2021届高考物理一轮复习讲义：6.2　动量守恒定律及其应用

1、PAGE 5 -2讲动量守恒定律及其应用必备知识一、动量守恒定律1.三种守恒条件:(1)理想守恒:不受外力或所受外力的合力为零,不是系统内每个物体所受的合外力都为零,更不能认为系统处于平衡状态。(2)近似守恒:系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力。如碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等现象中系统的动量近似守恒。(3)某一方向守恒:如果系统在某一方向上所受外力的合力为零,则系统在这一方向上动量守恒。但值得注意的是,系统的总动量可能不守恒。2.内容和表达式:(1)内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变。(2)四种表达式。p=p,系统相互作用前总动量p等于相

2、互作用后的总动量p。m1v1+m2v2=m1v1+m2v2,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和。p1=-p2,相互作用的两个物体动量的增量等大反向。p=0,系统总动量的增量为零。三国演义“草船借箭”中(如图),若草船的质量为m1,每支箭的质量为m,草船以速度v1返回时,对岸士兵万箭齐发,n支箭同时射中草船,箭的速度皆为v,方向与船行方向相同。船与箭的作用过程系统动量守恒:m1v1+nmv=(m1+nm)(v1+v)。二、弹性碰撞和非弹性碰撞1.碰撞:物体间的相互作用持续时间很短,而物体间相互作用力很大的现象。2.特点:在碰撞现象中,一般都满足内力远大于外力,可认为相

3、互碰撞的系统动量守恒。3.分类: 两类守恒碰撞类型动量是否守恒机械能是否守恒弹性碰撞守恒守恒非完全弹性碰撞守恒有损失完全非弹性碰撞守恒损失最大基础小题1.判断下列题目的正误:(1)一个系统初、末状态动量大小相等,即动量守恒。()(2)两个做匀速直线运动的物体发生碰撞,两个物体组成的系统动量守恒。()(3)系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零。()(4)完全非弹性碰撞的过程,满足动量守恒。()(5)物体相互作用时动量守恒,但机械能不一定守恒。()(6)若在光滑水平面上的两球相向运动,碰后均变为静止,则两球碰前的动量一定相同。()提示:(1)。系统动量守恒应该对应任何时刻。且动量是矢量,只有大小

4、相等,方向不一定相同。(2)。两个做匀速直线运动的物体发生碰撞,说明系统不受外力作用或合外力等于零,系统动量守恒。(3)。系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零,系统的动量变化量为零是动量守恒定律的另一种表述方式。(4)。完全非弹性碰撞的过程中,动量守恒,机械能不守恒。(5)。动量守恒,机械能不一定守恒,如非完全弹性碰撞。(6)。碰后变为静止,说明碰前两球动量之和为零,即两球动量大小相等,方向相反。2.(多选)如图所示,小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱。关于上述过程,下列说法中正确的是()A.男孩和木箱组成的系统动量守恒B.小车与木箱组成的系统动

5、量守恒C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D.木箱的动量变化量与男孩、小车的总动量变化量相同【解析】选C、D。当男孩、小车与木箱看作整体时水平方向所受的合外力才为零,则C、D正确,A、B错误。3.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。若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为()A.v0+mMvB.v0-mC.v0+mM(v0+v)D.v0+mM(v【解析】选C。以向右为正方向,据动量守恒定律有(M+m)v0=-mv+Mv,解得v=v0+mM(v0+v),故选C4.右端带有14光滑圆弧轨道质量为M的小车静置于光滑水平面上,如图所示,一质量为m的小球以速度v0水平冲上小车,关于小球此后的运动情况,以下说法正确的是A.小球可能离开小车水平向右做平抛运动B.小球可能从圆弧轨道上端抛出而不再回到小车C.小球不可能离开小车水平向左做平抛运动D.小球不可能离开小车做自由落体运动【解析】选A。小球从圆弧轨道上端抛出后,小球水平方向的速度和车的速度相同,故小球仍会落回到小车上;小球落回到小车后,或小车冲到圆弧轨道最高点后,相对小车向左滑动,然后从左边离开小车:如果小球对地面的速度向