高二动量定理及动量守恒定律专题复习附参考答案Word文档下载推荐.docx

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特别是力作用在静止的物体上也有冲量。

3、深刻理解动量定理

（1）.动量定理：

物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。

既I=Δp

（2）动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因，冲量是物体动量变化的量度。

这里所说的冲量必须是物体所受的合外力的冲量（或者说是物体所受各外力冲量的矢量和）。

（3）动量定理给出了冲量（过程量）和动量变化（状态量）间的互求关系。

（4）现代物理学把力定义为物体动量的变化率：

（牛顿第二定律的动量形式）。

（5）动量定理的表达式是矢量式。

在一维的情况下，各个矢量必须以同一个规定的方向为正。

4、深刻理解动量守恒定律

（1）.动量守恒定律：

一个系统不受外力或者受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。

即：

（2）动量守恒定律成立的条件

系统不受外力或者所受外力之和为零；

系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计；

系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒。

全过程的某一阶段系统受的合外力为零，则该阶段系统动量守恒。

（3）.动量守恒定律的表达形式：

除了

，即p1+p2=p1/+p2/外，还有：

Δp1+Δp2=0，Δp1=-Δp2和

（4）动量守恒定律的重要意义

动量守恒定律是物理学中最基本的普适原理之一。

（另一个最基本的普适原理就是能量守恒定律。

）从科学实践的角度来看，迄今为止，人们尚未发现动量守恒定律有任何例外。

二、动量定理及动量守恒定律的典型应用

1、有关动量的矢量性

例1、质量为50kg的人以8m/s的速度跳上一辆迎面驶来的质量为200kg、速度为4m/s的平板车。

人跳上车后，车的速度为：

（）

A.4.8m/sB.3.2m/sC.1.6m/sD.2m/s

例2、在距地面高为h，同时以相等初速V0分别平抛，竖直上抛，竖直下抛一质量相等的物体m，当它们落地的瞬间正确的是：

A．速度相等B．动量相等

C．动能相等D．从抛出到落地的时间相等

拓展一：

在距地面高为h，同时以相等初速V0分别平抛，竖直上抛，竖直下抛一质量相等的物体m，当它们从抛出到落地时，比较它们的动量的增量△P，有：

A．平抛过程较大　　　　B．竖直上抛过程较大

C．竖直下抛过程较大　　D．三者一样大

拓展二：

质量为0.1kg的小球从离地面20m高处竖直向上抛出，抛出时的初速度为15m／s，取g＝10m／s，当小球落地时求：

（1）小球的动量；

（2）小球从抛出至落地过程中动量的变化量；

（3）若其初速度方向改为水平，求小球落地时的动量及动量变化量。

2、求恒力和变力冲量的方法。

恒力F的冲量直接根据I=Ft求，而变力的冲量一般要由动量定理或F-t图线与横轴所夹的面积来求。

例3、一个物体同时受到两个力F1、F2的作用，F1、F2与时间t的关系如图1所示，如果该物体从静止开始运动，经过t=10s后F1、F2以及合力F的冲量各是多少？

例4、一质量为100g的小球从0.80m高处自由下落到一厚软垫上．若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.2s，则这段时间内软垫对小球的冲量大小为________．（取g=10m/s2，不计空气阻力）．

变式：

从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是：

A．掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小

B．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小

C．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢

D．掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时间长。

3、动量定理求解相关问题

例5、一个质量为m=2kg的物体在F1=8N的水平推力作用下，从静止开始沿水平面运动了t1=5s，然后推力减小为F2=5N，方向不变，物体又运动了t2=4s后撤去外力,物体再经过t3=6s停下来。

试求物体在水平面上所受的摩擦力。

拓展：

如图2所示，矩形盒B的质量为M，放在水平面上，盒内有一质量为m的物体A，A与B、B与地面间的动摩擦因数分别μ1、μ2，开始时二者均静止。

现瞬间使物体A获取一向右且与矩形盒B左、右侧壁垂直的水平速度V0，以后物体A在盒B的左右壁碰撞时，B始终向右运动。

当A与B最后一次碰撞后，B停止运动，A则继续向右滑行距离S后也停止运动，求盒B运动的时间t。

4、系统动量是否守恒的判定

例6、如图3所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短．现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中︰（）

A．动量守恒、机械能守恒B．动量不守恒、机械能不守恒

C．动量守恒、机械能不守恒D．动量不守恒、机械能守恒

把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射出一颗子弹时，关于枪、弹、车，下列说法正确的是︰（）

A．枪和弹组成的系统，动量守恒B．枪和车组成的系统，动量守恒

C．三者组成的系统，因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小，使系统的动量变化很小，可以忽略不计，故系统动量近似守恒

D．三者组成的系统，动量守恒，因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用，这两个外力的合力为零

如图4所示，A、B两小车间夹一压缩了的轻质弹簧，且置于光滑水平面上，用手抓住小车使其静止，下列叙述正确的是：

（）

A．两手先后放开A、B时，两车的总动量大于将A、B同时放开时的总动量

B．先放开左边的A车，后放开右边的B车，总动量向右

C．先放开右边的B车，后放开左边的A车，总动量向右

D．两手同时放开A、B车，总动量为零

5、碰撞：

碰撞又分弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞三种。

碰撞的特点

（1）作用时间极短，内力远大于外力，总动量总是守恒的。

（2）碰撞过程中，总动能不增。

因为没有其它形式的能量转化为动能。

（3）碰撞过程中当两物体碰后速度相等时，即发生完全非弹性碰撞时，系统动能损失最大。

（4）碰撞过程中，两物体产生的位移可忽略。

判定碰撞可能性问题的分析思路

（1）判定系统动量是否守恒。

（2）判定物理情景是否可行，如追碰后，前球动量不能减小，后球动量在原方向上不能增加；

追碰后，后球在原方向的速度不可能大于前球的速度。

（3）判定碰撞前后动能是不增加。

如：

光滑水平面上，质量为m1的物体A以速度v1向质量为m2的静止物体B运动，B的左端连有轻弹簧

（1）弹簧是完全弹性的。

压缩过程系统动能减少全部转化为弹性势能，Ⅱ状态系统动能最小而弹性势能最大；

分开过程弹性势能减少全部转化为动能；

因此Ⅰ、Ⅲ状态系统动能相等。

这种碰撞叫做弹性碰撞。

由动量守恒和能量守恒可以证实A、B的最终速度分别为：

。

（这个结论最好背下来，以后经常要用到。

）

（2）弹簧不是完全弹性的。

压缩过程系统动能减少，一部分转化为弹性势能，一部分转化为内能，Ⅱ状态弹性势能仍最大，但比损失的动能小；

分离过程弹性势能减少，部分转化为动能，部分转化为内能；

因为全过程系统动能有损失。

（3）弹簧完全没有弹性。

压缩过程系统动能减少全部转化为内能，Ⅱ状态没有弹性势能；

由于没有弹性，A、B不再分开，而是共同运动，不再有分离过程。

可以证实，A、B最终的共同速度为

在完全非弹性碰撞过程中，系统的动能损失最大。

例7、如图所示，木块A的右侧为光滑曲面,且下端极薄,其质量为2.0㎏，静止于光滑水平面上，一质量为2.0㎏的小球B以2.0m/s的速度从右向左运动冲上A的曲面，与A发生相互作用.

（1）B球沿A曲面上升的最大高度（设B球不能飞出去）是：

A．0.40mB．0.20mC．0.10mD．0.05m

（2）B球沿A曲面上升到最大高度处时的速度是：

A．0B．1.0m/sC．0.71m/sD．0.50m/s

（3）B球与A曲面相互作用结束后,B球的速度是：

A．0B．1.0m/sC．0.71m/sD．0.50m/s

例8、A、B两球在光滑水平面上沿同一直线同向运动，A、B的质量分别为2kg和4kg，A的动量是6kg·

m/s，B的动量是8kg·

m/s，当A球追上B球发生碰撞后，A、B两球动量可能值分别为：

A．4kg·

m/s，10kg·

m/sB．-6kg·

m/s，20kg·

m/s

C．10kg·

m/s，4kg·

m/sD．5kg·

m/s，9kg·

甲乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动，已知它们的动量分别是P1=5kg.m/s,P2=7kg.m/s,甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为10kg.m/s，则二球质量m1与m2间的关系可能是下面的哪几种？

A、m1=m2B、2m1=m2C、4m1=m2D、6m1=m2。

6、子弹打木块类问题

例9、设质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块，并留在木块中不再射出，子弹钻入木块深度为d。

求木块对子弹的平均阻力的大小和该过程中木块前进的距离。

7、反冲问题

在某些情况下，原来系统内物体具有相同的速度，发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开。

这类问题相互作用过程中系统的动能增大，有其它能向动能转化。

可以把这类问题统称为反冲。

例10、质量为m的人站在质量为M，长为L的静止小船的右端，小船的左端靠在岸边。

当他向左走到船的左端时，船左端离岸多远？

变式一、总质量为M的火箭模型从飞机上释放时的速度为v0，速度方向水平。

火箭向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气后，火箭本身的速度变为多大？

变式二、载人气球原静止于高h的高空，气球质量为M，人的质量为m，若人沿绳梯滑至地面，则绳梯至少为多长？

8、爆炸类问题

例11、抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s，这时忽然炸成两块，其中大块质量300g仍按原方向飞行，其速度测得为50m/s，另一小块质量为200g，求它的速度的大小和方向

9、全过程的合外力为零，动量守恒的应用

例12、如图8所示，质量为M的汽车带着质量为m的拖车在平直公路上以速度V0作匀速直线运动，某时刻拖车突然与汽车脱钩，到拖车停下瞬间司机才发现，若汽车的牵引力一直未变，路面的动摩擦因数也不变，那么拖车刚停下时，汽车的瞬时速度是多大？

变式、质量为M热气球上放有质量为m的砂袋；

气球正以速度V0匀速下降，为阻止气球下降，将砂袋抛出，若热气球受到的浮力不变，砂袋受到的空气阻力不计，那么气球刚停止下降时，砂袋的瞬时速度是多大？

10、物块与平板间的相对滑动

例13、如图所示，一质量为M的平板车B放在光滑水平面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m＜M，A、B间动摩擦因数为μ，现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0，使A开始向左运动，B开始向右运动，最后A不会滑离B，求：

（1）A、B最后的速度大小和方向；

（2）从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，平板车向右运动的位移大小。

例14、两块厚度相同的木块A和B，紧靠着放在光滑的水平面上，其质量分别为mA=0.5㎏，mB=0.3㎏，它们的下底面光滑，上表面粗糙；

另有一质量mC=0.1㎏的滑块C（可视为质点），以vc=25m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面，如图所示，由于摩擦，滑块最后停在木块B上，B和C的共同速度为3.0m/s，求：

（1）木块A的最终速度vA；

（2）滑块C离开A时的速度vc′。

变式、如图10所示，C是放在光滑的水平面上的一块木板，木板的质量为3m，在木板的上面有两块质量均为m的小木块A和B，它们与木板间的动摩擦因数均为μ。

最初木板静止，A、B两木块同时以方向水平向右的初速度V0和2V0在木板上滑动，木板足够长，A、B始终未滑离木板。

求：

（1）木块B从刚开始运动到与木板C速度刚好相等的过程中，木块B所发生的位移；

（2）木块A在整个过程中的最小速度。

三、能力巩固训练

（一）、不定项选择题

1、以下说法中正确的是︰（）

A．动量相等的物体，动能也相等；

B．物体的动能不变，则动量也不变；

C．某力Ｆ对物体不做功，则这个力的冲量就为零；

D．物体所受到的合冲量为零时，其动量方向不可能变化.

2、一个笔帽竖立在桌面上平放的纸条上，要求把纸条从笔帽下抽出，如果缓慢拉动纸条笔帽必倒；

若快速拉纸条，笔帽可能不倒。

这是因为：

A．缓慢拉动纸条时，笔帽受到冲量小B．缓慢拉动纸条时，纸条对笔帽的水平作用力小

C．快速拉动纸条时，笔帽受到冲量小D．快速拉动纸条时，纸条对笔帽的水平作用力小

3、质量分别为2kg和5kg的两静止的小车m1、m2中间压缩一根轻弹簧后放在光滑水平面上，放手后让小车弹开，今测得m2受到的冲量为10N·

s，则

（1）在此过程中，m1的动量的增量为：

A.2kg·

m/sB.-2kg·

m/sC.10kg·

m/sD.-10kg·

（2）弹开后两车的总动量为：

A.20kg·

m/sB.10kg·

m/sC.0D.无法判断

4、如图所示，滑块质量为1kg，小车质量为4kg。

小车与地面间无摩擦，车底板距地面1.25m。

现给滑块一向右的大小为5N·

s的瞬时冲量。

滑块飞离小车后的落地点与小车相距1.25m，则小车后来的速度为：

A.0.5m/s，向左B.0.5m/s，向右C.1m/s，向右D.1m/s，向左

5、在光滑的水平地面上有一辆小车，甲乙两人站在车的中间，甲开始向车头走，同时乙向车尾走。

站在地面上的人发现小车向前运动了，这是由于：

A.甲的速度比乙的速度小B.甲的质量比乙的质量小

C.甲的动量比乙的动量小D.甲的动量比乙的动量大

6、为了模拟宇宙大爆炸初的情境，科学家们使两个带正电的重离子被加速后，沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞，若要碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，应该设法使两个重离子在碰撞前的瞬间具有：

A．相同的速率B．相同大小的动量C．相同的动能D．相同的质量

7、A、B两条船静止在水面上，它们的质量均为M。

质量为

的人以对地速度v从A船跳上B船，再从B船跳回A船，经过几次后人停在B船上。

不计水的阻力，则：

A.A、B两船速度均为零B.vA：

vB=1：

1

C.vA：

vB=3：

2D.vA：

vB=2：

3

8、质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速率为：

A.0B.0.3m/s，向左C.0.6m/s，向右D.0.6m/s，向左

9、A、B两滑块放在光滑的水平面上，A受向右的水平力FA，B受向左的水平力FB作用而相向运动。

已知mA=2mB，FA=2FB。

经过相同的时间t撤去外力FA、FB，以后A、B相碰合为一体，这时他们将：

A.停止运动B.向左运动C.向右运动D.无法判断

10、物体A的质量是B的2倍，中间有一压缩的弹簧，放在光滑的水平面上，由静止同时放开后一小段时间内：

A.A的速率是B的一半B.A的动量大于B的动量

C.A受的力大于B受的力D.总动量为零

11、如图所示，A、B两个物体之间用轻弹簧连接，放在光滑的水平面上，物体A紧靠竖直墙，现在用力向左推B使弹簧压缩，然后由静止释放，则：

A.弹簧第一次恢复为原长时，物体A开始加速

B.弹簧第一次伸长为最大时，两物体的速度一定相同

C.第二次恢复为原长时，两个物体的速度方向一定反向

D.弹簧再次压缩为最短时，物体A的速度可能为零

12、恒力F作用在质量为m的物体上，如图1所示，由于地面对物体的摩擦力较大，没有被拉动，则经时间t，下列说法正确的是：

A．拉力F对物体的冲量大小为零B．拉力F对物体的冲量大小为Ft

C．拉力F对物体的冲量大小是FtcosθD．合力对物体的冲量大小为零

13、向空中发射一物体．不计空气阻力，当物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂为a,b两块．若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向则：

A．b的速度方向一定与原速度方向相反

B．从炸裂到落地这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大

C．a、b一定同时到达地面

D．炸裂的过程中，a、b受到的爆炸力的冲量大小一定相等

14、图5－9，质量为m的人立于平板车上，人与车的总质量为M，人与车以速度v1在光滑水平面上向东运动。

当此人相对于车以速度v2竖直跳起时,车的速度变为：

·

15、如图5－11所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块。

今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，则以下结论中正确的是：

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．小球自半圆槽的最低点B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。

16、如图6所示，在足够大的光滑水平面上放有两个质量相等的物块A和B，其中A物块连接一个轻弹簧并处于静止状态，B物块以初速度v0向着A物块运动，当物块与弹簧作用时，两物块在同一条直线上运动，在B物块与弹簧作用的过程中，两物块的v-t图象应为下图中的：

17、如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直与磁场方向射入，沿曲线dpa打到屏MN上的a点，通过pa段用时为t

若该微粒经过p点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上。

两个微粒所受重力均忽略。

新微粒运动的：

A．轨迹为pb，至屏幕的时间将小于t

B．轨迹为pc，至屏幕的时间将大于t

C．轨迹为pb，至屏幕的时间将等于t

D．轨迹为pa，至屏幕的时间将大于t

18www.ks5u

2922、A、B两物体质量分别为mA＝5㎏和mB＝4㎏，与水平地面之间的动摩擦因数分别为

，开始时两物体之间有一压缩的轻弹簧（不栓接），并用细线将两物体栓接在一起放在水平地面上

现将细线剪断，则两物体将被弹簧弹开，最后两物体都停在水平地面上。

下列判断正确的是：

A．在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中，两物体组成的系统动量守恒

B．在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中，整个系统的机械能守恒

C．在两物体被弹开的过程中，A、B两物体的机械能先增大后减小

D．两物体一定同时停在地面上

19、如图所示，质量分别为m1，m2的两个小球A．B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上，突然加一水平向右的匀强电场后，两球A．B将由静止开始运动，在以后的运动过程中，对两小球A．B和弹簧组成的系统，以下说法错误的是（设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度）：

A．由于电场力分别对球A和B做正功，故系统机械能不断增加

B．由于两小球所受电场力等大反向，故系统动量守恒

C．当弹簧长度达到最大值时，系统机械能最大

D．当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时，系统动能最大

20、如图53－1所示，质量相同的两木块从同一高度同时开始自由下落，至某一位置时A被水平飞来的子弹击中（未穿出），则A、B两木块的落地时间tA、tB的比较，正确的是：

A．tA＝tBB．tA＞tB

C．tA＜tBD．无法判断

21、如图5所示，A、B两物体彼此接触静放在光滑的桌面上，物体A的上表面是半径为R的光滑半圆形轨道，物体C由静止开始从P点下滑，设三个物体质量均为m，C刚滑到最低点时的速率为v。

则：

A．A和B不会出现分离现象；

B．当C第一次滑到最低点时，A和B开始分离；

C．当C滑到A左侧最高点时，A的速度为

，方向向左；

D．最后A将在桌面左边滑出。

22、如图所示,一辆小车静止在光滑的水平面上,小车立柱上固定有一条长L,拴有小球的细绳,小球从水平面处静止释放。

小球在摆动时不计一切阻力。

下面说法中正确的是：

A．小球的机械能守恒B．小球的机械能不守恒

C．小球和小车的总机械能守恒D．小球和小车总动量守恒

23、如图12所示,质量为m的小车的水平底板两端各装一根完全一样的弹簧,小车底板上有一质量为

的滑块,滑块与小车、小车与地面的摩擦都不计。

当小车静止时,滑块以速度v从中间向右运动在滑块来回与左右弹簧碰撞过程中：

A．当滑块速度向右,大小为

时,一定是右边的弹簧压缩量最大

B．右边弹簧的最大压缩量大于左边弹簧的最大压缩量

C．左边弹簧的最大压缩量大于右边弹簧的最大压缩量

D．两边弹簧的最大压缩量相等

（二）、计算题

24、一颗手榴弹在5m高处以v0=10m/s的速度水平飞行时，炸裂成质量比为3：

2的两小块，质量大的以100m/s的速度反向飞行，求两块落地点的距离。

（g取10m/s2）

25、如图所示，物体A、B并列紧靠在光滑水平面上，mA=500g，mB=400g，另有一个质量为100g的物体C以10m/s的水平速度摩擦着A、B表面经过，在摩擦力的作用下A、B物体也运动，最后C物体在B物体上一起以1.5m/s的速度运动，求C物体离开A物体时，A、C两物体的速度。

26、如图所示，光滑的水平台子离地面的高度为h，质量为m的小球以一定的速度在高台上运动，从边缘D水平射出，落地点为A，水平射程为s。

如果在台子边缘D处放一质量为M的橡皮泥，再让小球以刚才的速度在水平高台上运动，在边缘D处打中