2021高考物理二轮复习专题2能量与动量第2讲动量观点的应用课件

1、专题二能量与动量专题二能量与动量第第2讲动量观点的应用讲动量观点的应用01 考情速览 明规律高考命题点高考命题点命题轨迹命题轨迹情境图情境图碰撞与动量碰撞与动量守恒守恒2020卷卷15高考命题点高考命题点命题轨迹命题轨迹情境图情境图碰撞与动量碰撞与动量守恒守恒2019卷卷25高考命题点高考命题点命题轨迹命题轨迹情境图情境图碰撞与动量碰撞与动量守恒守恒2018卷卷24卷卷15、242017卷卷1402 核心知识 提素养1动量定理动量定理(1)公式：公式：ftpp，除表明等号两边大小、方向的关系外，还，除表明等号两边大小、方向的关系外，还说明了两边的因果关系，即合外力的冲量是动量变化的原因说明了两

2、边的因果关系，即合外力的冲量是动量变化的原因(2)意义：动量定理说明的是合外力的冲量与动量变化的关系，反意义：动量定理说明的是合外力的冲量与动量变化的关系，反映了力对时间的累积效果，与物体的初、末动量无必然联系动量变映了力对时间的累积效果，与物体的初、末动量无必然联系动量变化的方向与合外力的冲量方向相同，而物体在某一时刻的动量方向跟化的方向与合外力的冲量方向相同，而物体在某一时刻的动量方向跟合外力的冲量方向无必然联系合外力的冲量方向无必然联系“物理观念物理观念”构建构建2动量守恒定律动量守恒定律(1)内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力

3、的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变这个系统的总动量保持不变(2)表达式：表达式：m1v1m2v2m1v1m2v2或或pp(系统相互作系统相互作用前总动量用前总动量p等于相互作用后总动量等于相互作用后总动量p)，或，或p0(系统总动量的变系统总动量的变化量为零化量为零)，或，或p1p2(相互作用的两个物体组成的系统，两物体相互作用的两个物体组成的系统，两物体动量的变化量大小相等、方向相反动量的变化量大小相等、方向相反)(3)守恒条件守恒条件系统不受外力或系统虽受外力但所受外力的合力为零系统不受外力或系统虽受外力但所受外力的合力为零系统所受外力的合力不为零，但在某一方向上系统受到的合力系统所受

4、外力的合力不为零，但在某一方向上系统受到的合力为零，则系统在该方向上动量守恒为零，则系统在该方向上动量守恒系统虽受外力，但外力远小于内力且作用时间极短，如碰撞、系统虽受外力，但外力远小于内力且作用时间极短，如碰撞、爆炸过程爆炸过程3解决力学问题的三大观点解决力学问题的三大观点(1)力的观点：主要是牛顿运动定律和运动学公式相结合，常涉及力的观点：主要是牛顿运动定律和运动学公式相结合，常涉及物体的受力、加速度或匀变速运动的问题物体的受力、加速度或匀变速运动的问题(2)动量的观点：主要应用动量定理或动量守恒定律求解，常涉及动量的观点：主要应用动量定理或动量守恒定律求解，常涉及物体的受力和时间问题，以

5、及相互作用物体的问题物体的受力和时间问题，以及相互作用物体的问题(3)能量的观点：在涉及单个物体的受力和位移问题时，常用动能能量的观点：在涉及单个物体的受力和位移问题时，常用动能定理分析；在涉及系统内能量的转化问题时，常用能量守恒定律定理分析；在涉及系统内能量的转化问题时，常用能量守恒定律1思想方法思想方法(1)力学规律的选用原则力学规律的选用原则单个物体：宜选用动量定理、动能定理和牛顿运动定律若其单个物体：宜选用动量定理、动能定理和牛顿运动定律若其中涉及时间的问题，应选用动量定理；若涉及位移的问题，应选用动中涉及时间的问题，应选用动量定理；若涉及位移的问题，应选用动能定理；若涉及加速度的问题

6、，只能选用牛顿第二定律能定理；若涉及加速度的问题，只能选用牛顿第二定律多个物体组成的系统：优先考虑两个守恒定律，若涉及碰撞、多个物体组成的系统：优先考虑两个守恒定律，若涉及碰撞、爆炸、反冲等问题，应选用动量守恒定律，然后再根据能量关系分析爆炸、反冲等问题，应选用动量守恒定律，然后再根据能量关系分析解决解决“科学思维科学思维”展示展示(2)系统化思维方法系统化思维方法对多个物理过程进行整体分析，即把几个过程合为一个过程来对多个物理过程进行整体分析，即把几个过程合为一个过程来处理，如用动量守恒定律解决比较复杂的运动处理，如用动量守恒定律解决比较复杂的运动对多个研究对象进行整体分析，即把两个或两个以

7、上的独立物对多个研究对象进行整体分析，即把两个或两个以上的独立物体合为一个整体进行考虑，如应用动量守恒定律时，就是把多个物体体合为一个整体进行考虑，如应用动量守恒定律时，就是把多个物体看成一个整体看成一个整体(或系统或系统)2模型建构模型建构(1)人船模型人船模型解决这种问题的前提条件是要两物体的初动量为零解决这种问题的前提条件是要两物体的初动量为零(或某方向上或某方向上初动量为零初动量为零)，画出两物体的运动示意图有利于发现各物理量之间的，画出两物体的运动示意图有利于发现各物理量之间的关系，特别提醒要注意各物体的位移是相对于地面的位移关系，特别提醒要注意各物体的位移是相对于地面的位移(或该方

8、向或该方向上相对于地面的位移上相对于地面的位移)(3)弹簧模型弹簧模型当弹簧连接的两个物体速度相等时，弹簧压缩最短或拉伸最长，当弹簧连接的两个物体速度相等时，弹簧压缩最短或拉伸最长，此时弹性势能达到最大此时弹性势能达到最大(4)子弹打木块模型子弹打木块模型存在两种情况，其一是子弹未穿过木块，二者最终具有共同速度，存在两种情况，其一是子弹未穿过木块，二者最终具有共同速度，其二是子弹穿出了木块其二是子弹穿出了木块(相对位移等于木块厚度相对位移等于木块厚度x相对相对d)，子弹速度大，子弹速度大于木块速度于木块速度03 命题热点 巧突破1恒力的冲量可应用恒力的冲量可应用ift直接求解，变力的冲量优先考

9、虑应用直接求解，变力的冲量优先考虑应用动量定理求解动量定理求解2物体动量变化是由合外力的冲量决定的，物体动能变化是由物体动量变化是由合外力的冲量决定的，物体动能变化是由合外力做的功决定的合外力做的功决定的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选取统一的正方向考点一动量定理的应用考点一动量定理的应用考向预测考向预测1(2020新课标卷新课标卷)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的行驶中的汽车如果发生剧烈碰

10、撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体若碰撞后汽车的速度在很短时间安全气囊会被弹出并瞬间充满气体若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是()a增加了司机单位面积的受力大小增加了司机单位面积的受力大小b减少了碰撞前后司机动量的变化量减少了碰撞前后司机动量的变化量c将司机的动能全部转换成汽车的动能将司机的动能全部转换成汽车的动能d延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积d【解析】【解析】因安全气囊充气后，受力面积增大，故减小了司机单因安全气囊充气后，

11、受力面积增大，故减小了司机单位面积的受力大小，故位面积的受力大小，故a错误；有无安全气囊司机初动量和末动量均错误；有无安全气囊司机初动量和末动量均相同，所以动量的改变量也相同，故相同，所以动量的改变量也相同，故b错误；因有安全气囊的存在，错误；因有安全气囊的存在，司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能，不能全部司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能，不能全部转化成汽车的动能，故转化成汽车的动能，故c错误；因为安全气囊充气后面积增大，司机错误；因为安全气囊充气后面积增大，司机的受力面积也增大，在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增的受力面积也增大，在司机挤压气囊作用过

12、程中由于气囊的缓冲故增加了作用时间，故加了作用时间，故d正确正确2(2019全国卷全国卷，16)最近，我国为最近，我国为“长征九号长征九号”研制的大推研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为突破性进展若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为产生的推力约为4.8106 n，则它在，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为时间内喷射的气体质量约为()a1.6102 kgb1.6103 kgc1.6105 kgd1.6106 kgb3

13、(2018全国卷全国卷t15)高空坠物极易对行人造成伤害若一个高空坠物极易对行人造成伤害若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为层坠下，与地面的碰撞时间约为2 ms，则该，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为鸡蛋对地面产生的冲击力约为()a10 nb102 nc103 nd104 n【解析】【解析】根据自由落体运动和动量定理有根据自由落体运动和动量定理有2ghv2(h为为25层楼层楼的高度，约的高度，约70 m)，ftmv，代入数据解得，代入数据解得f1103 n，所以，所以c正正确确c4(2020山东聊城二模山东聊城二模)2019年年8月，月，“法国哪吒法

14、国哪吒”扎帕塔身背燃扎帕塔身背燃料包，脚踩由料包，脚踩由5个小型涡轮喷气发动机驱动的个小型涡轮喷气发动机驱动的“飞板飞板”，仅用，仅用22分钟分钟就飞越了英吉利海峡就飞越了英吉利海峡35公里的海面已知扎帕塔公里的海面已知扎帕塔(及装备及装备)的总质量为的总质量为120 kg，当扎帕塔，当扎帕塔(及装备及装备)悬浮在空中静止时，发动机将气流以悬浮在空中静止时，发动机将气流以6 000 m/s的恒定速度从喷口向下喷出，不考虑喷气对总质量的影响，取的恒定速度从喷口向下喷出，不考虑喷气对总质量的影响，取g10 m/s2，则发动机每秒喷出气体的质量为，则发动机每秒喷出气体的质量为()a0.02 kgb0

15、.20 kgc1.00 kgd5.00 kgb应用动量守恒定律解题的基本步骤应用动量守恒定律解题的基本步骤考点二动量守恒定律及其应用考点二动量守恒定律及其应用考向预测考向预测1某同学质量为某同学质量为60 kg，在军事训练中要求他从岸上以大小为，在军事训练中要求他从岸上以大小为2 m/s的速度跳到一条向他缓缓漂来的小船上，然后去执行任务，小船的速度跳到一条向他缓缓漂来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是的质量是140 kg，原来的速度大小是，原来的速度大小是0.5 m/s，该同学上船后又跑了几，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上步，最终停在船上(船未与岸相撞船未与岸相撞)，不计水的阻力，则

16、，不计水的阻力，则()a该同学和小船最终静止在水面上该同学和小船最终静止在水面上b该过程同学的动量变化量大小为该过程同学的动量变化量大小为105 kgm/sc船最终的速度是船最终的速度是0.95 m/sd船的动量变化量大小为船的动量变化量大小为70 kgm/sb【解析】【解析】规定该同学原来的速度方向为正方向设该同学上船规定该同学原来的速度方向为正方向设该同学上船后，船与该同学的共同速度为后，船与该同学的共同速度为v.由题意，水的阻力忽略不计，该同学由题意，水的阻力忽略不计，该同学跳上小船后与小船达到共同速度的过程，该同学和船组成的系统所受跳上小船后与小船达到共同速度的过程，该同学和船组成的系

17、统所受合外力为零，系统的动量守恒，则由动量守恒定律得合外力为零，系统的动量守恒，则由动量守恒定律得m人人v人人m船船v船船(m人人m船船)v，代入数据解得，代入数据解得v0.25 m/s，方向与该同学原来的速度方，方向与该同学原来的速度方向相同，与船原来的速度方向相反，故向相同，与船原来的速度方向相反，故a、c错误；该同学的动量变化错误；该同学的动量变化量为量为pm人人vm人人v人人60(0.252)kgm/s105 kgm/s，负号表，负号表示方向与选择的正方向相反，故示方向与选择的正方向相反，故b正确；船的动量变化量为正确；船的动量变化量为pm船船vm船船v船船1400.25(0.5)kg

18、m/s105 kgm/s，故，故d错误错误2(多选多选)(2020广东实验中学模拟广东实验中学模拟)如图所示，质量如图所示，质量m10.3 kg的的小车静止在光滑的水平面上，车长小车静止在光滑的水平面上，车长l1.5 m，现有质量，现有质量m20.2 kg可可视为质点的物块，以水平向右的速度视为质点的物块，以水平向右的速度v0从左端滑上小车，最后在车面从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止物块与车面间的动摩擦因数上某处与小车保持相对静止物块与车面间的动摩擦因数0.5，取，取g10 m/s2，则，则()a物块滑上小车后，滑块和小车构成的系统动量守恒物块滑上小车后，滑块和小车构成的系统

19、动量守恒b物块滑上小车后，滑块和小车构成的系统机械能守恒物块滑上小车后，滑块和小车构成的系统机械能守恒c若若v02 m/s，则物块在车面上滑行的时间为，则物块在车面上滑行的时间为0.24 sd若要保证物块不从小车右端滑出，则若要保证物块不从小车右端滑出，则v0不得大于不得大于5 m/sacdaa与墙壁碰撞的过程中，墙壁对与墙壁碰撞的过程中，墙壁对a的平均作用力的大小的平均作用力的大小f50 nba与墙壁碰撞的过程中没有能量损失与墙壁碰撞的过程中没有能量损失ca、b碰撞后的速度碰撞后的速度v3 m/sda、b滑上圆弧轨道的最大高度滑上圆弧轨道的最大高度h0.55 m【答案】【答案】ac【解析】【

20、解析】设水平向右为正方向，则设水平向右为正方向，则a与墙壁碰前的速度与墙壁碰前的速度v16 m/s，碰撞后的速度，碰撞后的速度v24 m/s，根据动量定理得，根据动量定理得ftmav2mav1，解得解得a与墙壁碰撞过程中，墙壁对与墙壁碰撞过程中，墙壁对a的平均作用力的平均作用力f大小为大小为f50 n，故故a正确；正确；4(多选多选)(2020新课标全国新课标全国卷卷)水平冰面上有一固定的竖直挡板，水平冰面上有一固定的竖直挡板，一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上，他把一质量为一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上，他把一质量为4.0 kg的静止物的静止物块以大小为块以大小为5.0 m/s的速度沿与挡板

21、垂直的方向推向挡板，运动员获得的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板，运动员获得退行速度；物块与挡板弹性碰撞，速度反向，追上运动员时，运动员退行速度；物块与挡板弹性碰撞，速度反向，追上运动员时，运动员又把物块推向挡板，使其再一次以大小为又把物块推向挡板，使其再一次以大小为5.0 m/s的速度与挡板弹性碰的速度与挡板弹性碰撞总共经过撞总共经过8次这样推物块后，运动员退行速度的大小大于次这样推物块后，运动员退行速度的大小大于5.0 m/s，反弹的物块不能再追上运动员不计冰面的摩擦力，该运动员的质量反弹的物块不能再追上运动员不计冰面的摩擦力，该运动员的质量可能为可能为()a48 kgb53 kgc58 k

22、gd63 kgbc抓住抓住“三个原则、三个定律三个原则、三个定律”速解碰撞问题速解碰撞问题(1)判断两物体碰撞瞬间的情况：当两物体相碰时，首先要判断碰判断两物体碰撞瞬间的情况：当两物体相碰时，首先要判断碰撞时间是否极短、碰撞时的相互作用力撞时间是否极短、碰撞时的相互作用力(内力内力)是否远远大于外力是否远远大于外力(2)碰撞的碰撞的“三个原则三个原则”：动量守恒原则，即碰撞前后两物体组动量守恒原则，即碰撞前后两物体组成的系统满足动量守恒定律；成的系统满足动量守恒定律；能量不增加原则，即碰撞后系统的总能量不增加原则，即碰撞后系统的总能量不大于碰撞前系统的总能量；能量不大于碰撞前系统的总能量；物理

23、情境可行性原则，即两物体物理情境可行性原则，即两物体碰撞前后的物理情境应与实际相一致碰撞前后的物理情境应与实际相一致考点三碰撞与动量守恒考点三碰撞与动量守恒(3)遵循遵循“三个定律三个定律”：如果物体间发生的是弹性碰撞，则一般是：如果物体间发生的是弹性碰撞，则一般是列出动量守恒方程和机械能守恒方程进行求解；如果物体间发生的不列出动量守恒方程和机械能守恒方程进行求解；如果物体间发生的不是弹性碰撞，则一般应用动量守恒定律和能量守恒定律是弹性碰撞，则一般应用动量守恒定律和能量守恒定律(功能关系功能关系)进进行求解行求解1(2020新课标全国新课标全国卷卷)甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿甲、乙两个物

24、块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示已知甲的质量为随时间的变化如图中实线所示已知甲的质量为1 kg，则碰撞过程两，则碰撞过程两物块损失的机械能为物块损失的机械能为()a3 jb4 jc5 jd6 j考向考向1弹性碰撞与非弹性碰撞弹性碰撞与非弹性碰撞ad考向考向2有弹簧参与的碰撞问题有弹簧参与的碰撞问题典典 例例(1)求弹簧释放后瞬间求弹簧释放后瞬间a、b速度的大小；速度的大小；(2)物块物块a、b中的哪一个先停止？该物块刚停止时中的哪一个先停止？该物块刚停止时a与与

25、b之间的距之间的距离是多少？离是多少？(3)a和和b都停止后，都停止后，a与与b之间的距离是多少？之间的距离是多少？sa小于碰撞处到墙壁的距离由上式可得两物块停止后的距离小于碰撞处到墙壁的距离由上式可得两物块停止后的距离ssasb0.91m【答案】【答案】(1)va4.0 m/s，vb1.0 m/s(2)b0.50 m(3)0.91 m【核心考点】【核心考点】本题考查了动量守恒定律、牛顿第二定律、动能本题考查了动量守恒定律、牛顿第二定律、动能定理和机械能守恒定律的综合应用，体现了模型建构、科学推理的素定理和机械能守恒定律的综合应用，体现了模型建构、科学推理的素养要求养要求【规范审题】【规范审题

26、】两物块和总动量为零两物块和总动量为零弹簧处于压缩状态，具有一定的弹性势能弹簧处于压缩状态，具有一定的弹性势能两物块动能之和是两物块动能之和是10 j，动量之和为，动量之和为0碰撞时动量守恒，能量守恒碰撞时动量守恒，能量守恒审题审题结果结果两个物块初速度为零，两个物块以及弹簧组成的系统，两个物块初速度为零，两个物块以及弹簧组成的系统，初总动量为零；运动中所涉及的碰撞均为弹性碰撞，故初总动量为零；运动中所涉及的碰撞均为弹性碰撞，故碰撞过程中满足机械能守恒碰撞过程中满足机械能守恒【思路分析思路分析】利用牛顿第二定律求利用牛顿第二定律求a、b的加速度，分别对的加速度，分别对a、b的运动过程应用匀变速

27、直线运动公式解决问题；假设的运动过程应用匀变速直线运动公式解决问题；假设a能与能与b碰撞，碰撞，应用动能定理可以求出应用动能定理可以求出a碰撞前的瞬时速度；发生弹性碰撞，由动量碰撞前的瞬时速度；发生弹性碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律求出碰撞后守恒定律和机械能守恒定律求出碰撞后a、b的速度，问题便易于解的速度，问题便易于解决了决了【易错警示】【易错警示】物块物块a与墙壁发生弹性碰撞，反弹后速率不变，与墙壁发生弹性碰撞，反弹后速率不变，在计算时可直接用匀变速直线运动的规律求出物块运动的两段位移大在计算时可直接用匀变速直线运动的规律求出物块运动的两段位移大小的和，来判断当小的和，来判断当b物块停下时，两物块之间的距离当物块物块停下时，两物块之间的距离当物块a与物与物块块b发生碰撞时，根据机械能守恒和