高考专题--动量守恒（1）-冲刺2019高考物理二轮复习核心考点---精校解析Word版

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1、知识点及规律总结：当系统不受外力或所受外力为零时，此时系统的动量守恒，动量守恒是一矢量式，所以动量守恒也可以分方向来用，比如系统在竖直方向上有加速度合外力不为零，但水平方向上合外力为零，那么就可以在水平方向上利用动量守恒公式来解题了。一.碰撞问题分类标准种类特点能量是否守恒弹性碰撞动量守恒，机械能守恒非弹性碰撞动量守恒，机械能有损失完全非弹性碰撞动量守恒，机械能损失最大碰撞前后动量是否共线对心碰撞(正碰)碰撞前后速度共线非对心碰撞(斜碰)碰撞前后速度不共线【典例】某兴趣小组设计了一种实验装置，用来研究碰撞问题，其模型如图所示不用完

2、全相同的轻绳将N个大小相同、质量不等的小球并列悬挂于一水平杆、球间有微小间隔，从左到右，球的编号依次为1、2、3…N，球的质量依次递减，每球质量与其相邻左球质量之比为k(k＜1)．将1号球向左拉起，然后由静止释放，使其与2号球碰撞，2号球再与3号球碰撞…所有碰撞皆为无机械能损失的正碰．(不计空气阻力，忽略绳的伸长，g取10m/s2)(1)设与n＋1号球碰撞前，n号球的速度为vn，求n＋1号球碰撞后的速度．(2)若N＝5，在1号球向左拉高h的情况下，要使5号球碰撞后升高16k(16h小于绳长)问k值为多少？答案：(1)n＋1号球碰撞

3、后的速度vn＋1′＝(2)k值为0.414解析：(1)本题中的两球相碰，均可看成是“一静一动弹性碰撞模型”．因为每个球的质量依次递减，碰后不会出现入射球反弹的情况．如果入射球质量为m1，被碰球质量为m2，碰前m1的速度为v1，碰后两球的速度分别为v1′、v2′.由动量守恒定律和机械能守恒定律得：mv1＝m1v1′＋m2v2′，得：v1′＝v1　v2′＝v1二、爆炸解决爆炸类问题时，要抓住以下三个特征：1．动量守恒：由于爆炸是在极短的时间内完成的，爆炸物体间的相互作用力远大于受到的外力，所以在爆炸过程中，系统的动量守恒．2．动能增加

4、：在爆炸过程中，由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能，因此爆炸后系统的总动能增加．3．位置不变：爆炸的时间极短，因而作用过程中，物体产生的位移很小，一般可忽略不计，可以认为爆炸后，物体仍然从爆炸的位置以新的动量开始运动．【典例】、从地面竖直向上发射一炮弹，炮弹的初速度v0＝100m/s，经t＝6.0s后，此炮弹炸成质量相等的两块．从爆炸时算起，经t1＝10.0s后，第一块碎片先落到发射点，求从爆炸时起，另一碎片经多长时间也落回地面？(g＝10m/s2，空气阻力不计)(1)本题考查反冲模型的动量守恒问题，炮弹射出后根据竖直上抛

5、规律计算出爆炸时初速度，再根据第一块碎片落到发射点时间判断爆炸后瞬间它的速度．(2)由射出过程中系统动量守恒可计算后落地的碎片的速度和时间．【答案】：18.9s三、反冲重点分析：“人船模型”不仅是动量守恒问题中典型的物理模型，也是最重要的力学综合模型之一。利用“人船模型”及其典型变形，通过类比和等效方法，可以使许多动量守恒问题的分析思路和解答步骤变得极为简捷，有时甚至一眼就看出结果来了。难点分析：若系统在整个过程中任意两时刻的总动量相等，则这一系统在全过程中的平均动量也必定守恒。在此类问题中，凡涉及位移问题时，我们常用“系统平均动

6、量守恒”予以解决。如果系统是由两个物体组成的，合外力为零，且相互作用前均静止。相互作用后运动，则由0=m1+m2得推论，但使用时要明确s1、s2必须是相对地面的位移。若系统在整个过程中任意两时刻的总动量相等，则这一系统在全过程中的平均动量也必定守恒。在此类问题中，凡涉及位移问题时，我们常用“系统平均动量守恒”予以解决。如果系统是由两个物体组成的，合外力为零，且相互作用前均静止。相互作用后运动，则由0=m1+m2得推论，但使用时要明确s1、s2必须是相对地面的位移。人船模型的应用条件是：两个物体组成的系统（当有多个物体组成系统时，可

7、以先转化为两个物体组成的系统）动量守恒，系统的合动量为零。说明：（1）当问题符合动量守恒定律的条件，而又仅涉及位移而不涉及速度时，通常可用平均动量求解。（2）画出反映位移关系的草图，对求解此类题目会有很大的帮助。（3）解此类的题目，注意速度必须相对同一参照物。【典例】如图所示，长为l、质量为M的小船停在静水中，一个质量为m的人站在船头，若不计水的阻力，当人从船头走到船尾的过程中，船和人对地面的位移各是多少？【答案】见解析【典型例题】类型一、对整体或全过程应用动量定理例1．一个的足球从高处自由落下，碰地后能弹到高，若球与地的碰撞时间

8、为，试求足球对地的平均作用力．（取）【思路点拨】多个作用过程，既可以分别对每一个过程应用动量定理，也可以全过程应用动量定理，注意各力与作用时间的对应．【答案】则，即足球所受合外力为，方向向上．合外力是地面对球的弹力与球的重力之差，即，故，即地面对足