2024届高考物理一轮复习学案：动量守恒定律

动量守恒定律复习学案

【知识回顾】

1、动量与动能

2、动量定理（一般用于解决                              问题）

⑴内容：物体在一个过程始末的                      等于它在这个过程中所受            。

⑵表达式：                         。

⑶使用时三个步骤：①对研究对象进行            ；②确定初末         ；③规定         。

⑷冲量定义式：                    。

3、动量守恒定律（一般用于解决                              问题）

⑴表达式1：                   （系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量）

⑵表达式2：                   （两个相互作用的物体的动量变化量之和为零）

⑶动量守恒的条件：①                  ②                    ③                     。

4、判断合理碰撞的三个条件

⑴                       

⑵                      

⑶符合能量关系

①弹性碰撞：                              

②非弹性碰撞：                                

③完全非弹性碰撞：                               

【巩固练习】

1．如图所示，在光滑水平面上质量分别为、，速率分别为，的A、两小球沿同一直线相向运动并发生对心碰撞，则（　　）

A．它们碰撞后的总动量是，方向水平向右

B．它们碰撞后的总动量是，方向水平向右

C．它们碰撞后小球一定向左运动

D．它们碰撞后A小球一定向右运动

2．如图，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员相对小船以速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船相对水面的速率为（　　）

A．

B．

C．

D．

3．如图所示，一个质量为0.8kg的物块沿光滑水平地面以v1=4m/s的速度向右运动，与竖直墙壁碰撞后以v2=3m/s的速度弹回，物块与墙壁发生相互作用的时间为0.1s，以向右为正方向。则（　　）

A．碰撞前后，物块的速度变化量为1m/s

B．碰撞过程中，物块的动量变化量为-5.6kg·m/s

C．碰撞过程中，物块受到的平均作用力为-14N

D．物块与墙壁之间发生的碰撞为弹性碰撞

4．如图所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为12m、14m，两船沿同一直线、同一方向运动，速度分别为2v0、v0.为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，抛出货物的最小速度为(不计水的阻力)（     ）

A．4v0

B．5v0

C．6v0

D．7v0

5．2022年4月11日，渝西地区经历了20年一遇的大风暴雨极端天气，12日凌晨电力抢修人员就投入了紧张的工作；高空作业须系安全带，保护自身安全。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（　　）

A．－mg B．＋mg

C．＋mg D．－mg

6．在水平面上有一质量为的物体，在水平拉力的作用下由静止开始运动，后去掉拉力，又经过停下，，以下说法正确的是（　　）

A．物体与水平面的动摩擦因数为0.25

B．物体与水平面的动摩擦因数为0.5

C．去掉拉力时的速度为

D．去掉拉力时的速度为

7．如图所示，两辆小车能在光滑的水平面上自由移动，甲车质量为1kg，乙车质量为2kg，甲车前方固定一根轻质弹簧。推动一下使两车相向而行，若某时刻甲的速度为3m/s，乙的速度为2m/s，弹簧始终在弹性范围内作用，则（　　）

A．甲车开始反向时，乙车速度减为0.5m/s，方向不变

B．乙车开始反向时，甲车速度减为0.5m/s，方向与原来的速度方向一致

C．相互作用时弹簧弹性势能最大为8.5J

D．两车距离最近时，速度相等，方向都与乙车原来的速度方向一致

8．如图所示，相同的两小球（均可视为质点）用长均为细线悬挂于同一固定点O。让a球静止下垂，将b球向右拉起，使连接b球的细线与竖直方向的夹角为，从静止释放b球，两球碰后粘在一起向左摆动，摆到最高点时连接b球的细线与竖直方向夹角的余弦值为。忽略空气阻力，已知b球的质量为，取重力加速度大小。则下列分析正确的是（　　）

A．b球与a球相碰前瞬间，b球受到细线的拉力大小为

B．a球的质量为

C．两球一起向左摆动到最高位置时的加速度为0

D．两球碰撞过程损失的机械能为

9．如图所示，在光滑水平面上，有一质量M=3kg的薄板，板上有质量m=1kg的物块，两者以v0=4m/s的初速度朝相反方向运动，薄板与物块之间存在摩擦且薄板足够长，取水平向右为正方向，求：

（1）物块最后的速度；

（2）当物块的速度大小为3m/s时，薄板的速度；

（3）从物块滑上薄板到物块与薄板相对静止过程中产生了多少热量。

10．如图，高度相同的两个质量分别为3m和M的劈A和劈B，放在足够长的光滑水平面上。A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切。质量为m的小物块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h。物块从静止开始滑下，然后又滑上劈B。若物块从劈B上再滑下平面后恰好不能追上劈A，求：

(1)等于多少?

(2)物块滑上劈B的最大高度。

参考答案

1．B   2．C   3．B   4．B   5．B   6．AC   7．AD   8．AD

9．（1）由于水平面光滑，物块与薄板组成的系统动量守恒，设共同运动速度大小为v，由动量守恒定律得

Mv0-mv0=（m＋M）v

代入数据解得v=2m/s，方向水平向右。

（2）由（1）知，物块速度大小为3m/s时，方向向左，由动量守恒定律得

Mv0-mv0=-mv1＋Mv′

代入数据解得，方向水平向右。

（3）由能量守恒可得产生的热量

10．(1)m沿A滑到最低点及m滑上B然后滑回到最低点过程中，m和A及m与B组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒，m与A有

m与B有

解得，

m恰好追不上A应满足，v2=v1

解得

(2)m滑到B最高点时，二者v相等

解得