动量守恒定律
题型一 动量 冲量
1.动量是状态量,它与某一时刻相关;
动量是矢量,其方向与物体运动速度的方向相同。 2.动量的变化量Δp=p2-p1 动量的变化量也是矢量。 3.冲量I=FΔt。
冲量是过程量,它与某一段时间相关;
冲量是矢量,对于恒力的冲量来说,其方向就是该力的方向。 [典例1] 物体的动量变化量的大小为5 kg·m/s,这说明( ) A.物体的动量在减小 B.物体的动量在增大 C.物体的动量大小也可能不变 D.物体的动量大小一定变化
变式1:如图所示,一个质量为0.18 kg的垒球,以25 m/s的水平速度向左飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45 m/s,则这一过程中动量的变化量为( )
A.大小为3.6 kg·m/s,方向向左 B.大小为3.6 kg·m/s,方向向右 C.大小为12.6 kg·m/s,方向向左 D.大小为12.6 kg·m/s,方向向右 题型二 动量定理 1.理解动量定理时应注意
(1)动量定理表明冲量既是使物体动量发生变化的原因,又是物体动量变化的量度。这里所说的冲量是物体所受的合外力的冲量(或者说是物体所受各外力冲量的矢量和)。 (2)动量定理的研究对象是一个质点(或可视为一个物体的系统)。
(3)动量定理是过程定理,解题时必须明确过程及初末状态的动量。
(4)动量定理的表达式是矢量式,在一维情况下,各个矢量必须选一个规定正方向。 2.用动量定理解释现象
用动量定理解释的现象一般可分为两类:
一类是物体的动量变化一定,此时力的作用时间越短,力就越大;时间越长,力就越小。 另一类是作用力一定,此时力的作用时间越长,动量变化越大;力的作用时间越短,动量变化越小。
分析问题时,要把哪个量一定,哪个量变化搞清楚。
[典例2] 如图所示,一铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度v抽出纸条后,铁块掉在地上的P点。若以2v速度抽出纸条,则铁块落地点为( )
A.仍在P点 B.在P点左边 C.在P点右边不远处
D.在P点右边原水平位移的两倍处
变式2:高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( ) A.10 N B.10 N C.10 N D.10 N 题型三 动量守恒定律 1.动量守恒定律成立的条件
(1)系统不受外力或者所受外力之和为零。 (2)系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计。
(3)系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒。 (4)全过程的某一阶段系统受的合外力为零,则该阶段系统动量守恒。 2.动量守恒定律的不同表达形式
(1)p=p′,系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′。
(2)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作用后的动量和。
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3
4
(3)Δp1=-Δp2,相互作用的两个物体动量的增量等大反向。 (4)Δp=0,系统总动量的增量为零。 3.动量守恒定律的“五性” 条件首先判断系统是否满足守恒条件(合力为零) 性 相对公式中v1,v2,v1′,v2′必须相对于同一个惯性系 性 同时性 矢量应先选取正方向,凡是与选取的正方向一致的动量为正值,相反为负值 性 普适不仅适用于低速宏观系统,也适用于高速微观系统 性 4.应用思路
(1)确定系统、分析系统受力。
(2)在定律适用条件下,确定系统始、末总动量。 (3)运用动量守恒定律列式求解。
[典例3] (多选)质量为m的物块甲以3 m/s的速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定其上,另一质量也为m的物块乙以4 m/s的速度与甲相向运动,如图所示,则( )
公式中v1,v2是在相互作用前同一时刻的速度,v1′,v2′是相互作用后同一时刻的速度
A.甲、乙两物块在弹簧压缩过程中,由于弹簧弹力的作用,甲乙两物块组成的系统动量不守恒 B.当两物块相距最近时,甲物块的速度为零 C.甲物块的速率不可能达到5 m/s
D.当甲物块的速率为1 m/s时,乙物块的速率可能为2 m/s,也可能为0
变式3:如图所示,在高为h=5 m的平台右边缘上,放着一个质量M=3 kg的铁块,现有一质量为m=1 kg的钢球以v0=10 m/s的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰被反弹,落地点距离平台右边缘的水平距离为L=2 m,已知铁块与平台之间的动摩擦因数为0.5,求铁块在平台上滑行的距离x。(不计空气阻力,铁块和钢球都看成质点,取g=10 m/s)
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2021届(人教版)新高三高考物理一轮复习题型练习卷：动量守恒定律
