（名师导学）2020版高考物理总复习 第六章 章末总结 提高课件 新人教版

章末总结提高动量基本概念：物体的动量p＝mv恒力的冲量I＝Ft基本规律动量定理I＝p′－p动量守恒定律m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′或p＝p′动量守恒定律的应用爆炸与碰撞反冲运动实验：验证动量守恒定律1．动量、冲量都是矢量，动量定理、动量守恒定律的表达式都是矢量式．解题时，先要规定正方向，与正方向相同的力，速度、动量都是正值，反之则都是负值，取好正、负值再代入表达式进行计算．方向不能确定的，先假定为正方向，算出结果为正值，则与假定方向相同，算出结果为负值，则与假定方向相反．2．碰撞是现实生活和科技中经常遇到的问题，处理碰撞问题的原则是：①由于碰撞时间很短，物体位移可忽略，即原地碰撞．②在碰撞瞬间，内力远远大于外力，碰撞过程动量守恒．③碰后系统的动能一定小于或等于碰前系统的动能，即动能不增加．④物体的速度大小、方向应符合实际情况．追击碰撞前，后面物体的速度大于前面物体的速度；碰撞后如果两物体仍向原方向运动，后面物体的速度应小于或等于前面物体的速度．3．在涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理过程时，必须注意到一般这些过程中均隐含着系统中有机械能与其他形式能量之间的转化．例如碰撞过程，机械能一定不会增加；爆炸过程，一定有化学能(或内能)转化为机械能；绳绷紧时动能一定有损失．对于碰撞、爆炸、打击问题，作用时间一般极短，遵守动量守恒定律．1．(2017·全国卷Ⅰ)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)()A．30kg·m/sB．5.7×102kg·m/sC．6.0×102kg·m/sD．6.3×102kg·m/s【解析】设火箭的质量(不含燃气)为m1，燃气的质量为m2，根据动量守恒，m1v1＝m2v2，解得火箭的动量为：p＝m1v1＝m2v2＝30kg·m/s，所以A正确，B、C、D错误．【答案】A2．(2017·海南)光滑水平桌面上有P、Q两个物块，Q的质量是P的n倍．将一轻弹簧置于P、Q之间，用外力缓慢压P、Q.撤去外力后，P、Q开始运动，P和Q的动量大小的比值为()A．n2B．nC.1nD．1【解析】撤去外力后，系统所受合外力为零，总动量守恒，设P的动量方向为正方向，则有pP－pQ＝0，故动量大小之比为1，选D.【答案】D3．(2018·全国卷Ⅰ)一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空．当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动．爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量．求：(1)烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间；(2)爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度．【解析】(1)设烟花弹上升的初速度为v0，由题给条件有E＝12mv20①设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为t，由运动学公式有0－v0＝－gt②联立①②式得t＝1g2Em③(2)设爆炸时烟花弹距地面的高度为由机械能守恒定律有E＝mgh1④火药爆炸后，烟花弹上、下两部分均沿竖直方向运动，设炸后瞬间其速度分别为v1和v2，由题给条件和动量守恒定律有14mv21＋14mv22＝E⑤12mv1＋12mv2＝0⑥由⑥式知，烟花弹两部分的速度方向相反，向上运动部分做竖直上抛运动，设爆炸后烟花弹上部分继续上升的高度为h2，由机械能守恒定律有14mv21＝12mgh2⑦联立④⑤⑥⑦式得，烟花弹上部分距地面的最大高度为h＝h1＋h2＝2Emg⑧4．(2016·全国卷Ⅱ)某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中．为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于S)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开．忽略空气阻力．已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g.求(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量；(2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度．【解析】(1)设Δt时间内，从喷口喷出的水的体积为ΔV，质量为Δm，则Δm＝ρΔV①ΔV＝v0SΔt②由①②式得，单位时间内从喷口喷出的水的质量为ΔmΔt＝ρv0S③(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h，水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v.对于Δt时间内喷出的水，由能量守恒得12Δmv2＋Δmgh＝12Δmv20④在h高度处，Δt时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为Δp＝Δmv⑤设水对玩具的作用力的大小为F，根据动量定理有FΔt＝Δp⑥由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件得F＝Mg⑦联立③④⑤⑥⑦式得h＝v202g－M2g2ρ2v20S2⑧5．(2016·上海)如图，粗糙水平面上，两物体A、B以轻绳相连，在恒力F作用下做匀速运动．某时刻轻绳断开，A在F牵引下继续前进，B最后静止．则在B静止前，A和B组成的系统动量________．(选填“守恒”或“不守恒”)在B静止后，A和B组成的系统动量__________．(选填“守恒”或“不守恒”)【解析】轻绳断开前，A、B做匀速运动，系统受到的拉力F和摩擦力平衡，合外力等于零，即F－fA－fB＝0，所以系统动量守恒；当轻绳断开B静止之前，A、B系统的受力情况不变，即F－fA－fB＝0，所以系统的动量依然守恒；当B静止后，系统的受力情况发生改变，即F－fA＝mAa，系统合外力不等于零，系统动量不守恒．【答案】守恒不守恒6．(2016·天津)如图所示，方盒A静止在光滑的水平面上，盒内有一小滑块B，盒的质量是滑块的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ.若滑块以速度v开始向左运动，与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止，则此时盒的速度大小为________，滑块相对于盒运动的路程为________．【解析】由于水平面光滑，则滑块与盒碰撞时动量守恒，故有：mv＝(M＋m)v1，且M＝2m相对静止时的共同速度v1＝mvM＋m＝v3由功能关系知：μmgs＝12mv2－12(M＋m)v21解得滑块相对盒的路程s＝v23μg.【答案】v3v23μg2020’新课标·名师导学·高考第一轮总复习同步测试卷物理(六)(动量和动量守恒定律)时间：90分钟总分：100分一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分．其中1～7为单项选择题，8～10题为多项选择题，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分)1．关于动量的概念，下列说法正确的是()A．动量大的物体惯性一定大B．动量大的物体运动一定快C．动量相同的物体运动方向不一定相同D．动量相同的物体速度小的惯性大D【解析】物体的动量是由速度和质量两个因素决定的．动量大的物体质量不一定大，惯性也不一定大，A错；同样，动量大的物体速度也不一定大，B错；动量相同指动量的大小和方向均相同，而动量的方向就是物体运动的方向，故动量相同的物体运动方向一定相同，C错；动量相同的物体，速度小的质量大，惯性大，D对．2．将静置在地面上，质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体．忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是()A.mMv0B.Mmv0C.MM－mv0D.mM－mv0【解析】设火箭模型获得的速度大小为v，由题意可知，火箭在喷气过程中，火箭和喷出气体系统的动量守恒，根据动量守恒定律可得，(M－m)v－mv0＝0，解得，v＝mv0M－m，D项正确．D3．质量为m的小球在水平面内做半径为r的匀速圆周运动，它的角速度为ω，周期为T，在T2时间内，小球受到的冲量的大小为()A．2mωrB．πmωrC．mω2rT2D．mω2T2【解析】做匀速圆周运动的物体，其所受向心力的大小为F＝mω2r，但向心力是个变力，方向不断改变，不能由F·t来求冲量，只能根据动量定理Ft＝mv2－mv1＝mωr－m(－ωr)＝2mωr.选项A正确．A4．如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑孤形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑()A．在以后的运动过程中，小球和槽的动量始终守恒B．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C．被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动D．被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，小球能回到槽高h处C【解析】小球下滑过程中小球和槽组成的系统竖直方向动量增加，当小球与弹簧碰撞后，小球受到了外力，小球与槽的系统动量不再守恒，故A项错误；由动能定理知小球对槽的作用力对槽做正功，同时槽对小球的作用力对小球也做功，故B项错误；由水平方向动量守恒，槽与小球分开时速度大小相等、方向相反(0＝mv槽＋mv球)，所以小球被弹簧反弹后不会与槽再作用，分别做匀速运动，故C项正确，D项错误．5．两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上．现在，其中一人向另一个人抛出一个篮球，另一人接球后再抛回．如此反复进行几次后，甲和乙最后的速率关系是()A．若甲最先抛球，则一定是v甲v乙B．若乙最后接球，则一定是v甲v乙C．只有甲先抛球，乙最后接球，才有v甲v乙D．无论怎样抛球和接球，都是v甲v乙B6．如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块．木箱和小木块都具有一定的质量．现使木箱获得一个向右的初速度v0，则()A．小木块和木箱最终都将静止B．小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动C．小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动B【解析】由于小木块和木箱之间存在相互的摩擦力，所以二者最终应相对静止．由于小木块和木箱组成的系统所受合力为零，所以系统动量守恒．由于系统初始动量方向向右，所以系统的末动量也一定方向向右，B项正确．7．如图所示，质量为m、半径为b的小球，放在半径为a、质量为3m的大空心球内．大球开始静止在光滑的水平面上，当小球从图示位置无初速度地沿大球内壁滚到最低点时，大球移动的距离是()A.3a－b4B.a4C.3a4D.a－b4D【解析】设小球滑到最低点所用的时间为t，大球的位移大小为x，小球发生的水平位移大小为a－b－x，取水平向左方向为正方向．则根据水平方向平均动量守恒得：mv1－3mv2＝0即：ma－b－xt＝3mxt，解得：x＝a－b4，故选D.8．如图所示，两个完全相同的小球A、B用等长的细线悬于O点，线长L.若将A由图示位置静止释放，则B球被碰后第一次速度为零时的高度可能是()A.12LB.14LC.18LD.110L【解析】当A、B发生弹性碰撞时，B摆起的高度最大，其最大值为12L.当A、B发生完全非弹性碰撞时，B摆起的高度最小，其最小值为18L.故A、B、C正确．ABC9．置于水平面上质量为m的物体，在水平恒力F作用下，从静止开始经t1时间速度达到v，若从这时开始撤去外力，则再经t2时间物体停止运动．如果在运动过程中受到的阻力是f，根据动量定理，下列方程正确的是()A．(F－f)(t1＋t2)＝0B．(F－f)t1＝mvC．F·t1－f(t1＋t2)＝0D．F·t1－f·t2＝0【解析】在t1时间内，物体在水平方向受到F和f的作用，初动量为0，末动量为mv，由动量定理有(F－f)t1＝mv.在全过程中F作用时间为t1，f作用时间为(t1＋t2)，初动量为0，末动量也为0，根据动量定理，有Ft1－f(t1＋t2)＝0.选项B、C正确．BC10．如图所示，在无限长的光滑绝缘的水平直轨道上有两个带电小球a和b，a球的质量为2m，带电量为＋q，b球的质量为m，带电量＋2q，两球相距较远且相向运动，某时刻a、b球的速度大小分别为v和1.5v，由于静电斥力的作用，它们不会相碰，则下列叙述正确的是()A．两球相距最近时