2020年高考物理二轮精准备考复习讲义——第07讲 动量与动量守恒(学生版)

2020年高考物理二轮精准备考复习讲义

第二部分功能与动量

第7讲动量与动量守恒

目录

一、理清单，记住干 (2)

二、研高考，探考情 (2)

三、考情揭秘 (4)

四、定考点，定题型 (4)

超重点突破1动量冲量和动量定理 (4)

命题角度1动量、冲量概念的理解 (4)

命题角度2动量定理的应用 (5)

命题角度3动量定理的应用 (5)

超重点突破2动量守恒定律的应用 (6)

超重点突破3 碰撞与反冲、爆炸类问题 (7)

命题角度1 弹性碰撞问题分析 (7)

命题角度2 完全非弹性碰撞 (8)

命题角度3 爆炸现象分析 (9)

命题角度4 多过程问题中的动量守恒 (9)

五、固成果，提能力 (10)

一、理清单，记住干

1．动量定理表达式F Δt ＝mv ′－mv 中的F 为物体在Δt 时间内所受的合外力．

应用动量定理列方程时必须选取正方向．

2．不受外力或者所受外力的矢量和为零时，系统的动量守恒；当外力比相互作用的内力小得多时，系统的动量近似守恒；当某一方向上的合外力为零时，系统在该方向上动量守恒．

3．三类碰撞

(1)弹性碰撞

动量守恒：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′.

机械能守恒：12m 1v 21＋12m 2v 22＝12m 1v 1′2＋12

m 2v 2′2. (2)完全非弹性碰撞

动量守恒、末速度相同：m 1v 1＋m 2v 2＝(m 1＋m 2)v ′.

机械能损失最多，机械能的损失量为：

ΔE ＝(12m 1v 21＋12m 2v 22)－12

(m 1＋m 2)v ′2. (3)非弹性碰撞

动量守恒：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′.

机械能有损失，机械能的损失量为：

ΔE ＝(12m 1v 21＋12m 2v 22)－(12m 1v 1′2＋12

m 2v 2′2)． 二、研高考，探考情

【2019·全国卷Ⅰ】最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s ，产生的推力约为

4.8×106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为()

A．1.6×102 kg B．1.6×103 kg

C．1.6×105 kg D．1.6×106 kg

【2018·全国卷Ⅱ】高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()

A．10 N B．102 N C．103 N D．104 N

【2018·高考全国卷Ⅱ】汽车A在水平冰雪路面上行驶．驾驶员发现其正前方停有汽车B，立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车B.两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后B车向前滑动了4.5 m，A车向前滑动了2.0 m．已知A和B的质量分别为2.0×103 kg和1.5×103 kg，两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10，两车碰撞时间极短，在碰撞后车轮均没有滚动，重力加速度大小g＝10 m/s2.求

(1)碰撞后的瞬间B车速度的大小；

(2)碰撞前的瞬间A车速度的大小．

【2018·高考全国卷Ⅰ】一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空．当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动．爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量．求

(1)烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间；

(2)爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度．

【2017·全国卷Ⅰ】将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)() A．30 kg·m/s B．5.7×102 kg·m/s

C．6.0×102 kg·m/s D．6.3×102 kg·m/s

三、考情揭秘

动量定理、动量守恒定律属于力学的主干知识，是解决物理问题的重要基本方法，高考中主要以两种命题形式出现：一是综合应用动能定理、机械能守恒定律和动量守恒定律，结合动力学方法解决平抛运动、圆周运动、多运动过程问题；二是综合运用动能定理和能量守恒定律，结合动量守恒定律解决电场、磁场内带电粒子运动或电磁感应问题．这几类题型，命题情景新，密切联系实际，综合性强，前后两个物理过程一般通过碰撞来过渡，这就决定了动量守恒定律在解题过程中的纽带作用

应考策略：本讲内容经常与机械能守恒定律、平抛运动、圆周运动等力学及电磁学、原子物理等知识点组成综合题．这类题型命题情景新颖，联系实际密切，综合性强，前后两个物理过程一般通过碰撞来过渡，这就决定了动量守恒方程在解题过程中的纽带作用．2020年复习备考要加强动力学、动量及能量综合题目的训练，关注运用动量定理、动量守恒定律和能量守恒定律解决电场、磁场内带电粒子运动或电磁感应问题．

四、定考点，定题型

超重点突破1动量冲量和动量定理

1．使用动量定理的注意事项

(1)一般来说，用牛顿第二定律能解决的问题，用动量定理也能解决，如果题目不涉及加速度和位移，用动量定理求解更简捷．动量定理不仅适用于恒力，也适用于变力．这种情况下，动量定理中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值．

(2)动量定理的表达式是矢量式，运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向，公式中的F是物体或系统所受的合力．

2．应用动量定理解题的一般步骤

(1)明确研究对象和研究过程(研究过程既可以是全过程，也可以是全过程中的某一阶段)．

(2)进行受力分析：只分析研究对象以外的物体施加给研究对象的力，不必分析内力．

(3)规定正方向．

(4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量，根据动量定理列方程求解．

命题角度1动量、冲量概念的理解

【例1】“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一．摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动．下列叙述正确的是()