高考总复习物理第一单元动量动量守恒定律第1课动量守恒定律高考展望题型探究栏目链接1.理解动量、动量的变化和动量守恒定律.2.考查题型选择题和计算题,难度不会太大.高考展望题型探究栏目链接提醒探究题型1对动量的理解动量和动能的区别和联系.1.它们都与物体的质量和速度有关.质量相同的物体动量大小与速度大小成正比,动能大小与速度大小的平方成正比.2.大小关系p=2mEk或Ek=p22m.即动量相同而质量不同的物体,其动能不同;动能相同而质量不同的物体其动量也不同.提醒探究3.动量是矢量,而动能是标量.因而物体的动量变化时,其动能不一定变化;而物体的动能变化时,其动量一定变化.4.引起动量变化的原因是物体受到的外力作用对时间的累积,引起动能变化的原因是外力作用对位移的累积.提醒探究【例❶】下列说法正确的是()A.一个质点在一运动过程中如果动量不变,则动能也不变B.一个质点在一运动过程中如果动能不变,则动量也不变C.一个物体在恒力作用下动量一定改变D.一个物体在恒力作用下动量一定不变提醒探究解析:同一物体动量不变,即速度大小和方向都不变,故动能不变,A对;但动能不变,可能速度大小没变但方向发生变化,动量改变,B错;物体在恒力作用下一定做匀变速运动,动量一定改变,C对,D错.答案:AC提醒探究变式训练1.四个质量相同的物体a、b、c、d,a做匀速直线运动,b做匀速圆周运动,c做自由落体运动,d做平抛运动,则下列说法正确的是(AC)A.动量保持不变的是aB.动量保持不变的是a、bC.动能保持不变的是a、bD.a、b、c、d的动能都不发生变化提醒探究题型2判断动量守恒1.理解动量守恒定律.(1)成立条件:①系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒.②系统受到的合外力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可看成近似守恒.③当某个方向上所受合外力为零时,则在该方向上动量守恒.提醒探究(2)表达式:①p=p′,系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p′.②m1v1+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.③Δp1=-Δp2,相互作用的两个物体动量的增量等大反向.④Δp=0,系统总动量的增量为零.2.判断系统动量是否守恒的方法.方法一:直接由动量守恒的条件判断.方法二:系统所受的合外力是否为零不是很明确时,直接看系统的动量是否变化.如果系统的动量增加或减少的话,则系统的动量一定不守恒.提醒探究例❷】如右图所示,A、B两物体的质量之比mA∶mB=3∶2,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩了的弹簧,地面光滑,当弹簧突然释放后,则以下判断不正确的是()A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成的系统动量守恒B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B、C组成的系统动量守恒提醒探究C.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成的系统动量守恒D.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C组成的系统动量守恒提醒探究解析:如果A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,弹簧释放后,A、B分别相对平板车向左、右滑动,它们所受的滑动摩擦力FA向右、FB向左,由于mA∶mB=3∶2,所以FA∶FB=3∶2,则A、B组成的系统所受的外力之和不为零,故其动量不守恒,A选项错误.对A、B、C组成的系统,A、B与C间的摩擦力为内力,该系统所受的外力为竖直方向上的重力、支持力,它们的合力为零,故该系统的动量守恒,B、D选项正确.提醒探究若A、B所受的摩擦力大小相等,则A、B组成的系统的外力之和为零,故其动量守恒,C选项正确.本题选错的,故选A.答案:A提醒探究方法点窍1.判断系统的动量是否守恒时,要抓住动量守恒的条件,要分清系统中物体所受的力哪些是内力,哪些是外力.2.若系统由多个物体组成,在同一物理过程中系统的动量是否守恒,与系统的选取密切相关,因此,在判断问题时,一定要明确在哪一过程中哪些物体组成系统的动量是守恒的.提醒探究变式训练2.把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面上,枪发出一颗子弹时,关于枪、子弹、车,下列说法正确的是(D)A.枪和弹组成的系统,动量守恒B.枪和车组成的系统,动量守恒C.三者组成的系统,因为子弹和枪筒之间的摩擦很小,使系统的动量变化很小,可以忽略不计,故系统动量近似守恒D.三者组成的系统,动量守恒.因为系统只受重力和支持力这两个外力的作用,这两个外力的合力为零提醒探究题型3动量守恒定律的应用动量守恒的“三性”.(1)矢量性:动量守恒方程是一个矢量方程.对于作用前后物体的运动方向都在同一直线上的问题,应选取统一的正方向,凡是与选取正方向相同的动量为正,相反为负.若方向未知,可设为与正方向相同,列动量守恒方程,通过解得结果的正负判定未知量的方向.提醒探究(2)瞬时性:动量是一个瞬时量.动量守恒指的是系统任一瞬时的动量恒定,列方程m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′时,等号左侧是作用前同一时刻各物体动量的矢量和,等号右侧是作用后同一时刻各物体动量的矢量和,不同时刻的动量不能相加.(3)同一性:由于动量的大小与参考系的选取有关,因此应用动量守恒定律时,应注意各物体的速度必须是相对同一参考系的速度.一般以地面为参考系.提醒探究【例❸】如图所示,木块A质量mA=1kg,足够长的木板B质量mB=4kg,质量为mC=4kg的木块C置于木板B上,水平面光滑,B、C之间有摩擦.现使A以v0=12m/s的初速度向右运动,与B碰撞后以4m/s速度弹回.求:提醒探究(1)B运动过程中的最大速度大小;(2)若木板B足够长,C运动过程中的最大速度大小.审题指导:解答本题时应注意以下两点:(1)木块A碰撞木板B的瞬间,木块C的速度不变.(2)B的速度最大与C的速度最大所对应的状态.提醒探究解析:(1)A与B碰后瞬间,C的运动状态未变,B速度最大.由A、B系统动量守恒(取向右为正方向),有:mAv0+0=-mAvA+mBvB,代入数据解得:vB=4m/s.(2)B与C相互作用使B减速、C加速,由于B板足够长,所以B和C能达到相同速度,二者共速后,C速度最大,由B、C系统动量守恒,有:mBvB+0=(mB+mC)vC,代入数据解得:vC=2m/s.答案:(1)4m/s(2)2m/s提醒探究方法点窍应用动量守恒定律的解题步骤:(1)确定相互作用的系统为研究对象.(2)分析研究对象所受的外力.(3)判断系统是否符合动量守恒条件.(4)规定正方向,确定是初、末状态动量的正、负号.(5)根据动量守恒定律列式求解.提醒探究变式训练3.将一质量为3kg的木板置于光滑水平面上,另一质量为1kg的物块放在木板上.已知物块和木板间有摩擦,而木板足够长,若两者都以大小为4m/s的初速度向相反方向运动(如图所示),则当木板的速度为2.4m/s,物块正在(B)A.水平向左做匀减速运动B.水平向右做匀加速运动C.水平方向做匀速运动D.处于静止状态提醒探究解析:由于木板和物块组成的系统在水平方向上所受合外力为零,所以系统动量守恒.因为木板的质量大于物块的质量,初速度大小相等,所以二者的总动量方向向右,所以物块应先向左做匀减速直线运动,当速度减到零时,再向右做匀加速直线运动,而木板一直向右做匀减速运动,当二者达到共同速度时,一起向右做匀速运动.当木板的速度为2.4m/s时,由动量守恒可得Mv-mv=Mv′+mv′′,代入数据解得此时物块的速度为v′′=0.8m/s,所以物块正向右做匀加速直线运动.本题正确选项为B.