vs4\al\c1((1)系统不受⑳______________的作用,(2)系统所受外力的____________________,(3)内力远大于________，且作用时间极短，系统动量近似_______________,(4)系统在某一方向上不受外力或所受________的____________________，, 系统在该方向上动量守恒)))),应用\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(弹性和非弹性碰撞\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(弹性碰撞：动量守恒，机械能________________,非弹性碰撞：动量守恒，机械能________________,完全非弹性碰撞：动量守恒，机械能损失最多)),爆炸：动量守恒，动能________________,反冲：动量守恒——火箭)),适用范围：宏观、微观、高速、低速均适用))))
[知识填写] ①mv ②速度v ③p′－p ④m·Δv ⑤Δv ⑥Ft ⑦恒力F ⑧动量的改变量
⑨合外力的冲量等于物体动量的变化量 ⑩Ft＝mv′－mv ⑪系统 ⑫不受外力 ⑬矢量和 ⑭p ⑮总动量相同 ⑯0 ⑰总动量不变 ⑱－Δp2 ⑲相反 ⑳外力
矢量和为零 外力 守恒 外力 合力为零 守恒 减少(或有损失) 增加
统揽考情
纵观近几年的高考，本章知识已成了每年必考的一章，题型以选择题和计算题的形式交替出现．选择题多以考查本章知识的形式单独出现，其中动量定理和动量守恒定律是常考的两块知识；计算题多以综合类题型出现，往往和能量结合在一起进行考查．
真题例析
(2022·广东卷)某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如下图所示的物理模型．竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块，初始时它们处于静止状态．当滑块从A处以初速度v0为10 m/s向上滑动时，受到滑杆的摩擦力f为1 N，滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞，带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动．已知滑块的质量m＝0.2 kg，滑杆的质量M＝0.6 kg，A、B间的距离l＝1.2 m，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力．求：
(1)滑块在静止时和向上滑动的过程中，桌面对滑杆支持力的大小N1和N2；
(2)滑块碰撞前瞬间的速度大小v1；
(3)滑杆向上运动的最大高度h.
答案：(1)8 N 5 N (2)8 m/s (3)0.2 m
解析：(1)以竖直向上为正方向，当滑块处于静止时，桌面对滑杆的支持力大小等于滑块和滑杆所受的重力，即
N1＝(m＋M)g＝8 N；
当滑块向上滑动的过程中受到滑杆的摩擦力为1 N，根据牛顿第三定律可知滑块对滑杆的摩擦力也为1 N，方向竖直向上，则此时桌面对滑杆的支持力大小N2＝Mg－f′＝5 N．
(2)滑块向上运动到碰撞前瞬间，根据动能定理有
－mgl－fl＝ eq \f(1,2) mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) － eq \f(1,2) mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ，
代入数据解得v1＝8 m/s.
(3)由于滑块和滑杆发生完全非弹性碰撞，即碰后两者共速，碰撞过程根据动量守恒定律有mv1＝(m＋M)v，碰后滑块和滑杆以速度v整体向上做竖直上抛运动，根据动能定理有－(m＋M)gh＝0－ eq \f(1,2) (m＋M)v2，
代入数据联立解得h＝0.2 m．
(2022·北京卷)质量为m1和m2的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标x随时间t变化的图像如下图所示．下列说法正确的是( C )
A．碰撞前m2的速率大于m1的速率
B．碰撞后m2的速率大于m1的速率
C．碰撞后m2的动量大于m1的动量
D．碰撞后m2的动能小于m1的动能
解析：xt图像的斜率表示物体的速度，根据图像可知m1碰前的速度大小v0＝ eq \f(4,1) m/s＝4 m/s，m2碰前速度为0，A错误；两物体正碰后，m1碰后的速度大小v1＝ eq \f(4,3－1) m/s＝2 m/s，m2碰后的速度大小v2＝ eq \f(8－4,3－1) m/s＝2 m/s，碰后两物体的速率相等，B错误；两小球碰撞过程中满足动量守恒定律，以m1运动方向为正方向，即有m1v0＝－m1v1＋m2v2，解得两物体质量的关系为m2＝3m1，根据动量的表达式p＝mv可知碰后m2的动量大于m1的动量，C正确；根据动能的表达式Ek＝ eq \f(1,2) mv2可知碰后m2的动能大于m1的动能，D错误．故选C．