2022届高考物理一轮复习学案：动量守恒定律 WORD版含解析.docx

1、第六章 第2讲 动量守恒定律的综合应用（第4课时）课堂讲解例1、（动量守恒与平抛运动的结合）（教材选择性必修一P28页第8题） 把一个质量为0.2 kg的小球放在高度为5.0 m的直杆的顶端（图1-3）。一颗质量为0.01 kg的子弹以500 m/s的速度沿水平方向击中小球，并穿过球心，小球落地处离杆的距离为20 m。g取10 m/s2，求子弹落地处离杆的距离。（提示：平抛公式；动量守恒：；动量定理：）变式1、（2021山东卷）海鸥捕到外壳坚硬的鸟蛤（贝类动物）后，有时会飞到空中将它丢下，利用地面的冲击打碎硬壳。一只海鸥叼着质量的鸟蛤，在的高度、以的水平速度飞行时，松开嘴巴让鸟蛤落到水平地面上

2、。取重力加速度，忽略空气阻力。若鸟蛤与地面的碰撞时间，弹起速度可忽略，求碰撞过程中鸟蛤受到的平均作用力的大小F；（碰撞过程中不计重力）（提示：平抛公式；动量定理：）例2、(2018全国卷)（动量守恒与运动学公式结合）汽车A在水平冰雪路面上行驶，驾驶员发现其正前方停有汽车B，立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车B。两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后B车向前滑动了4.5 m，A车向前滑动了2.0 m，已知A和B的质量分别为2.0103 kg和1.5103 kg，两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10，两车碰撞时间极短，在碰撞后车轮均没有滚动，重力加速度大小g10 m/s2。求：（

3、提示：运动学公式；动量守恒：；牛顿第二定律:)(1)碰撞后的瞬间B车速度的大小；(2)碰撞前的瞬间A车速度的大小。例3、(2020天津高考)（动量与圆周运动结合）长为l的轻绳上端固定，下端系着质量为m1的小球A，处于静止状态。A受到一个水平瞬时冲量后在竖直平面内做圆周运动，恰好能通过圆周轨迹的最高点。当A回到最低点时，质量为m2的小球B与之迎面正碰，碰后A、B粘在一起，仍做圆周运动，并能通过圆周轨迹的最高点。不计空气阻力，重力加速度为g，求（提示：动能；动量守恒：；动能定理：动量定理；圆周运动）(1)A受到的水平瞬时冲量I的大小；(2)碰撞前瞬间B的动能Ek至少多大？变式2、（2020海南卷）

4、（动量与圆周运动结合）如图，光滑的四分之一圆弧轨道PQ竖直放置，底端与一水平传送带相切，一质量的小物块a从圆弧轨道最高点P由静止释放，到最低点Q时与另一质量小物块b发生弹性正碰（碰撞时间极短）。已知圆弧轨道半径，传送带的长度L=1.25m，传送带以速度顺时针匀速转动，小物体与传送带间的动摩擦因数，。求（提示：动能；弹性碰撞：动量和动能守恒；动能定理：动量定理；圆周运动）（1）碰撞前瞬间小物块a对圆弧轨道的压力大小；（2）碰后小物块a能上升的最大高度；例4、(2019全国卷)（动量与弹簧相结合） 静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA1.0 kg，mB4.0 kg；两者之间有一被压缩的

5、微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l1.0 m，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek10.0 J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为0.20。重力加速度取g10 m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。（提示：动量和动能守恒，牛顿第二定律:；运动学公式）(1)求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；(2)物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？课后练习1、（教材选择性必修一P29页第7题）如图1-5，光滑水平轨道上放置长板A（上表面粗糙）和滑块C，滑块B置于A的左

6、端，三者质量分别为mA2 kg，mB1kg，mC2 kg。开始时C静止，A、B一起以v05m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后C向右运动，经过一段时间，A、B 再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。（多次动量守恒：）2、（教材选择性必修一P29页第8题）如图1-6，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为l的细线，细线另一端系一质量为m0的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球。求A、B两木块分离时，A、B、C的速度大小。（动量守恒：和能量守恒）本节课反馈（学生填写建议

7、并反馈本节课掌握情况）：参考答案例1、答案 100m解析 小球被击穿后做平抛运动，落地时间为t=s=1s，小球平抛的初速度为=20 m/s。规定向右为正方向，子弹击穿小球的过程，根据动量守恒定律可得，代入数据解得击穿小球后子弹的速度v弹=100 m/s，则子弹落地处离杆的距离为s=V弹t=1001 m =100 m。变式1、答案 ；解析 设平抛运动的时间为t，鸟蛤落地前瞬间的速度大小为v。竖直方向分速度大小为，根据运动的合成与分解得，在碰撞过程中，以鸟蛤为研究对象，取速度v的方向为正方向，由动量定理得联立，代入数据得例2、答案(1)3.0 m/s(2)4.25 m/s解析(1)设B车质量为mB

8、，碰后加速度大小为aB，根据牛顿第二定律有mBgmBaB式中是汽车与路面间的动摩擦因数。设碰撞后瞬间B车速度的大小为vB，碰撞后滑行的距离为sB。由运动学公式有vB22aBsB联立式并利用题给数据得vB3.0 m/s(2)设A车的质量为mA，碰后加速度大小为aA。根据牛顿第二定律有mAgmAaA设碰撞后瞬间A车速度的大小为vA，碰撞后滑行的距离为sA。由运动学公式有vA22aAsA设碰撞前瞬间A车速度的大小为vA，两车在碰撞过程中动量守恒，有mAvAmAvAmBvB联立式并利用题给数据得vA4.25 m/s。 例3、答案(1)m1(2)解析(1)A恰好能通过圆周轨迹的最高点，则A经过圆周轨迹的

9、最高点时，轻绳的拉力刚好为零，设A在最高点时的速度大小为v，由牛顿第二定律，有m1gm1A从最低点到最高点的过程中机械能守恒，取轨迹最低点处重力势能为零，设A在最低点的速度大小为vA，有m1vm1v22m1gl由动量定理，有Im1vA联立式，得Im1。(2)设两球粘在一起瞬间速度大小为v，A、B粘在一起后能通过圆周轨迹的最高点，需满足vvA要达到上述条件，碰后两球速度方向必须与碰前B的速度方向相同，以此方向为正方向，设碰撞前瞬间B的速度大小为vB，由动量守恒定律，有m2vBm1vA(m1m2)v又Ekm2v联立式，得Ek即碰撞前瞬间B的动能Ek至少为。变式2、答案（1）30N；（2）0.2m；

10、解析（1）设小物块a下到圆弧最低点未与小物块b相碰时的速度为，根据机械能守恒定律有代入数据解得小物块a在最低点，根据牛顿第二定律有，代入数据解得根据牛顿第三定律，可知小物块a对圆弧轨道的压力大小为30N。（2）小物块a与小物块b发生弹性碰撞，根据动量守恒有根据能量守恒有联立解得，小物块a反弹，根据机械能守恒有解得例4、答案(1)4.0 m/s1.0 m/s(2)物块B先停止0.50 m解析(1)设弹簧释放后瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB，以向右为正方向，由动量守恒定律、机械能守恒定律和题给条件有0mAvAmBvBEkmAvmBv联立式并代入题给数据得vA4.0 m/s，vB1.0 m/s

11、(2)A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a。假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B。设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为sB，则有mBamBgsBvBtat2vBat0在时间t内，A可能与墙壁发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程sA都可表示为sAvAtat2联立式并代入题给数据得sA1.75 m，sB0.25 m这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25 m处，B位于出发点左边0.25 m处，两物块之间的距离s为s0.25 m0.25 m0.50 m课后练习1、 答案 2m/s 解析 由于A、C 碰撞时间极短，所以A、C碰撞过程动量守恒，设碰后瞬间A的速度大小为vA，C的速度大小为vC，规定向右为正方向，根据动量守恒定律可得;设A、B 共速时的速度为vAB，根据动量守恒定律可得;A、B共速后恰好不再与C碰撞，应满足;联立以上各式并代入数据解得=2 m/s。2、 答案 解析 小球C下落到最低点时，A、B开始分离，此过程中A、B、C 组成的系统水平方向动量守恒，规定水平向左为正方向，根据动量守恒定律可得，根据能量守恒定律可得，联立以上两式解得 ， 。