2025高考物理一轮总复习第7章动量和动量守恒定律第19讲动量守恒定律及其应用课件

这是一份2025高考物理一轮总复习第7章动量和动量守恒定律第19讲动量守恒定律及其应用课件，共46页。PPT课件主要包含了知识梳理·易错辨析，不受外力，外力的矢量和，外力的合力，远大于，可以忽略，核心考点·重点突破，ACD，碰撞模型，►考向2弹性碰撞等内容，欢迎下载使用。

一、动量守恒定律1．内容：如果一个系统___________，或者所受_______________为0，这个系统的总动量保持不变。
2．适用条件(1)理想守恒：系统不受外力或所受_____________为零，则系统动量守恒。(2)近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远_______外力时，系统的动量可近似看成守恒。注意：外力的冲量在相互作用的时间内忽略不计。(3)分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒。
3．动量守恒定律的表达式(1)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。(2)Δp1＝－Δp2，相互作用的两个物体动量的增量等大反向。(3)Δp＝0，系统总动量的增量为零。
二、碰撞、爆炸、反冲1．碰撞：物体间的相互作用持续时间________而物体间相互作用力_______的现象。2．特点：在碰撞现象中，一般都满足内力_________外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒。
4.爆炸现象的三个规律
5.反冲运动的三点说明
1.一个系统初、末状态动量大小相等，即动量守恒。( 　　)2．两个做匀速直线运动的物体发生碰撞，两个物体组成的系统动量守恒。( 　　)3．系统动量守恒也就是系统的总动量变化量为零。( 　　)4．发生碰撞的两个物体，机械能是守恒的。( 　　)5．碰撞后，两个物体粘在一起，动量是守恒的，但机械能损失是最大的。( 　　)
动量守恒定律的理解和基本应用
(能力考点·深度研析)1．动量守恒定律的“五性”(1)系统性：研究对象是相互作用的多个物体组成的系统。(2)矢量性：解题时要先规定正方向，确定动量的正负。(3)相对性：各物体的速度必须是相对同一参考系。(4)同时性：作用前同一时刻的总动量等于作用后同一时刻的总动量。(5)方向性：系统在某个方向的外力矢量和为0时，在该方向上应用动量守恒。
2．应用动量守恒定律的解题步骤(1)明确研究对象，确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程)。(2)进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或某一方向上动量是否守恒)。(3)规定正方向，确定初、末状态动量。(4)由动量守恒定律列出方程。(5)代入数据，求出结果，必要时讨论说明。
►考向1　动量守恒的判断 (多选)在光滑水平面上，A、B两小车中间有一轻弹簧(弹簧不与小车相连)，如图所示，用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态，将小车及弹簧看成一个系统，下列说法中正确的是( )A.两手同时放开后，系统总动量始终为零B．先放开左手，再放开右手后，动量不守恒C．先放开左手，后放开右手，总动量向左D．无论何时放手，两手放开后，系统总动量都保持不变
[解析]　若两手同时放开A、B两小车，系统所受合外力为零，系统动量守恒，由于系统初动量为零，则系统总动量为零，故A项正确；先放开左手，系统所受合外力向左，系统所受合外力的冲量向左，再放开右手，系统总动量向左，故C项正确；无论何时放手，两手放开后，系统所受合外力为零，系统动量守恒，系统总动量保持不变，如果同时放手，系统总动量为零，如果不同时放手，系统总动量不为零，故B项错误，D项正确。
►考向2　动量守恒定律应用中的多体问题和临界问题 (2024·江西上饶联考)如图所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v0、v0。为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度。(不计水的阻力)
[解析]　设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为vmin，抛出货物后船的速度为v1，甲船上的人接到货物后船的速度为v2，取乙船初始速度的方向为正方向。先选乙船、人和货物为研究系统，由动量守恒定律得12mv0＝11mv1－mvmin①再选甲船、人和货物为研究系统，由动量守恒定律得10m×2v0－mvmin＝11mv2②此时两船恰好不相撞，则有v1＝v2③联立①②③式得vmin＝4v0。[答案]　4v0
【跟踪训练】 (分方向动量守恒)如图所示，将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧紧靠在墙壁上。现让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则下列结论中正确的是( 　　)
A.小球在半圆槽内运动的全过程中，只有重力对它做功B．小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒C．小球自半圆槽B点向C点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒D．小球离开C点以后，将做竖直上抛运动
[解析]　小球下滑到半圆槽的最低点B之后，半圆槽离开墙壁，除了重力外，槽对小球的弹力对小球做功，故A错误；小球下滑到半圆槽的最低点B之前，小球与半圆槽组成的系统水平方向上受到墙壁的弹力作用，系统所受的外力不为零，系统水平方向上动量不守恒，半圆槽离开墙壁后，小球与半圆槽在水平方向动量守恒，故B错误，C正确；半圆槽离开墙壁后小球对槽的压力对槽做功，小球与半圆槽具有向右的水平速度，所以小球离开右侧槽口以后，将做斜上抛运动，故D错误。
(动量守恒定律应用中的图像问题)滑块a、b沿水平面上同一条直线发生碰撞，碰撞后两者粘在一起运动，两者的位置x随时间t的变化图像如图所示。则滑块a、b的质量之比为( 　　)A．5∶4 B．1∶8C．8∶1 D．4∶5
(能力考点·深度研析)1．分析碰撞问题的三个依据(1)动量守恒定律。(2)动能不增加Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′
(3)速度要合理①同向碰撞：碰撞前后面的物体速度大；碰撞后前面的物体速度大(或相等)。②相向碰撞：碰后两物体的运动方向不可能都不改变。
2．弹性碰撞的三种情形动量守恒m1v0＝m1v1＋m2v2情形一：若m1＝m2，则v1＝0，v2＝v0，(质量相等的两个物体发生弹性碰撞后交换速度)；情形二：若m1>m2，则v1>0，v2>0(碰后两小球沿同一方向运动)；特例：当m1≫m2时，v1≈v0，v2≈2v0；情形三：若m10(碰后两小球沿相反方向运动)；特例：当m1≪m2时，v1≈－v0，v2≈0。
静止物体被撞后的速度范围
►考向1　碰撞的可能性问题 如图所示，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与光滑水平桌面相切，小滑块B静止在圆弧轨道的最低点。现将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度释放。已知圆弧轨道半径R＝1.8 m，小滑块的质量关系是mB＝2mA，取重力加速度g＝10 m/s2。则碰后小滑块B的速度大小不可能是( 　　)A.5 m/s B．4 m/sC．3 m/s D．2 m/s
►考向3　完全非弹性碰撞 (2023·天津卷)已知A、B两物体mA＝2 kg，mB＝1 kg，A物体从h＝1.2 m处自由下落，且同时B物体从地面竖直上抛，经过t＝0.2 s相遇碰撞后，两物体立刻粘在一起运动，已知重力加速度g＝10 m/s2，求：(1)碰撞时离地高度x；(2)碰后速度v；(3)碰撞损失机械能ΔE。
碰撞前B物块的速度vB＝vB0－gt＝4 m/s方向竖直向上；选向下为正方向，由动量守恒可得mAvA－mBvB＝(mA＋mB)v解得碰后速度v＝0。
[答案]　(1)1 m　(2)0　(3)12 J
(3)根据能量守恒可知碰撞损失的机械能
(能力考点·深度研析)►考向1　爆炸问题 (2021·浙江1月)在爆炸实验基地有一发射塔，发射塔正下方的水平地面上安装有声音记录仪。爆炸物自发射塔竖直向上发射，上升到空中最高点时炸裂成质量之比为2∶1、初速度均沿水平方向的两个碎块。遥控器引爆瞬间开始计时，在5 s末和6 s末先后记录到从空气中传来的碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为340 m/s，忽略空气阻力。下列说法正确的是( 　　)A．两碎块的位移大小之比为1∶2B．爆炸物的爆炸点离地面高度为80 mC．爆炸后质量大的碎块的初速度为68 m/sD．爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340 m
►考向2　反冲问题(多选)如图所示，小车AB放在光滑水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，小车总质量为M；质量为m的木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩。开始时小车AB和木块C都静止，当突然烧断细绳时，C被释放，使C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油泥粘在一起。忽略一切摩擦，以下说法正确的是( )A．弹簧伸长过程中C向右运动，同时AB也向右运动B．C与B端碰前，C与AB的速率之比为M∶mC．C与油泥粘在一起后，AB立即停止运动D．C与油泥粘在一起后，AB继续向右运动
【跟踪训练】 (火箭问题)一火箭喷气发动机每次喷出m＝200 g的气体，气体离开发动机喷出时的速度v＝1 000 m/s。设火箭(包括燃料)质量M＝300 kg，发动机每秒喷气20次。(1)当发动机第三次喷出气体后，火箭的速度为多大？(2)运动第1 s末，火箭的速度为多大？[答案]　(1)2 m/s　(2)13.5 m/s
[解析]　(1)选取整体为研究对象，设喷出三次气体后火箭的速度为v3，以火箭和三次喷出的气体为研究对象，取与v相反的方向为正方向，根据动量守恒定律得(M－3m)v3－3mv＝0
人船模型1．模型探究：如图所示，长为L、质量为m船的小船停在静水中，质量为m人的人由静止开始从船的一端走到船的另一端，不计水的阻力。
如图所示，质量为m、半径为R的小球，放在半径为2R，质量为2m的大空心球内。大球开始静止在光滑的水平面上，当小球从图示位置无初速度地沿大球壁滚到最低点时，大球移动的距离是多少？