专题16.3 动量守恒定律-2020届高中物理同步讲义 人教版(选修3-5)
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1、第十六章 动量守恒定律第3节 动量守恒定律动量守恒定律(1)内容如果一个系统_,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)表达式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_。p1=p2,相互作用的两个物体动量的增量_。p=0,系统总动量的增量为_。p=p,系统相互作用前的总动量p等于_。(3)适用条件前提条件:存在相互作用的物体系。理想条件:系统不受外力。实际条件:系统所受合外力为0。近似条件:系统内各物体间相互作用的内力远大于系统所受的外力。方向条件:系统在某一方向上满足上面的条件,则此方向上动量守恒。不受外力 作用后的动量和 等
2、大反向 零 相互作用后的总动量p1动量守恒的判断(1)动量守恒定律的研究对象都是相互作用的物体组成的系统。系统的动量是否守恒,与选择哪几个物体作为系统和分析哪一段运动过程有直接关系。(2)分析系统内物体受力时,要弄清哪些是系统的内力,哪些是系统外的物体对系统的作用力。2应用动量守恒定律解题的步骤(1)明确研究对象,确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程);(2)进行受力分析,判断系统动量是否守恒(或某一方向上动量是否守恒);(3)规定正方向,确定初、末状态动量;(4)由动量守恒定律列出方程;(5)代入数据,求出结果,必要时讨论说明。【例题1】如图所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置
3、于光滑的水平面上。一颗子弹水平射入木块A,并留在其中。在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是A动量守恒、机械能守恒 B动量守恒、机械能不守恒C动量不守恒、机械能守恒 D动量、机械能都不守恒参考答案:B试题解析:子弹击中木块A及弹簧被压缩的整个过程,系统不受外力作用,外力冲量为0,系统动量守恒。但是子弹击中木块A过程,有摩擦做功,部分机械能转化为内能所以机械能不守恒,B正确。【例题2】(2017宁夏育才中学高二月考)动量守恒定律和机械能守恒定律是我们解决物理问题常用的理论依据,请合理利用这两物理理论依据,解决以下物理情景中的具体问题:两质量分
4、别为2M和4M的劈A和B,高度相同,放在光滑水平面上,A和B的倾斜面都是光滑曲面,曲面下端与水平面相切,如图所示,一质量为M的物块位于劈A的倾斜面上,距水平面的高度为h。物块从静止开始下滑,然后又滑上劈B。求:(1)物块第一次下滑到最低点时滑块速度的大小;(2)物块第一次下滑到最低点时劈A速度的大小;(3)当滑块到达劈B的最高点时,劈B的速度大小;(4)滑块能够到达劈B的最大高度H。参考答案:(1) (2) (3) (4)试题解析:(1)(2)设物块到达劈A的底端时,物块和A的速度大小分别为v和vA由机械能守恒和动量守恒得:联立得:,名师点睛:物体下滑的过程,系统机械能守恒,水平方向动量守恒,
5、即可求物块和A的速度;物块滑上B的过程中,当两个物体的速度相同时,B上升到最大高度,由物块和B组成的系统机械能守恒,水平方向动量也守恒,即可求得物块在B上能够达到的最大高度。1(2017陕西西安电子科技中学高二月考)关于牛顿运动定律和动量守恒定律的适用范围,下列说法正确的是A牛顿运动定律也适合解决高速运动的问题B牛顿运动定律也适合解决微观粒子的运动问题C动量守恒定律既适用于低速,也适用于高速运动的问题D动量守恒定律适用于宏观物体,不适用于微观粒子2(2017河北石家庄一中高一期中)下列关于动量守恒定律的理解说法正确的是A满足系统动量守恒则这个系统机械能就不守恒B只要系统中有一个物体具有加速度,
6、系统的动量就不守恒C只要系统所受的合外力做功的代数和为零,系统的动量就守恒D动量守恒是相互作用的物体系统在相互作用过程中的任何时刻动量之和都是一样的3(2017湖北宜昌一中高二月考)对动量、冲量和动量守恒的发展和认识,以下说法正确的是A伽利略提出,质量与速度的乘积定义为动量B最先提出动量概念的是法国科学家笛卡尔C动量是一个状态量,表示物体的运动状态;冲量是一个过程量,表示力对时间的积累效应D动量守恒定律和牛顿第二定律一样,只适用于宏观和低速的情况,不适用于高速和微观情况4(2016宁夏育才中学高二期末)下列关于动量守恒定律的理解说法不正确的是A相互作用的物体,如果所受合外力为零,则它们的总动量
7、保持不变B动量守恒是相互作用的物体系统在相互作用过程中的任何时刻动量之和都是一样的C动量守恒是相互作用的各个物体组成的系统在相互作用前的动量之和与相互作用之后的动量之和是一样的D动量守恒是指相互作用的各个物体在相互作用前后的动量不变5(2016贵州凯里一中高二期中)下列叙述正确的是A法拉第首先发现了电磁感应现象,但没有总结出法拉第电磁感应定律的内容B俄国物理学家楞次发现的楞次定律,是用来判断安培力方向的定律C牛顿运动定律至适用于宏观低速物体,动量守恒定律只能适用于微观高速物体的碰撞D左手定则和右手定则是相反对称的定则,运用方法一样6(2017山东济宁微山二中高二段考)下列关于系统动量守恒的条件
8、,下列说法正确的是A只要系统内存在着摩擦力,系统的动量的就不守恒B只有系统所受的合外力为零,系统的动量就守恒C只要系统中有一个物体具有加速度,系统的动量就不守恒D只要系统所受外力的冲量的矢量和为零,系统的动量就守恒7(2017山东单县五中高二月考)下列关于系统动量守恒的条件,下列说法正确的是A只要系统内存在着摩擦力,系统的动量的就不守恒B只有系统所受的合外力为零,系统的动量就守恒C只要系统中有一个物体具有加速度,系统的动量就不守恒D只要系统所受外力的冲量的矢量和为零,系统的动量就守恒8(2017宁夏育才中学高二月考)关于系统动量守恒的条件,下列说法中正确的是A只要系统内存在摩擦力,系统的动量就
9、不可能守恒B只要系统中有一个物体具有加速度,系统的动量就不守恒C只要系统所受的外力的矢量之和为零,系统的动量就守恒D系统中所有物体的加速度都为零时,系统的总动量不一定守恒9(2017安徽池州江南中学高二月考)把一支枪固定在小车上,小车放在光滑的水平桌面上。枪发射出一颗子弹。对于此过程,下列说法中正确的有哪些A枪和子弹组成的系统动量守恒B枪和车组成的系统动量守恒C车、枪和子弹组成的系统动量守恒D车、枪和子弹组成的系统近似动量守恒,因为子弹和枪筒之间有摩擦力且摩擦力的冲量甚小10(2017北京门头沟高一期末)如图所示,竖直墙壁两侧固定着两轻质弹簧,水平面光滑,一弹性小球在两弹簧间往复运动,把小球和
10、弹簧视为一个系统,则小球在运动过程中A系统的动量守恒,动能守恒B系统的动量守恒,机械能守恒C系统的动量不守恒,机械能守恒D系统的动量不守恒,动能守恒11(2017甘肃兰州新区舟曲中学高二期末)两物体组成的系统总动量守恒,这个系统中A一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度B一物体受的冲量与另一物体所受的冲量相等C两个物体的动量变化总是大小相等、方向相反D系统总动量的变化为零12(2017福建六校高二期中联考)如图所示,平板小车C放在光滑水平地面上,A、B两物体(mAmB)之间用一段细绳相连并有一被压缩的轻弹簧,放在平板小车C上后,A、B、C均处于静止状态则在细绳被剪断后,A、B在C上未滑离C
11、之前,A、B沿相反方向滑动的过程中A若A、B与C之间的摩擦力大小相同,则A、B组成的系统动量守恒,A、B、C 组成的系统动量也守恒B若A、B与C之间的摩擦力大小不相同,则A、B组成的系统动量不守恒,但A、B、C组成的系统动量守恒C若A、B与C之间的摩擦力大小不相同,则A、B组成的系统动量不守恒, A、B、C组成的系统动量也不守恒D以上说法均不对13(2017黑龙江大庆十中高一期末)如图所示,在水平光滑地面上有A、B两个木块,A、B之间用一轻弹簧连接。A靠在墙壁上,用力F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力F,则下列说法中正确的是A木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量
12、守恒,机械能也守恒B木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,但机械能守恒C木块A离开墙壁后,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒D木块A离开墙壁后,A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,但机械能守恒14(2017福建三明一中高二月考)如图所示,相同的两木块M、N,中间固定一轻弹簧,放在粗糙的水平面上,用力将两木块靠近使弹簧压缩,当松手后两木块被弹开的过程中,不计空气阻力,则对两木块和弹簧组成的系统有A动量守恒,机械能守恒B动量守恒,机械能不守恒C动量不守恒,机械能守恒D动量、机械能都不守恒15(2017福建莆田六中高一月考)如图所示,木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平
13、面上,a紧靠在墙壁上。在b上施加向左的水平力使弹簧压缩,当撤去外力后,下列说法正确的是Aa尚未离开墙壁前,a和b组成的系统动量守恒Ba尚未离开墙壁前,a和b组成的系统动量不守恒Ca离开墙后,a、b组成的系统动量守恒Da离开墙后,a、b组成的系统动量不守恒16(2017山西吕梁育星中学高二期中)动量守恒定律的条件:系统所受的总冲量为_(不受力、所受外力的矢量和为零或外力的作用远小于系统内物体间的相互作用力),即系统所受外力的矢量和为_。17如图所示,在光滑的水平面上有一静止的物体M,物体上有一光滑的半圆弧轨道,最低点为C,两端A、B一样高,现让小滑块m从A点由静止下滑,则Am不能到达M上的B点B
14、m从A到C的过程中M向左运动,m从C到B的过程中M向右运动Cm从A到B的过程中M一直向左运动,m到达B的瞬间,M速度为零DM与m组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒18如图所示,质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,其水平直径AB长度为2R,现将质量也为m的小球从距A点正上方h0高处由静止释放,然后由A点经过半圆轨道后从B冲出,在空中能上升的最大高度为(不计空气阻力),则A小球和小车组成的系统动量守恒B小车向左运动的最大距离为C小球离开小车后做斜上抛运动D小球第二次能上升的最大高度19如图所示,光滑水平面上放置质量均为M=2 kg的甲、乙两辆小车,两车之间通过一感应开关相连(当滑块滑
15、过感应开关时,两车自动分离)。其中甲车上表面光滑,乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数=0.5。一根通过细线拴着而被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端,质量为m=1 kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连,此时弹簧储存的弹性势能E0=10 J,弹簧原长小于甲车长度,整个系统处于静止。现剪断细线,求:(1)滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小;(2)滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车,P在乙车上滑行的距离为多大?20如图所示,光滑水平面上静止放置质量M = 2 kg,长L = 0.84 m的长木板C;离板左端s = 0.12 m处静止放置质量mA =1 kg的小物块A,A与C间的动摩擦因数 = 0
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