物理總第六章 碰撞與動(dòng)量守恒 6-2-1 強(qiáng)化 動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用

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1、考點(diǎn)強(qiáng)化：動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用考點(diǎn)強(qiáng)化：動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用0101020203030404備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練 課堂互動(dòng)課堂互動(dòng) 題組剖析題組剖析 規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié) 課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)1動(dòng)量守恒定律的適用條件(1)理想守恒：系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零，則系統(tǒng)動(dòng)量守恒(2)近似守恒：系統(tǒng)受到的合力不為零，但當(dāng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)量可近似看成守恒(3)分方向守恒：系統(tǒng)在某個(gè)方向上所受合力為零時(shí)，系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守恒 課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)2動(dòng)量守恒定律（m1v1m2v2m1v1m2v2）的“六種”性質(zhì)系統(tǒng)性研究對(duì)象是相互作用的兩個(gè)或多個(gè)物體組成的系統(tǒng)條件性首先判斷系統(tǒng)是否滿足守恒條件相對(duì)性公式中v

2、1、v2、v1、v2必須相對(duì)于同一個(gè)慣性系同時(shí)性公式中v1、v2是在相互作用前同一時(shí)刻的速度，v1、v2是相互作用后同一時(shí)刻的速度矢量性應(yīng)先選取正方向，凡是與選取的正方向一致的動(dòng)量為正值，相反為負(fù)值普適性不僅適用低速宏觀系統(tǒng)，也適用于高速微觀系統(tǒng)題組剖析題組剖析1(2017北京東城區(qū)模擬)(多選)兩物體組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒，這個(gè)系統(tǒng)中()A一個(gè)物體增加的速度等于另一個(gè)物體減少的速度B一物體受合力的沖量與另一物體所受合力的沖量相同C兩個(gè)物體的動(dòng)量變化總是大小相等、方向相反D系統(tǒng)總動(dòng)量的變化為零解析兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒，即p1p2p1p2，等式變形后得p1p1p2p2，即p1p2，m1v1

3、m2v2，所以每個(gè)物體的動(dòng)量變化大小相等，方向相反，但是只有在兩物體質(zhì)量相等的情況下才有一個(gè)物體增加的速度等于另一個(gè)物體減少的速度，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；根據(jù)動(dòng)量定理得I1p1，I2p2，每個(gè)物體的動(dòng)量變化大小相等，方向相反，所以每個(gè)物體受到的沖量大小相等，方向相反，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；兩物體組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒，即系統(tǒng)總動(dòng)量的變化為零，選項(xiàng)D正確。答案CD題組剖析題組剖析2(2017全國(guó)卷，14)將質(zhì)量為1.00 kg的模型火箭點(diǎn)火升空，50 g燃燒的燃?xì)庖源笮?00 m/s的速度從火箭噴口在很短時(shí)間內(nèi)噴出。在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g，火箭的動(dòng)量大小為(噴出過程中重力和空氣阻力可忽略)()A30 kgm

4、/s B5.7102 kgm/sC6.0102 kgm/s D6.3102 kgm/s解析設(shè)火箭的質(zhì)量為m1，燃?xì)獾馁|(zhì)量為m2。由題意可知，燃?xì)獾膭?dòng)量p2m2v250103600 kgm/s30 kgm/s。根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得0m1v1m2v2，則火箭的動(dòng)量大小為p1m1v1m2v230 kgm/s，所以選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤。答案A題組剖析題組剖析3人教版選修35P17T7改編懸繩下吊著一個(gè)質(zhì)量為M9.99 kg的沙袋，構(gòu)成一個(gè)單擺，擺長(zhǎng)L1 m。一顆質(zhì)量m10 g的子彈以v0500 m/s的水平速度射入沙袋，瞬間與沙袋達(dá)到共同速度(不計(jì)懸繩質(zhì)量，g取10 m/s2)，則此時(shí)懸繩的拉力

5、為()A35 N B100 N C102.5 N D350 N題組剖析題組剖析4(2018東營(yíng)模擬)如圖2所示，甲、乙兩名宇航員正在離空間站一定距離的地方執(zhí)行太空維修任務(wù)。某時(shí)刻甲、乙都以大小為v02 m/s的速度相向運(yùn)動(dòng)，甲、乙和空間站在同一直線上且可視為質(zhì)點(diǎn)。甲和他的裝備總質(zhì)量為M190 kg，乙和他的裝備總質(zhì)量為M2135 kg，為了避免直接相撞，乙從自己的裝備中取出一質(zhì)量為m45 kg的物體A推向甲，甲迅速接住A后即不再松開，此后甲、乙兩宇航員在空間站外做相對(duì)距離不變的同向運(yùn)動(dòng)，且安全“飄”向空間站。(設(shè)甲、乙距離空間站足夠遠(yuǎn)，本題中的速度均指相對(duì)空間站的速度)(1)乙要以多大的速度v

6、(相對(duì)于空間站)將物體A推出？(2)設(shè)甲與物體A作用時(shí)間為t0.5 s，求甲與A的相互作用力F的大小。轉(zhuǎn)到解析題組剖析題組剖析轉(zhuǎn)回原題規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)方法技巧：應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題時(shí)應(yīng)該首先判斷動(dòng)量是否守恒，這就需要理解好動(dòng)量守恒的條件，基本思路如下明確研究明確研究對(duì)象對(duì)象分析受力分析受力定正方向定正方向列方程列方程系統(tǒng)的組成、系統(tǒng)的組成、研究過程研究過程判斷動(dòng)量判斷動(dòng)量是否守恒是否守恒確定兩態(tài)確定兩態(tài)的動(dòng)量的動(dòng)量求解求解或討論或討論備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練【備選訓(xùn)練1】一顆子彈水平射入置于光滑水平面上的木塊A并留在其中，A、B用一根彈性良好的輕質(zhì)彈簧連在一起，如圖示。則在子彈打擊木塊A及彈簧被壓縮的

7、過程中，對(duì)子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)() A動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒 B動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒 C動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒 D無法判定動(dòng)量、機(jī)械能是否守恒解析動(dòng)量守恒的條件是系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零，本題中子彈、兩木塊、彈簧組成的系統(tǒng)，水平方向上不受外力，豎直方向上所受外力的合力為零，所以動(dòng)量守恒。機(jī)械能守恒的條件是除重力、彈力對(duì)系統(tǒng)做功外，其他力對(duì)系統(tǒng)不做功，本題中子彈射入木塊瞬間有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(發(fā)熱)，所以系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒。故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。答案C備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練【備選訓(xùn)練2】如圖示,甲、乙兩個(gè)小孩各乘一輛冰車在水平冰面上游戲。甲和他的冰車質(zhì)量共為30 kg,乙和他的

8、冰車質(zhì)量也是30 kg。游戲時(shí),甲推著一個(gè)質(zhì)量為15 kg的箱子和他一起以2 m/s的速度滑行,乙以同樣大小的速率迎面滑來。為避免相撞，甲突然將箱子沿冰面推給乙。箱子滑到乙處時(shí)乙迅速把它抓住。若不計(jì)冰面摩擦，甲至少以多大速度(相對(duì)地)將箱子推出，才能避免與乙相撞？甲乙怎樣推出與接到箱子才能恰好避免相撞？答案5.2 m/s轉(zhuǎn)到解析備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練解析要想剛好避免相撞，要求乙抓住箱子后與甲的速度正好相等，設(shè)甲推出箱子后的速度為v1，箱子的速度為v，乙抓住箱子后的速度為v2。對(duì)甲和箱子，推箱子前后動(dòng)量守恒，以初速度方向?yàn)檎蓜?dòng)量守恒定律(Mm)v0mvMv1對(duì)乙和箱子，抓住箱子前后動(dòng)量守恒，以箱子初速度方向?yàn)檎?，由?dòng)量守恒定律有mvMv0(mM)v2剛好不相撞的條件是v1v2聯(lián)立式解得v5.2 m/s，方向與甲和箱子的初速度一致。答案5.2 m/s轉(zhuǎn)回原題