第七章 第34课时 动量守恒定律-2027年高考物理一轮复习课件（含解析版讲义）

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1.理解系统动量守恒的条件并会应用动量守恒定律解决基本问题。2.能熟练运用动量守恒定律解决临界问题。3.会用动量守恒观点分析爆炸问题、反冲运动和人船模型。
考点一　动量守恒定律及基本应用
考点二　反冲运动　人船模型　爆炸问题
动量守恒定律及基本应用
如图所示，在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物体A、B，质量分别是m1和m2，沿同一直线向同一方向运动，速度分别是v1和v2，v2>v1。当B追上A时发生碰撞。碰撞后A、B的速度分别是v1'和v2'。碰撞过程中A所受B对它的作用力是F1，B所受A对它的作用力是F2。碰撞时，两物体之间力的作用时间很短，用Δt表示。
(1)写出物体A所受作用力F1的冲量与其动量变化量的关系。
答案　F1Δt=m1v1'-m1v1
(2)写出物体B所受作用力F2的冲量与其动量变化量的关系。
答案　F2Δt=m2v2'-m2v2
(3)写出F1与F2的关系。
(4)结合(1)(2)(3)中的关系可得出什么结论。
答案　m1v1'+m2v2'=m1v1+m2v2
1.(1)内容如果一个系统不受外力，或者所受外力的 为0，这个系统的总动量保持不变。(2)表达式①p=p'或m1v1+m2v2= 。即系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量。②Δp1= ，相互作用的两个物体动量的变化量等大反向。
m1v1'+m2v2'
(3)适用条件①理想守恒：不受外力或所受外力的合力为零。②近似守恒：系统内各物体间相互作用的内力 它所受到的外力，如碰撞、爆炸等过程。③某一方向守恒：如果系统动量不守恒，但在某一方向上不受外力或所受外力的合力为0，则系统在这一方向上动量守恒。
2.动量守恒定律的五个特性：
　　 (2025·江苏镇江市期中)小车静止在光滑水平地面上，一个小球用轻绳悬挂在与车连接的细杆顶端。小球由图示位置无初速度释放，在小球向下摆动到最低点的过程中，下列说法正确的是A.小球的机械能守恒B.车和小球组成的系统动量守恒C.车所受合力的冲量方向水平向右D.小车一直向左运动
　　 光滑水平地面上的物体A沿直线运动时与静止的物体B发生正碰，其位移—时间图像如图所示。由图可知，物体A、B的质量之比为A.1∶6B.1∶4C.1∶3D.1∶2
　　 如图，质量M=9 kg的小车A以大小为v0=8 m/s的速度沿光滑水平面匀速运动，小车左端固定的支架上的光滑水平台面上放置着质量m=1 kg的小球B(可看作质点，与A速度相同)，小球距离车上表面H=0.8 m。某一时刻，小车与静止在水平面上的质量m0=6 kg的物块C发生碰撞并粘连在一起(碰撞时间可忽略)，此后，小球刚好落入小车右端固定的桶中(桶的尺寸可忽略)，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)小车的最终速度的大小v；
(2)初始时小球与桶的水平距离Δx。
(来自教材)如图所示，光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg、mC=2 kg。开始时C静止，A、B一起以v0=5 m/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。
应用动量守恒定律解题的步骤
反冲运动　人船模型　爆炸问题
1.反冲运动的三点说明
一架喷气式飞机(如图所示)飞行的速度是800 m/s，如果它喷出的气体相对飞机的速度小于800 m/s，那么以地面为参考系，气体的速度方向实际上是与飞机飞行的方向相同的。
如果在这种情况下继续喷出气体，飞机的速度还会增加吗？为什么？
(2026·江苏省部分学校联考)中国某新型连续旋转爆震发动机(CRDE)测试中，飞行器总质量(含燃料)为M，设每次爆震瞬间喷出气体质量均为Δm，喷气速度大小均为v(相对地面)，喷气时间很短均为Δt，喷气方向始终与飞行器运动方向相反。假设飞行器最初在空中静止，相继进行n次爆震，忽略重力与阻力。求：(1)第1次爆震时，飞行器受到的平均冲击力大小；
(2)n次爆震后，飞行器的速度大小。
　　 (2024·江苏省锡东高级中学检测)如图所示，有一质量M=6 kg、棱长为0.2 m的正方体木块，静止于光滑水平面上，木块内部有一从顶面贯通至底面的通道，一个质量为m=2 kg的小球由静止开始从通道的左端运动到右端，在该过程中木块的位移为 m m m
3.爆炸现象的三个规律
(2025·北京卷·17)某物体以一定初速度从地面竖直向上抛出，经过时间t到达最高点。在最高点该物体炸裂成A、B两部分，质量分别为2m和m，其中A以速度v沿水平方向飞出。重力加速度为g，不计空气阻力。求：(1)该物体抛出时的初速度大小v0；
(2)炸裂后瞬间B的速度大小vB；
(3)A、B落地点之间的距离d。
精练高频考点提升关键能力
1.(2025·江苏扬州市检测)以下关于四幅图的说法，正确的是
A.图甲中礼花弹爆炸的瞬间机械能守恒B.图乙中A、B用压缩的弹簧连接放于光滑的水平面上，释放后A的动量守恒C.图丙中子弹击穿木球的过程中，子弹和木球组成的系统动量守恒D.图丁中小车位于光滑的水平面上，人将小球水平向左抛出后，车、人和球　组成的系统动量守恒
2.(2025·江苏南通市期中)如图所示，光滑水平桌面上，A和B两小球用细线相连，弹簧处于压缩状态且与小球不连接。已知两小球的质量mA>mB，则烧断细线后A.弹簧对小球B冲量大B.弹簧对小球B做功多C.小球A空中飞行时间长D.小球A落地时动能大
3.(2025·江苏盐城市五校联考)如图所示，将甲、乙两条形磁体隔开一段距离，静置于光滑的水平桌面上，甲的N极正对着乙的S极，甲的质量大于乙的质量。现同时释放甲和乙，在它们相互接近过程中的任一时刻A.甲的动量大小比乙的大B.甲的动量大小比乙的小C.甲的速度大小比乙的大D.甲的速度大小比乙的小
4.(2025·江苏南京市一模)如图所示，在光滑绝缘水平面上同时由静止释放两个带正电的小球A和B，已知A、B两球的质量分别为m1、m2，不计空气阻力。则某时刻A、B两球A.速度大小之比为m1∶m2B.加速度大小之比为m1∶m2C.动量大小之比为m2∶m1D.动能大小之比为m2∶m1
7.(2024·江苏卷·14)“嫦娥六号”探测器由着陆器、上升器、轨道器和返回器四个部分组成，沿环月轨道以速度v0运动。某时刻，着陆器和上升器(组合体A)、轨道器和返回器(组合体B)分离，分离时间为Δt。分离后B的速度为v，方向与v0相同，已知组合体A、B的质量分别为m、M。求：(1)分离后A的速度大小v1；
(2)分离过程中，A对B的平均推力大小F。
8.(2025·河南卷·7)两小车P、Q的质量分别为mP和mQ，将它们分别与小车N沿直线做碰撞实验，碰撞前后的速度v随时间t的变化分别如图甲和图乙所示。小车N的质量为mN，碰撞时间极短，则A.mP>mN>mQB.mN>mP>mQC.mQ>mP>mND.mQ>mN>mP
9.(2025·江苏盐城市模拟)一烟花竖直上升到最高点时恰好爆炸，假设爆炸瞬间各碎片以等大的速率向各方向运动，空气阻力忽略不计，则A.爆炸瞬间，烟花的机械能转化为其他形式的能B.从爆炸后到落地前，各部分碎片均做匀变速直线运动C.从爆炸后到落地前，各部分碎片总在同一个球面上D.从爆炸后到落地前，各部分碎片动量的总和保持不变
11.(2025·江苏南京市期中)如图所示，在水平面上放置一半径为R的半圆槽，A、B为槽左、右两端的最高点且位于同一水平线上，C为半圆槽最低点。现让一个小球(可视为质点)从槽右侧最高点B无初速度释放。已知小球的质量和半圆槽的质量分别为m和3m，不计一切摩擦阻力，重力加速度为g。求：(1)小球第一次通过C点时的速度v1的大小；
(2)整个运动过程中，半圆槽向右运动的最大距离。
12.(2024·江苏常州市期中)甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑的水平冰面上匀速相向行驶，速度大小均为v0=6 m/s，甲车上有质量为m=1 kg的小球若干个，甲和他的小车及小车上小球的总质量为M1=50 kg，乙和他的小车的总质量为M2=30 kg。为避免相撞，甲不断地将小球以相对地面为v=16.5 m/s的水平速度抛向乙，且被乙接住。(1)求甲第一次抛球时对小球的冲量；
答案　10.5 N·s，方向水平向右　
(2)求乙接到第一个球后的速度(保留一位小数)；
答案　5.3 m/s，方向水平向左　
(3)为保证两车不相撞，甲总共抛出的小球个数是多少？