高考物理核心高頻考點(diǎn)專題備考專題33 動(dòng)量守恒定律（原卷版）

專題33動(dòng)量守恒定律1.內(nèi)容：如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力,或者所受外力的矢量和為0,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。2.表達(dá)式(1)p=p′,系統(tǒng)相互作用前總動(dòng)量p等于相互作用后的總動(dòng)量p′。(2)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng),作用前的動(dòng)量和等于作用后的動(dòng)量和。(3)Δp1=-Δp2,相互作用的兩個(gè)物體動(dòng)量的變化量等大反向。(4)Δp=0,系統(tǒng)總動(dòng)量的變化量為零。3.適用條件(1)理想守恒:系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零。(2)近似守恒:系統(tǒng)內(nèi)各物體間相互作用的內(nèi)力遠(yuǎn)大于它所受到的外力。(3)某一方向守恒:如果系統(tǒng)在某一方向上所受外力的合力為零,則系統(tǒng)在這一方向上動(dòng)量守恒。4.應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的一般步驟5.應(yīng)用動(dòng)量守恒定律應(yīng)注意以下兩點(diǎn)(1)確定所研究的系統(tǒng),單個(gè)物體無(wú)從談起動(dòng)量守恒。(2)系統(tǒng)中各物體的速度是否是相對(duì)地面的速度,若不是,則應(yīng)轉(zhuǎn)換成相對(duì)于地面的速度?！镜淅?】[系統(tǒng)動(dòng)量守恒的判斷]（多選）如下圖所示，在光滑的水平面上有一物體M，物體上有一光滑的半圓弧軌道，軌道半徑為R，最低點(diǎn)為C，兩端A、B一樣高，現(xiàn)讓小滑塊m從A點(diǎn)靜止下滑，則(

)A.m恰能達(dá)到小車上的B點(diǎn)B.m從A到C的過(guò)程中M向左運(yùn)動(dòng)，m從C到B的過(guò)程中M向右運(yùn)動(dòng)C.m從A到B的過(guò)程中小車一直向左運(yùn)動(dòng)，m到達(dá)B的瞬間，M速度為零D.M和m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)量守恒【典例2】[某一方向動(dòng)量守恒]如圖所示，總質(zhì)量為M的軌道ABC置于光滑水平面上，由粗糙水平軌道AB和豎直面內(nèi)四分之一光滑圓弧軌道BC組成，AB恰與圓弧BC在B點(diǎn)相切。一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊從軌道的A端以初速度v0向右沖上水平軌道，到達(dá)圓弧軌道上某位置后，沿軌道返回。則(

)A.由于物塊在AB上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到摩擦力作用，故M與m組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒B.物塊在軌道ABC上滑動(dòng)全過(guò)程中，M與m組成的系統(tǒng)總動(dòng)量始終保持不變C.物塊在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，M的動(dòng)量不斷減小D.當(dāng)物塊相對(duì)軌道靜止時(shí)，速度變?yōu)閙【典例3】[動(dòng)量守恒合理性分析]（多選）質(zhì)量為m的小球A以速度v0在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，與質(zhì)量為2m的靜止小球B發(fā)生正碰，則碰撞后小球A的速度大小vA和小球B的速度大小vB可能為A.vA=13v0，C.vA=14v0，【典例4】[動(dòng)量守恒——完全非彈性碰撞]如圖所示，靜止在光滑水平地面上的三個(gè)小物塊A、B、C，質(zhì)量相等都為，物塊C左端固定一輕質(zhì)彈簧，某時(shí)刻給物塊A一水平向右的速度，物塊A和物塊B碰撞后粘在一起，A、B整體運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后壓縮彈簧，求：(1)物塊A和物塊B碰撞后的速度v1(2)物塊A和物塊B碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能；(3)物塊AB壓縮彈簧過(guò)程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能?！镜淅?】[動(dòng)量守恒——非彈性碰撞]（多選）A，B兩球沿一直線運(yùn)動(dòng)并發(fā)生碰撞，如圖所示為兩球碰撞前后的位移一時(shí)間圖象，a、b分別為A，B兩球碰前的位移一時(shí)間圖象，c為碰撞后兩球共同運(yùn)動(dòng)的位移一時(shí)間圖象，若A球質(zhì)量是m=2kg，則由圖可知下列結(jié)論錯(cuò)誤的是(????)A.A、B碰撞前的總動(dòng)量為3kg·m/sB.碰撞時(shí)A對(duì)B所施沖量為?4N·sC.碰撞前后A的動(dòng)量變化為6kg·m/sD.碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能為10J【典例6】[動(dòng)量守恒——彈性碰撞]

如圖所示，用輕彈簧相連的質(zhì)量均為2kg的A、B兩物塊靜止于光滑的水平地面上，彈簧處于原長(zhǎng)，質(zhì)量為4?kg的物塊C以v=6?m/s的初速度在光滑水平地面上向右運(yùn)動(dòng)，與前方的物塊A發(fā)生碰撞(碰撞時(shí)間極短)，并且C與A碰撞后二者粘在一起運(yùn)動(dòng)．在以后的運(yùn)動(dòng)中，求：(1)當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)，物體B的速度多大？彈簧彈性勢(shì)能的最大值是多大？(2)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)B的速度多大？【典例7】[動(dòng)量守恒——爆炸問題]一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率V0進(jìn)入太空預(yù)定位置，由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離.已知分離前箭與星總質(zhì)量為m1，分離后后部分的箭體質(zhì)量為m2，分離后箭體以速率V2A.m1V0C.V0?m【典例8】[動(dòng)量守恒——反沖問題]一質(zhì)量為M的航天器正以速度v0在太空中飛行，某一時(shí)刻航天器接到加速的指令后，發(fā)動(dòng)機(jī)瞬間向后噴出一定質(zhì)量的氣體，氣體噴出時(shí)速度大小為v1，加速后航天器的速度大小v2，則噴出氣體的質(zhì)量mA.m=v2?v1v1M 【典例9】[動(dòng)量守恒——人船問題]有一條捕魚小船?？吭诤叴a頭，小船又窄又長(zhǎng)，一位同學(xué)想用一個(gè)卷尺測(cè)量它的質(zhì)量．他進(jìn)行了如下操作：首先將船平行碼頭自由停泊，然后他輕輕從船尾上船，走到船頭后停下，而后輕輕下船，用卷尺測(cè)出船后退的距離d和船長(zhǎng)L.已知他自身的質(zhì)量為m，則船的質(zhì)量為(????)A.m(L+d)d B.m(L?d)d C.mLd【典例10】[動(dòng)量守恒與x-t圖象的結(jié)合]如圖所示，在光滑水平面上的兩小球發(fā)生正碰，小球的質(zhì)量分別為m1和m2.圖乙為它們碰撞前后的s?t(位移?時(shí)間)圖像。已知m1=0.1?kg。由此可以判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤A.碰前m?2靜止，m?B.碰后m?2向右運(yùn)動(dòng)，m?C.m?D.碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失了0.4?J的機(jī)械能【典例11】[動(dòng)量守恒與v-t圖象的結(jié)合]甲、乙兩個(gè)物塊在光滑水平桌面上沿同一直線運(yùn)動(dòng)，甲追上乙，并與乙發(fā)生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度隨時(shí)間的變化如圖中實(shí)線所示。已知甲的質(zhì)量為1?kg，下列說(shuō)法中正確的是(????)A.該碰撞為完全非彈性碰撞B.物體乙的質(zhì)量為6?kgC.碰撞過(guò)程兩物塊損失的機(jī)械能為8?JD.該碰撞過(guò)程能量不守恒【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)01】如圖，光滑水平地面上有一小車，一輕彈簧的一端與車廂的擋板相連，另一端與滑塊相連，滑塊與車廂的水平底板間有摩擦。用力向右推動(dòng)車廂使彈簧壓縮，撤去推力時(shí)滑塊在車廂底板上有相對(duì)滑動(dòng)。在地面參考系(可視為慣性系)中，從撤去推力開始，小車、彈簧和滑塊組成的系統(tǒng)(????)A.動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒 B.動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒C.動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒 D.動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)02】光滑水平面上放有一上表面光滑、傾角為α的斜面體A，斜面體質(zhì)量為M、底邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，如圖所示．將一質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊B從斜面的頂端由靜止釋放，滑塊B經(jīng)過(guò)時(shí)間t剛好滑到斜面底端．此過(guò)程中斜面對(duì)滑塊的支持力大小為N，則下列說(shuō)法中正確的是(????)A.N=mgcos?αB.滑塊下滑過(guò)程中支持力對(duì)B的沖量大小為Ntcos?αC.滑塊B下滑的過(guò)程中A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D.此過(guò)程中斜面體向左滑動(dòng)的距離為m【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)03】A，B兩球沿一直線運(yùn)動(dòng)并發(fā)生正碰.如圖所示為兩球碰撞前后的位移—時(shí)間圖像.a、b分別為A，B兩球碰撞前的位移—時(shí)間圖線，c為碰撞后兩球共同運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖線，若A球質(zhì)量是m=2?kg，則由圖可知(????A.A，B碰撞前的總動(dòng)量為3B.碰撞時(shí)A對(duì)B所施沖量為?4C.碰撞前后A的動(dòng)量變化為6D.碰撞中A，B兩球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能為8?J【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)04】一炮彈質(zhì)量為m，以一定的傾角斜向上發(fā)射，達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)速度大小為v，方向水平．炮彈在最高點(diǎn)爆炸成兩塊，其中一塊恰好做自由落體運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為m/4，則爆炸后另一塊瞬時(shí)速度大小為()A.v B.3v4 C.4v3 【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)05】一只質(zhì)量為0.9?kg的烏賊吸入0.1?kg的水后，靜止在水中。遇到危險(xiǎn)時(shí)，它在極短時(shí)間內(nèi)把吸入的水向后全部噴出，以大小為2?m/s的速度向前逃竄。下列說(shuō)法正確的是()A.在烏賊噴水的過(guò)程中，烏賊所受合力的沖量大小為0.9?N·sB.在烏賊噴水的過(guò)程中，烏賊和噴出的水組成的系統(tǒng)的動(dòng)量增大C.烏賊噴出的水的速度大小為18?m/sD.在烏賊噴水的過(guò)程中，有9?J的生物能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)06】A，B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng)，A球的動(dòng)量是5kg?m/s，B球的動(dòng)量是7kg?m/s.當(dāng)AA.6kg?m/s，6kg?C.2kg?m/s，14kg?【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)07】(多選)如圖所示，A，B是放在粗糙水平面上質(zhì)量相等的兩個(gè)小物塊，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，小物塊A以速度v0與靜止的小物塊B發(fā)生正碰，重力加速度為g，碰后小物塊B在水平面上滑行的距離可能為()A.v028μg B.v024【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)08】(多選)如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量和速度均相同的子彈分別水平射入靜止在光滑水平地面上質(zhì)量相同、材料不同的兩矩形滑塊A、B中，射入A中的深度是射入B中深度的兩倍。上述兩種射入過(guò)程相比較(????)A.射入滑塊A的子彈速度變化大B.整個(gè)射入過(guò)程中兩滑塊受的沖量一樣大C.兩個(gè)過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相同D.射入滑塊A中時(shí)阻力對(duì)子彈做功是射入滑塊B中時(shí)的兩倍【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)09】如圖所示，在光滑水平面上有兩個(gè)木塊A、B，木塊B左端放置小物塊C并保持靜止，已知mA=mB=0.2?kg，mC=0.1?kg，現(xiàn)木塊A以初速度v(1)木塊A與B相碰瞬間A木塊及小物塊C的速度大小；(2)設(shè)木塊A足夠長(zhǎng)，求小物塊C的最終速度．【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)10】如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量為2M、半徑為R(R足夠大)的14圓弧曲面C，質(zhì)量為M的小球B置于其底端，另一個(gè)小球A質(zhì)量為M2，小球A以v0的速度向B(1)B的最大速率？(2)B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)離地高度？(3)B滑離C時(shí)，C的