2024-2025年高一物理寒假作业（章节补弱+自测提高）专题11　动量守恒定律（解析带答案版）.docx

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2024-2025学年高中物理下学期期末考点大串讲

专题11动量守恒定律

知识点一：动量守恒定律

1、内容：一个系统不受外力或者所受合外力为零，这个系统的总动量保持不变。

2、表达式：m

其中，等式左边是两物体碰前的动量，等式右边是它们碰后的动量；

式中的速度均为瞬时速度，参考系为相对地面静止或做匀速直线运动的物体；

相互作用的物体之间不能作为参考系。

3、适用条件：

①系统不受外力或所受合外力为零。

②系统所受合外力虽不为零，但远小于系统内力，此时系统动量近似守恒。例：碰撞、爆炸等过程均满足动量守恒定律。

③系统所受合外力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。

4、适用对象：

①正碰、斜碰。

②由两个或者多个物体组成的系统。

③高速运动或低速运动的物体。

④宏观物体或微观粒子。

5、动量守恒定律是自然界中最普遍、最基本的定律之一，比牛顿运动定律适用的范围要广得多。

1．质量相等的三个小球a、b、c，在光滑的水平面上以相同的速度v0运动，它们分别与原来静止的A、B、C三球发生碰撞，如图甲、乙、丙所示，碰撞后a继续沿原方向运动，b静止，c

A．A球 B．B球 C．C球 D．不能确定

【答案】C

【解析】

在三个小球发生碰撞的过程中，系统动量都是守恒的，根据动量守恒关系式

m

整理可得

Mv=m

取v0

故选C。

2．小明在滑板上匀速运动的过程中，突然抓起放在地面上的水杯（）

A．人、车、水杯这个系统水平方向动量守恒

B．人、车、水杯这个系统机械能守恒

C．水杯动量守恒

D．手对水杯的冲量大于水杯动量的增量

【答案】A

【解析】

人抓起杯子等效于完全非弹性碰撞，动量守恒机械能不守恒，杯子动量增加，并且等于手对杯子的冲量。

故选A。

3．如图所示，光滑水平面上有质量均为m的物块A和B，B上固定一轻质弹簧，B静止，A以速度v0水平向右运动，从A

A．A、B的动量变化量大小相等

B．A、B的动量变化率大小相同

C．A、B系统的总动能保持不变

D．A、B系统的总动量保持不变

【答案】ABD

【解析】

AD．由题意可知两物体相互作用过程中系统的合外力为零，故系统的总动量守恒，则A、B动量变化量大小相等、方向相反，故A正确，D正确；

B．由动量定理Ft=Δ

Δ

可以知道动量的变化率等于物体所受的合外力，A、B两物体所受的合外力大小相等、方向相反，则动量的变化率大小相同，故B正确；

C．因整个过程中只有弹簧弹力做功，A、B系统的总机械能不变，弹性势能在变化，则总动能在变化，故C错误。

故选ABD。

4．如图所示，在光滑水平面上，一速度大小为v0的A球与静止的B球碰撞后，A球的速率为v03，B球的速率为

A．3︰4 B．4︰3 C．8︰3 D．3︰8

【答案】AD

【解析】

两球碰撞过程动量守恒，以A的初速度方向为正方向，如果碰撞后A球的速度方向不变，有

m

解得

m

如果碰撞后A的速度反向，有

m

解得

m

故选AD。

知识点二：动量守恒定律的应用

1、完全弹性碰撞：碰撞前后两物体的总动能不变（机械能守恒）。

动量守恒：m

机械能守恒：1

上述两式联立，解得：v1

若v2=0，则有v

当m1=m2时，有

当m1m2时，有v

当m1?m2时，有v

当m1m2时，有v1

当m1?m2时，有v1≈-v

2、非弹性碰撞：两物体在碰撞过程中有一部分动能转化为其他形式的能量。

动量守恒：m

机械能不守恒：1

转化的内能：Q=

3、完全非弹性碰撞：两物体碰撞后合为一体，以相同的速度运动的非弹性碰撞，是机械能损失最大的非弹性碰撞。

动量守恒：m

机械能不守恒：?

4、反冲问题：一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反方向运动的现象。

特点：

①物体的不同部分在内力（作用力与反作用力）作用下向相反方向运动。

②反冲运动中，通常内力远大于外力，可以认为遵循系统动量守恒。

③反冲运动中，由于有其他形式的能转变为机械能，所以系统的总动能增加。

5、子弹打木块问题：

特点：

①遵循动量守恒定律。

②系统动能减少：摩擦力与相对位移的乘积（Wf）等于系统动能的减少量。

对应训练

5．如图所示，质量相等的A、B两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是6m/s，B球的速度是－2m/s，不久A、B两球发生了对心碰撞。对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果有可能实现的是（）

A．vA′=－2m/s，vB′=6m/s

B．vA′=2m/s，vB′=2m/s

C．vA′=1m/s，vB′=3m/s

D．vA′=－3m/s，vB′=7m/s

【答