高考专题21 动量守恒定律（弹簧模型）-高考物理一轮复习专题详解 Word版含解析

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1、高考重点难点热点快速突破1．动量守恒条件.(1)系统不受外力或合外力为零时，动量守恒．(2)若在某一方向合外力为0，则该方动量守恒．2.规律方法应用动量守恒定律解题的基本思路(1)分析题意，明确研究对象，确定所研究的系统是由哪些物体组成的．(2)对各阶段所选系统内的物体进行受力分析，区分系统内力和外力，在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件判断能否应用动量守恒定律．(3)明确所研究物体间的相互作用的过程，确定过程的初、末状态，即系统内各个物体的初动量和末动量．(4)规定正方向，确定初、末状态的动量的正、负号，根据动量守恒定律列方程求解．3.在一

2、个多过程、或者比较复杂的运动中，可能存在着同时满足动量守恒和能量守恒以及机械能守恒的问题，那么我们要根据题中的条件判断是否符合动量守恒和机械能守恒的条件，然后利用公式解题。动量守恒的条件：系统不受外力或者所受合外力为零，则系统机械能是守恒的机械能守恒的条件：只有重力或系统内弹力做功，系统的机械能是守恒的。动量守恒可以说某个方向上守恒，但机械能守恒不能说某个方向上守恒。解动力学问题的三个基本观点（1）力的观点：运用牛顿定律结合运动学知识解题，可处理匀变速运动问题（2）能量观点：用动能定理和能量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题（3）动量观点：用

3、动量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题利用动量和能量的观点解题的技巧（l）若研究对象为一个系统，应优先考虑应用动量守恒定律和能量守恒定律（机械能守恒定律）.（2）若研究对象为单一物体，且涉及功和位移问题时，应优先考虑动能定理（3）因为动量守恒定律、能量守恒定律（机械能守恒定律）、动能定理都只考查一个物理过程的始末两个状态有关物理量间的关系，对过程的细节不予细究，这正是它们的方便之处，特别对于变力做功问题，就更显示出它们的优越性例题分析典例1如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，

4、一个质量也为m的小物块从槽高h处开始自由下滑，下列说法正确的是(　　)A．在下滑过程中，物块的机械能守恒B．在下滑过程中，物块和槽的动量守恒C．物块被弹簧反弹后，做匀速直线运动D．物块被弹簧反弹后，能回到槽高h处【答案】C典例2.如图所示，木块A和B质量均为2kg，置于光滑水平面上．B与一轻质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在竖直挡板上，当A以4m/s的速度向B撞击时，A、B之间由于有橡皮泥而粘在一起运动，那么弹簧被压缩到最短时，具有的弹性势能大小为(　　)A．4JB．8JC．16JD．32J【答案】B【解析】A与B碰撞过程动量守恒，有mAvA＝(

5、mA＋mB)vAB，所以vAB＝＝2m/s.当弹簧被压缩到最短时，A、B的动能完全转化成弹簧的弹性势能，所以Ep＝ (mA＋mB)v＝8J.典例3如图所示，物体A静止在光滑的水平面上， A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞， A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是(　　)A． A开始运动时B． A的速度等于v时C． B的速度等于零时D． A和B的速度相等时【答案】D【解析】当B触及弹簧后减速，而物体A加速，当A、B两物体速度相等时， A、B间距离最小，弹簧压缩量最大，弹性势能最大

6、，由能的转化与守恒定律可知系统损失的动能最多，故只有D正确典例4(多选)如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上．现使B瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得(　　)A．在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都处于伸长状态B．从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长C．两物体的质量之比为m1∶m2＝1∶2D．在t2时刻A与B的动能之比为Ek1∶Ek2＝8∶1【答案】BD专题练习1(多选)如图所示，两物块质量关系为m1

7、＝2m2；两物块与水平面间的动摩擦因数μ2＝2μ1，两物块原来静止，轻质弹簧被压缩，若烧断细线后，弹簧恢复到原长时，两物块脱离弹簧且速率均不为零，则(　　)A．两物块在脱离弹簧时速率最大B．两物块在刚脱离弹簧时速率之比为＝C．两物块的速率同时达到最大D．两物体在弹开后同时达到静止【答案】　BCD【分析】　烧断细线后，对m1、m2及弹簧组成的系统，在m1、m2运动过程中，都受到滑动摩擦力的作用，其中F1＝μ1m1g，F2＝μ2m2g，根据题设条件，两摩擦力大小相等，方向相反，系统所受外力的合力为零，动量守恒．两物块未脱离弹簧时，在水平方向各自受到

8、弹簧弹力和地面对物体的摩擦力作用，其运动过程分为两个阶段：先是弹簧弹力大于摩擦力，物块做变加速运动，直到弹簧弹力等于摩擦力时，物块速度达到最大，此后弹