2024年高考物理大一轮复习：主题5 碰撞与动量守恒

主题五碰撞与动量守恒

知识体系建科

弹性碰撞」।—动最变化中A〃=m(L

祚弹性微撞上碰撞一!

--动量p=mi-1

的-④动量和能量1基本概念-迎以君

完全作弗性碰撞一

一动能已==，〃。2—

反冲一1

一冲过上出

理想守恒:如-

近似守恒:外力远小求丽——条件一।

---表达式Ft=Sp注意卜,为合外力

单方向守1H：某方向合外力刈)-

r—牛顿第二定律的第二种形式「=要

表达式叫r、+，n2H产m/J+m2v2一

o规律方法提炼

1.碰撞中的“三看”和“三想”

⑴看到“弹性碰撞”，想到“动量守恒与机械能守恒”。

⑵看到“非弹性碰撞”，想到“动量守恒但机械能有损失”。

⑶看到“完全非弹性碰撞或者碰后连体”，想到“动量守恒，机械能损失最大二

2.解动力学问题的三个基本观点

力的观点运用牛顿运动定律结合运动学知识，可处理匀变速运动问题

能量观点用动能定理和能量守恒观点，可处理非匀变速运动问题

动量观点用动量守恒观点，可处理非匀变速运动问题

3.解决力学综合题目的技巧

⑴当物体受到恒力作用发生运动状态的改变而且又涉及时间时，一般选择用动

力学方法解题。

⑵当涉及功、能和位移时，一般选用动能定理、机械能守恒定律、功能关系或

能量守恒定律解题，题目中出现相对位移时，应优先选择能量守恒定律。

(3)当涉及多个物体及时间时，一般考虑动量定理、动量守恒定律。

(4)当涉及细节并要求分析力时，一般选择牛顿运动定律，对某一时刻的问题选

择牛顿第二定律求解。

⑸复杂问题的分析一般需运用能量的观点、运动与力的观点综合解题。

典型好题演练

1.（2017•全国卷I,14）将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气

以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，

火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略X）

A.30kgm/sB.5.7X102kg-m/s

C.6.0X102kgm/sD.6.3X102kg-m/s

解析设火箭的质量为Ml,燃气的质量为m2。由题意可知，燃气的动量0=

=50X10-3X600kg-m/s=30kg-m/s«根据动量守恒定律可得，0="“功一小把2,

则火箭的动量大小为〃|=〃21切=加2。2=30kg・m/s,所以A正确，B、C、D错误。

答案A

2.（2018•全国卷H,15）高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50g的鸡蛋从一

居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击

力约为（）

A.10NB.102NC.10SND.104N

解析根据自由落体运动和动量定理有2g〃=庐g为25层楼的高度，约70m）,

Ft=mvf代入数据解得产FX103N,所以C正确。

答案C

3.如图1所示,可视为质点的物体在粗糙斜面上的。点从静止释放后匀加速下滑,

在物体经过的路径上有A、B两点，且43=/,则物体从A运动到3的过程中，

下列说法正确的是（）

图1

A.O、A两点距离越大,摩擦力对物体的冲显越大

B.。、A两点距离越大,摩擦力对物体的冲量越小

C.O、A两点距离越大,物体的动能改变量越大

D.O、A两点距离越大,物体的动能改变量越小

解析0、A间距离越大，由公式方=2内可知，物体运动到A点时的速度越大，

则物体经过A8段所用的时间越短，设斜面的倾角为a,由公式&=E"=geos«-t

可知，摩擦力对物体的冲量越小，A错误，B正确；由于物体在A3段运动的过

程中，物体所受的合力保持不变，A8段的位移恒定，则合力对物体做的功不变，

根据动能定理知，物体动能的改变量不变，C、D错误。

答案B

4.如图2所示，质量为的均匀木块静止在光滑水平面上，木块左右两侧各有一

位拿着完全相同步枪和子弹的射手。首先左侧射手开枪，子弹水平射入木块1勺最

大深度为小，然后右侧射手开枪，子弹水平射入木块的最大深度为由。设子弹

均未射穿木块，且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相同。当两颗子弹均相对

于木块静止时，下列判断正确的是（）

图2

A.木块静止，d\=diB.木块向右运动，di<d2

C.木块静止，d\Vd?D.木块向左运动,d\=di

解析把两颗子弹和木块看成一个系统，由动量守恒定律，可知最终木块静止。

左侧射手开枪，把子弹和木块看成一个系统，由动量守恒定律可知，木块向右运

动。右侧射手开枪，子弹相对于木块的速度大于木块静止时子弹相对于木块的速

度，所以子弹进入木块的相对速度较大，分析可知由〈力，选项C正确，A、B、

D错误。

答案C

5.如图3所示，静止在光滑水平面上的质量为2〃?的滑块B与轻质弹簧拴接，轻

弹簧另一端固定，质量为机的滑块A以速度向右运动，滑块A、8相碰瞬间

粘在一起。此后弹簧弹性势能的最大值为（）

〃,〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃/

图3

A1、

B.^/HUO

解析滑块A、8发生碰撞，由动量守恒定律，wwo=（〃z+2m）o,解得。=不。碰

<11,/口Mvi(Mvo)2,……,

和如o一3"+〃2川2,2(M+加'故r选项B正确；由M。。

=M^+〃w^可求出。次故选项C正确；最终M与〃?一起运动，共同速

度为荒？故选项D错误。

答案BC

8.如图5所示，烧直墙面和水平地面均光滑，质量分别为"乂=3〃八"的A、

B两物体用质量不计的轻弹簧相连，其中4紧靠墙壁。现对B物体缓慢施加一个

向左的力，该力对物体B做的功为W,使4、B间弹簧被压缩，在系统静止时,

突然撤去向左的推力，求:

图5

(1)从撤去推力到物体4刚离开墙壁，墙壁对A的冲量大小；

(2)A离开墙壁后，当弹簧再次恢复原长时，A、B的速度大小。

解析(1)压缩弹簧时，推力做的功全部转化为弹簧的弹性势能，撤去推力后，B

在弹簧弹力的作用下做加速运动。在弹簧恢复原长的过程中，系统机械能守恒。

弹簧恢复原长时，A即将离开墙壁，设3的速度为加o,有的=右加扁

此过程中墙给A的冲量即为系统动量