动量守恒定律及其应用(含答案)

专题动量守恒定律及其应用

【考情分析】

1.理解动量守恒定律的确切含义，知道其适用范围。

2.掌握动量守恒定律解题的一般步骤。

3.会应用动量守恒定律解决一维运动有关问题。

【重点知识梳理】

知识点一动量守恒定律及其应用

1．动量守恒定律

(1)内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变．

(2)动量守恒定律的表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′或Δp1＝－Δp2.

2．系统动量守恒的条件

(1)理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒．

(2)近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒．

(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．动量守恒的数学表达式

(1)p＝p′(系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量p′)。

(2)Δp＝0(系统总动量变化为零)。

(3)Δp1＝－Δp2(相互作用的两个物体组成的系统，两物体动量增量大小相等，方向相反)。

【拓展提升】动量守恒定律的“五性”

1

2

量，p ′1、p ′2…必须是系统中各物体在相互作用后同一时刻的动量，不同时刻的动量不能相加

系统性

研究的对象是相互作用的两个或多个物体组成的系统，而不是其中的一个物体，更不能题

中有几个物体就选几个物体

普适性

动量守恒定律不仅适用于低速宏观物体组成的系统，还适用于接近光速运动的微观粒子组

成的系统 知识点二 碰撞

1．概念：碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大的现象． 2．特点：在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒． 3．分类

种类 动量是否守恒

机械能是否守恒

弹性碰撞 守恒 守恒 非弹性碰撞 守恒 有损失 完全非弹性碰撞

守恒

损失最大

【拓展提升】

1．弹性碰撞后速度的求解 根据动量守恒和机械能守恒

?????

m 1v 1

＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′ ①12m 1v 21＋12m 2v 22＝12m 1v 1′2＋12m 2v 2

′2 ① 解得v 1′＝

m 1－m 2v 1＋2m 2v 2

m 1＋m 2

v 2′＝

m 2－m 1v 2＋2m 1v 1

m 1＋m 2

2．弹性碰撞分析讨论

当碰前物体2的速度不为零时，若m1＝m2，则v1′＝v2，v2′＝v1，即两物体交换速度。当碰前物体2的速度为零时，v2＝0，则：

v1′＝m1－m2v1

m1＋m2，v2

′＝

2m1v1

m1＋m2，

(1)m1＝m2时，v1′＝0，v2′＝v1，碰撞后两物体交换速度。

(2)m1>m2时，v1′>0，v2′>0，碰撞后两物体沿同方向运动。

(3)m10，碰撞后质量小的物体被反弹回来。

【方法技巧】碰撞问题解题策略

(1)抓住碰撞的特点和不同种类碰撞满足的条件，列出相应方程求解。

(2)可熟记一些公式，例如“一动一静”模型中，两物体发生弹性正碰后的速度满足：

v1′＝m1－m2

m1＋m2

v1、v2′＝

2m1

m1＋m2

v1。

(3)熟记弹性正碰的一些结论，例如，当两球质量相等时，两球碰撞后交换速度。当m1①m2，且v2＝0时，碰后质量大的速率不变，质量小的速率为2v1。当m1①m2，且v2＝0时，碰后质量小的球原速率反弹。

知识点三反冲、爆炸

1．反冲运动

(1)定义：静止或运动的物体通过分离出部分物质，而使自身在反方向获得加速的现象．

(2)特点：在反冲运动中，如果没有外力作用或外力远小于物体间的相互作用力，系统的动量是守恒的．

2．爆炸现象

爆炸与碰撞类似，物体间的相互作用力很大，且远大于系统所受的外力，所以系统动量守恒，爆炸过程中位移很小，可忽略不计，作用后从相互作用前的位置以新的动量开始运动．

3

【典型题分析】

高频考点一碰撞问题

【例1】（2020·新课标①）行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（）

A. 增加了司机单位面积的受力大小

B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量

C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能

D. 延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积

【答案】D

【解析】因安全气囊充气后，受力面积增大，故减小了司机单位面积的受力大小，故A错误；有无安全气囊司机初动量和末动量均相同，所以动量的改变量也相同，故B错误；因有安全气囊的存在，司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能，不能全部转化成汽车的动能，故C错误；因为安全气囊充气后面积增大，司机的受力面积也增大，在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增加了作用时间，故D正确。故选D。

【变式探究】（2019·新课标全国Ⅰ卷）竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，小物块B静止于水平轨道的最左端，如图（a）所示。t=0时刻，小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑，一段时间后与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短）；当A返回到倾斜轨道上的P点（图中未标出）时，速度减为0，此时对其施加一外力，使其在倾斜轨道上保持静止。物块A运动的v–t图像如图（b）所示，图中的v1和t1均为未知量。已知A的质量为m，初始时A与B的高度差为H，重力加速度大小为g，不计空气阻力。

4

5

（1）求物块B 的质量；

（2）在图（b ）所描述的整个运动过程中，求物块A 克服摩擦力所做的功；

（3）已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等，在物块B 停止运动后，改变物块与轨道间的动摩擦因数，然后将A 从P 点释放，一段时间后A 刚好能与B 再次碰上。求改变前后动摩擦因数的比值。

【答案】（1）3m （2）

2

15

mgH （3）11=9μμ'

【解析】（1）根据图（b ），v 1为物块A 在碰撞前瞬间速度的大小，

1

2

v 为其碰撞后瞬间速度的大小。设物块B 的质量为m '，碰撞后瞬间的速度大小为v '，由动量守恒定律和机械能守恒定律有

11()2v

mv m m v ''=-+①

22211111

()2222

v mv m m v ''=-+② 联立①②式得

3m m '=③

（2）在图（b ）所描述的运动中，设物块A 与轨道间的滑动摩擦力大小为f ，下滑过程中所走过的路程为s 1，返回过程中所走过的路程为s 2，P 点的高度为h ，整个过程中克服摩擦力所做的功为W ，由动能定理有

2111

02mgH fs mv -=-④

2121()0()22

v

fs mgh m -+=--⑤

从图（b ）所给的v –t 图线可知

1111

2s v t =⑥

1

2111(1.4)22

v s t t =

??-⑦ 由几何关系

21s h s H

=⑧ 物块A 在整个过程中克服摩擦力所做的功为

12W fs fs =+⑨

联立④⑤⑥⑦⑧⑨式可得

6

2

15

W mgH =

⑩ （3）设倾斜轨道倾角为θ，物块与轨道间的动摩擦因数在改变前为μ，有

cos sin H h

W mg μθ

θ

+=○

11 设物块B 在水平轨道上能够滑行的距离为s '，由动能定理有

21

02

m gs m v μ''''-=-○

12

设改变后的动摩擦因数为μ'，由动能定理有

cos 0sin h

mgh mg mgs μθμθ

'''-?

-=○

13 联立①③④⑤⑥⑦⑧⑩○11○12○13式可得

11=9

μμ'○

14 【方法技巧】碰撞遵循的原则 1．碰撞现象满足的规律 (1)动量守恒定律。 (2)机械能不增加。 (3)速度要合理。

①若碰前两物体同向运动，则应有v 后＞v 前，碰后原来在前面的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有v 前′≥v 后′。

①碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变。 2．弹性碰撞的结论

两球发生弹性碰撞时应满足动量守恒和机械能守恒。以质量为m 1、速度为v 1的小球与质量为m 2的静止小球发生正面弹性碰撞为例，则有

m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′ 12m 1v 21＝12m 1v 1′2＋1

2

m 2v 2′2 【变式探究】 (2018·全国卷①)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

7

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/s 2。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。 【答案】(1)3.0 m/s (2)4.3 m/s

【解析】(1)设B 车的质量为m B ，碰后加速度大小为a B 。根据牛顿第二定律有μm B g ＝m B a B 式中μ是汽车与路面间的动摩擦因数。

设碰撞后瞬间B 车速度的大小为v ′B ，碰撞后滑行的距离为s B 。由运动学公式有v ′2B ＝2a B s B 联立①①式并利用题给数据得 v ′B ＝3.0 m/s 。

①

(2)设A 车的质量为m A ，碰后加速度大小为a A 。根据牛顿第二定律有 μm A g ＝m A a A

设碰撞后瞬间A 车速度的大小为v ′A ，碰撞后滑行的距离为s A 。由运动学公式有v ′2A ＝2a A s 设碰撞前的瞬间A 车速度的大小为v A 。两车在碰撞过程中动量守恒，有m A v A ＝m A v ′A ＋m B v ′B 联立①①①①式并利用题给数据得 v A ≈4.3 m/s 。

①

【举一反三】（2020·新课标①）甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg

，则碰撞过程两物块

8

损失的机械能为（ ）

A. 3 J

B. 4 J

C. 5 J

D. 6 J

【答案】A

【解析】由v -t 图可知，碰前甲、乙的速度分别为5m /s v =甲，=1m /s v 乙；碰后甲、乙的速度分别为

1m /s v '=-甲

，=2m /s v '乙，甲、乙两物块碰撞过程中，由动量守恒得+=+m v m v m v m v ''甲甲乙乙甲甲乙乙 解得6kg m =乙，则损失的机械能为22221111+--2222

E m v m v m v m v ''?=甲甲乙乙甲甲

乙乙，解得3J E ?=，故选A 。

高频考点二 爆炸问题

【例2】 (2018·全国卷①)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。

【答案】(1)

1

g

2E m

(2) 2E mg

9

【解析】(1)设烟花弹上升的初速度为v 0，由题给条件有 E ＝12

mv 20

①

设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为t ，由运动学公式有 0－v 0＝－gt

①

联立①①式得 t ＝1g

2E m

。 ①

(2)设爆炸时烟花弹距地面的高度为h 1，由机械能守恒定律有 E ＝mgh 1

①

火药爆炸后，烟花弹上、下两部分均沿竖直方向运动，设爆炸后瞬间其速度分别为v 1和v 2。由题给条件和动量守恒定律有

14mv 21＋14mv 2

2＝E ①

12mv 1＋1

2

mv 2＝0 ①

由①式知，烟花弹两部分的速度方向相反，向上运动部分做竖直上抛运动。设爆炸后烟花弹向上运动部分继续上升的高度为h 2，由机械能守恒定律有

14mv 21＝1

2

mgh 2

①

联立①①①①式得，烟花弹向上运动部分距地面的最大高度为 h ＝h 1＋h 2＝2E

mg

。

①

【方法规律】爆炸现象的三个规律

【变式探究】向空中发射一枚炮弹，不计空气阻力，当炮弹的速度v0恰好沿水平方向时，炮弹炸裂成a、b两块，若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向，则()

A．b的速度方向一定与原来速度方向相反

B．从炸裂到落地的这段时间内，a飞行的水平距离一定比b的大

C．a、b一定同时到达水平地面

D．在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力的大小一定相等

【答案】CD

【解析】炮弹炸裂前后动量守恒，选定v0的方向为正方向，则mv0＝m a v a＋m b v b，显然v b>0、v b<0、v b ＝0都有可能，A错误；v b>v a、v b

高频考点三反冲问题

【例3】（2019·新课标全国Ⅰ卷）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

10

【答案】B

【解析】设该发动机在t s时间内，喷射出的气体质量为m，根据动量定理，Ft mv

=，可知，在1s

内喷射出的气体质量

6

3

4.810

1.610

3000

m F

m kg kg

t v

?

====?，故本题选B。

【方法规律】

【变式探究】(2017·高考全国卷①)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

【答案】A

【解析】燃气从火箭喷口喷出的瞬间，火箭和燃气组成的系统动量守恒，设燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为p，根据动量守恒定律，可得p－mv0＝0，解得p＝mv0＝0.050 kg×600 m/s＝30 kg·m/s，选项A 正确．

高频考点四动量和能量观点的综合应用----“滑块——平板”

【例4】(2020·山东济宁一模)如图所示，质量为M＝2 kg的木板A静止在光滑水平面上，其左端与固定台阶相距x，右端与一固定在地面上的半径R＝0.4 m的光滑四分之一圆弧紧靠在一起，圆弧的底端与木板上表面水平相切。质量为m＝1 kg的滑块B(可视为质点)以初速度v0＝8 m/s从圆弧的顶端沿圆弧下滑，B从A右端的上表面水平滑入时撤走圆弧。A与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力，A、B之间动摩擦因数μ＝0.1，A足够长，B不会从A表面滑出，取g＝10 m/s2。

11

(1)求滑块B到圆弧底端时的速度大小v1；

(2)若A与台阶碰前，已和B达到共速，求A向左运动的过程中与B摩擦产生的热量Q(结果保留两位有效数字)；

(3)若A与台阶只发生一次碰撞，求x满足的条件。

【答案】(1)滑块B从释放到最低点，由动能定理得

mgR＝

1

2mv

2

1

－

1

2mv

2

解得v1＝4 m/s。

(2)向左运动过程中，由动量守恒定律得

mv1＝(m＋M)v2

解得v2＝

4

3m/s

由能量守恒定律得Q＝

1

2mv21－

1

2(m＋M)v22

解得Q＝5.3 J。

(3)从B刚滑到A上到A左端与台阶碰撞前瞬间，由动量守恒定律得mv1＝mv3＋Mv4

若A与台阶只发生一次碰撞，碰后需满足

mv3≤Mv4

对A板，由动能定理得μmgx＝

1

2Mv

2

4

－0

联立解得x≥1 m。

12

13

【答案】(1)4 m/s (2)5.3 J (3)x ≥1 m 【方法技巧】“滑块——平板”模型解题思路 1应用系统的动量守恒。

2在涉及滑块或平板的时间时，优先考虑用动量定理。 3在涉及滑块或平板的位移时，优先考虑用动能定理。 4在涉及滑块的相对位移时，优先考虑用系统的能量守恒。 5滑块恰好不滑动时，滑块与平板达到共同速度。

【变式探究】(2020·河南省实验中学模拟)如图所示，质量为m ＝245 g 的物块(可视为质点)放在质量为M ＝0.5 kg 的木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为μ＝0.4.质量为m 0＝5 g 的子弹以速度v 0＝300 m/s 沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短)，g 取10 m/s 2.子弹射入后，求：

(1)子弹进入物块后一起向右滑行的最大速度v 1； (2)木板向右滑行的最大速度v 2； (3)物块在木板上滑行的时间t . 【答案】(1)6 m/s (2)2 m/s (3)1 s

【解析】(1)子弹进入物块后一起向右滑行的初速度即为物块的最大速度，由动量守恒定律可得： m 0v 0＝(m 0＋m )v 1，解得v 1＝6 m/s.

(2)当子弹、物块、木板三者同速时，木板的速度最大，由动量守恒定律可得：(m 0＋m

)v 1＝(m 0＋m ＋M )v 2，解得v 2＝2 m/s.

(3)对物块和子弹组成的整体应用动量定理得：

14

－μ(m 0＋m )gt ＝(m 0＋m )v 2－(m 0＋m )v 1， 解得：t ＝1 s.

高频考点五 动量和能量观点的综合应用---“滑块——弹簧”

【例5】(2019·全国卷①)静止在水平地面上的两小物块A 、B ，质量分别为m A ＝1.0 kg ，m B ＝4.0 kg ；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A 与其右侧的竖直墙壁距离l ＝1.0 m ，如图所示．某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A 、B 瞬间分离，两物块获得的动能之和为E k ＝10.0 J ．释放后，A 沿着与墙壁垂直的方向向右运动．A 、B 与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.20.重力加速度取g ＝10 m/s 2.A 、B 运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短．

(1)求弹簧释放后瞬间A 、B 速度的大小；

(2)物块A 、B 中的哪一个先停止？该物块刚停止时A 与B 之间的距离是多少？ (3)A 和B 都停止后，A 与B 之间的距离是多少？

【答案】(1)4.0 m/s 1.0 m/s (2)B 先停止 0.50 m (3)0.91 m

【解析】(1)设弹簧释放瞬间A 和B 的速度大小分别为v A 、v B ，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有

0＝m A v A －m B v B ① E k ＝12m A v 2A ＋12

m B v 2B ①

联立①①式并代入题给数据得 v A ＝4.0 m/s ，v B ＝1.0 m/s.

① (2)A 、B 两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a .假设A 和B 发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B .设从弹簧释放到B 停止所需时间为t

，

15

B 向左运动的路程为s B ，则有

m B a ＝μm B g ① s B ＝v B t －1

2at 2

① v B －at ＝0

①

在时间t 内，A 可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A 将向左运动，碰撞并不改变A 的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A 在时间t 内的路程s A 都可表示为

s A ＝v A t －1

2

at 2

①

联立①①①①①式并代入题给数据得 s A ＝1.75 m ，s B ＝0.25 m

① 这表明在时间t 内A 已与墙壁发生碰撞，但没有与B 发生碰撞，此时A 位于出发点右边0.25 m 处．B 位于出发点左边0.25 m 处，两物块之间的距离s 为

s ＝0.25 m ＋0.25 m ＝0.50 m ．

①

(3)t 时刻后A 将继续向左运动，假设它能与静止的B 碰撞，碰撞时速度的大小为v ′A ，由动能定理有 12m A v ′2 A －12m A v 2A ＝－μm A g (2l ＋s B ) ①

联立①①①式并代入题给数据得 v ′A ＝7 m/s

①

故A 与B 将发生碰撞．设碰撞后A 、B 的速度分别为v ″A 和v ″B ，由动量守恒定律与机械能守恒定律有 m A (－v ′A )＝m A v ″A ＋m B v ″B ① 12m A v ′2A ＝12m A v ″2A ＋12

m B v ″2B ①

16

联立①①①式并代入题给数据得 v ″A ＝375 m/s ，v ″B ＝－275

m/s

①

这表明碰撞后A 将向右运动，B 继续向左运动．设碰撞后A 向右运动距离为s ′A 时停止，B 向左运动距离为s ′B 时停止，由运动学公式

2as ′A ＝v

″2A ，2as ′B ＝v ″2

B

①

由①①①式及题给数据得 s ′A ＝0.63 m ，s ′B ＝0.28 m

①

s ′A 小于碰撞处到墙壁的距离．由上式可得两物块停止后的距离 s ′＝s ′A ＋s ′B ＝0.91 m ．

①

【方法技巧】“滑块——弹簧”模型四点注意

1.在能量方面，由于弹簧的形变会具有弹性势能，系统的总动能将发生变化，若系统所受的外力和除弹簧弹力以外的内力不做功，系统机械能守恒。

2.在动量方面，系统动量守恒。

3.弹簧处于最长最短状态时两物体速度相等，弹性势能最大，系统满足动量守恒，机械能守恒。

4.弹簧处于原长时，弹性势能为零。

【变式探究】（2020·浙江宁波模拟）如图所示，A 、B 、C 三个木块的质量均为m ，置于光滑的水平面上，B 、C 之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触可不固连，将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B 、C 紧连，使弹簧不能伸展，以至于B 、C 可视为一个整体。现A 以初速度v 0沿B 、C 的连线方向朝B 运动，与B 相碰并黏合在一起。以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C 与A 、B 分离。已知C 离开弹簧后的速度恰为v 0，求弹簧释放的势能。

17

【解析】设碰后A 、B 和C 共同速度的大小为v ，由动量守恒定律得 3mv ＝mv 0

①

设C 离开弹簧时，A 、B 的速度大小为v 1，由动量守恒定律得 3mv ＝2mv 1＋mv 0

② 设弹簧的弹性势能为E p ，从细线断开到C 与弹簧分开的过程中机械能守恒，有 12(3m )v 2＋E p ＝12(2m )v 21＋12mv 20

③ 由①②③式得弹簧所释放的势能为E p ＝13mv 20。

【答案】1

3mv 20

高频考点六 动量和能量观点的综合应用----“子弹打木块”

【例6】 (2020·海南三亚模拟)如图所示，一质量m 1＝0.45 kg 的平顶小车静止在光滑的水平轨道上。质量m 2＝0.5 kg 的小物块(可视为质点)静止在车顶的右端。一质量为m 0＝0.05 kg 的子弹以水平速度v 0＝100 m/s 射中小车左端并留在车中，最终小物块相对地面以2 m/s 的速度滑离小车。已知子弹与小车的作用时间极短，小物块与车顶面的动摩擦因数μ＝0.8，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10 m/s 2，求：

(1)子弹相对小车静止时小车速度的大小； (2)小车的长度L 。 【答案】(1)10 m/s (2)2 m 【解析】

(1)子弹进入小车的过程中，子弹与小车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得m 0v 0＝(m 0＋m 1)v 1 解得v 1＝10 m/s 。

18

(2)三物体组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得 (m 0＋m 1)v 1＝(m 0＋m 1)v 2＋m 2v 3 解得v 2＝8 m/s 由能量守恒可得

12(m 0＋m 1)v 21＝μm 2gL ＋12(m 0＋m 1)v 2

2＋12m 2v 2

3 解得L ＝2 m 。

【方法技巧】“子弹打木块”模型特点

1.当子弹和木块的速度相等时木块的速度最大，两者的相对位移子弹射入木块的深度取得极值。

2.系统的动量守恒，但机械能不守恒，摩擦力与两者相对位移的乘积等于系统减少的机械能。

3.

根据能量守恒，系统损失的动能ΔE k ＝M

m ＋M E k0

，可以看出，子弹的质量越小，木块的质量越大，动能损失越多。

【变式探究】(2020·河北衡水中学调研)如图所示，质量为m ＝245 g 的物块(可视为质点)放在质量为M ＝0.5 kg 的木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为μ＝0.4。质量为m 0＝5 g 的子弹以速度v 0＝300 m/s 沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短)，g 取10 m/s 2。子弹射入后，求：

(1)子弹进入物块后子弹和物块一起向右滑行的最大速度v 1； (2)木板向右滑行的最大速度v 2。

【解析】(1)子弹进入物块后一起向右滑行的初速度即为物块的最大速度，由动量守恒可得 m 0v 0＝(m 0＋m )v 1，解得v 1＝6 m/s 。

19

(2)当子弹、物块、木板三者同速时，木板的速度最大，由动量守恒定律可得 (m 0＋m )v 1＝(m 0＋m ＋M )v 2， 解得v 2＝2 m/s 。

【答案】(1)6 m/s (2)2 m/s 高频考点七 人船模型

【例7】（2020·山东济南外国语学校模拟）如图所示，长为l 、质量为M 的小船停在静水中，一个质量为m 的人立在船头，若不计水的粘滞阻力，当人从船头走到船尾的过程中，船和人对地面的位移各是多少？、

【变式】船的位移为m M ＋m l 人的位移为M M ＋m

l

【解析】先画出示意图如图所示，选人和船组成的系统为研究对象，由于人从船头走到船尾的过程中，系统在水平方向不受外力作用，所以水平方向动量守恒，人起步前系统的总动量为零．设某一时刻人对地的速度为v 2，船对地的速度为v 1，选人前进的方向为正方向．根据动量守恒定律有：mv 2－Mv 1＝0，即v 2

v 1＝

M

m

.因为在人从船头走到船尾的整个过程中，每一时刻系统都满足动量守恒定律，所以每一时刻人的速度与船的速度之比，都与它们的质量成反比，从而可以得出：在人从船头走向船尾的过程中，人和船的平均速度也跟它们的质量成反比，即对应的平均动量M v 1＝m v 2，而位移s ＝v t ，所以有Ms 1＝ms 2，即s 2

s 1＝

M m .由图可知s 1＋s 2＝l ，解得s 1＝m M ＋m l ，s 2＝M M ＋m

l .

【方法技巧】“人船模型”问题

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1．系统由两个物体组成且相互作用前静止，系统总动量为零．

2．在系统内发生相对运动的过程中至少有一个方向的动量守恒(如水平方向或竖直方向)，注意两物体的位移是相对同一参考系的位移．在解题时要画出各物体的位移关系草图，找出各长度间的关系．

【变式探究】（2020·广东清远模拟）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2v 0、v 0。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。(不计水的阻力和货物在两船之间的运动过程)

【解析】设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为v min ，抛出货物后乙船的速度为v 乙。甲船上的人接到货物后甲船的速度为v 甲，规定向右的方向为正方向。

对乙船和货物的作用过程，由动量守恒定律得 12mv 0＝11mv 乙－mv min

①

对货物和甲船的作用过程，同理有 10m ×2v 0－mv min ＝11mv 甲 ② 为避免两船相撞应有v 甲＝v 乙 ③

联立①②③式得v min ＝4v 0。 【答案】4v 0

高频考点八 动力学、动量和能量观点的综合应用

【例8】（2020·天津新华中学模拟）如图所示，在光滑水平桌面EAB 上有质量为M ＝0.2 kg 的小球P 和质量为m ＝0.1 kg 的小球Q ，P 、Q 之间压缩一轻弹簧(轻弹簧与两小球不拴接)，桌面边缘E

处放置一质

动量守恒定律及应用(包括验证动量守恒地实验)

动量守恒定律及其应用复习教案 (实验：验证动量守恒定律) 一、动量 1．定义：物体的质量与速度的乘积． 2．表达式：p＝□01____，单位kg·m/s. 3．动量的性质 (1)矢量性：方向与□02______速度方向相同． (2)瞬时性：动量是描述物体运动状态的量，是针对某一时刻而言的． (3)相对性：大小与参考系的选取有关，通常情况是指相对地面的动量．4．动量、动能、动量的变化量的关系 (1)动量的变化量：Δp＝p′－p. (2)动能和动量的关系：E k＝p2 2m . 二、动量守恒定律

1．守恒条件 (1)理想守恒：系统□03______________外力或所受外力的合力为□04______，则系统动量守恒． (2)近似守恒：系统受到的合力不为零，但当□05______远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒． (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． 2．动量守恒定律的表达式： m1v1＋m2v2＝□06__________或Δp1＝－Δp2. 三、碰撞 1．碰撞 物体间的相互作用持续时间□07________，而物体间相互作用力□08______的现象． 2．特点 在碰撞现象中，一般都满足内力□09________外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒．3．分类 动量是否守恒机械能是否守恒 弹性碰撞守恒□10______ 非完全弹性碰撞守恒有损失 完全非弹性碰撞守恒损失□11______ ,1－1.下列说法正确的是( ) A．速度大的物体，它的动量一定也大 B．动量大的物体，它的速度一定也大 C．只要物体的运动速度大小不变，物体的动量也保持不变

第2讲动量守恒定律及应用讲义

第2讲动量守恒定律及应用 M曲却自检晦勢硼映.黴卿识.对点练o 嗨津——见学生用书P094 知识梳理畫浸義材弄实基稍 微知识1动量守恒定律 1.内容：如果系统不受外力，或者所受外力的合力为零，这个系统的总动量保持—不变。 2.常用的四种表达形式 (1)p= p；即系统相互作用前的总动量p和相互作用后的总动量P’大小相等，方向 相同。 ⑵p= p‘—p= 0,即系统总动量的增量为零。 ⑶ 山=-Ap2,即相互作用的系统内的两部分物体，其中一部分动量的增加量等于另一部分动量的减少量。 (4)m i v i + m2v2= m皿；+ m?v ；，即相互作用前后系统内各物体的动量都在同一直线 上时，作用前总动量与作用后总动量相等。 3.常见的几种守恒形式及成立条件 (1)理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零。 (2)近似守恒：系统所受外力虽不为零，但内力远大于外力。 (3)分动量守恒：系统所受外力虽不为零，但在某方向上合力为零，系统在该方向上动量守恒。 微知识2碰撞 1.碰撞现象：两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生非常大的相互作用的过程。 2.碰撞特征 (1)作用时间短。 (2)作用力变化快。 (3)内力远大于外力。 (4)满足动量守恒。

3.碰撞的分类及特点 （1）弹性碰撞：动量守恒，机械能守恒。 （2）非弹性碰撞：动量守恒，机械能不守恒。 （3）完全非弹性碰撞：动量守恒，机械能损失最多。 微知识3爆炸现象 爆炸过程中内力远大于外力，爆炸的各部分组成的系统总动量守恒微知识4反冲运动 1.物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动的现象。 2.反冲运动中，相互作用力一般较大，通常可以用动量守恒定律来处理。 基础诊断思维辨析对点微练 一、思维辨析（判断正误，正确的画“/”，错误的画“X”。） 1 .动量守恒定律中的速度是相对于同一参考系的速度。（“） 2.质量相等的两个物体发生碰撞时，一定交换速度。（X ） 3.系统的总动量不变是指系统总动量的大小保持不变。（X ） 4.系统的动量守恒时，机械能也一定守恒。（X ） 二、对点微练 1.（动量守恒条件）（多选）如图所示，在光滑水平面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接，A 靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力 0 A B F，则下列说法中正确的是（） ^777777777777777777777777777777. A.木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒 B.木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒 C .木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒

§2 动量守恒定律及其应用

§2 动量守恒定律及其应用 教学目标： 1．掌握动量守恒定律的内容及使用条件，知道应用动量守恒定律解决问题时应注意的问题． 2．掌握应用动量守恒定律解决问题的一般步骤． 3．会应用动量定恒定律分析、解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题． 教学重点： 动量守恒定律的正确应用；熟练掌握应用动量守恒定律解决有关力学问题的正确步骤． 教学难点： 应用动量守恒定律时守恒条件的判断，包括动量守恒定律的“五性”：①条件性；②整体性；③矢量性；④相对性；⑤同时性． 教学方法： 1．学生通过阅读、对比、讨论，总结出动量守恒定律的解题步骤． 2．学生通过实例分析，结合碰撞、爆炸等问题的特点，明确动量守恒定律的矢量性、同时性和相对性． 3．讲练结合，计算机辅助教学 教学过程 一、动量守恒定律 1．动量守恒定律的内容 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：221 12211v m v m v m v m '+'=+ 2．动量守恒定律成立的条件 ⑴系统不受外力或者所受外力之和为零； ⑵系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计； ⑶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。 ⑷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 （1）221 12211v m v m v m v m '+'=+，即p 1+p 2=p 1/+p 2/， （2）Δp 1+Δp 2=0，Δp 1= -Δp 2 和 1221v v m m ??-= 4．动量守恒定律的重要意义 从现代物理学的理论高度来认识，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。相反，每当在实验中观察到似乎是违反动量守恒定律的现象时，物理学家们就会提出新的假设来补救，最后总是以有新的发现而胜利告终。例如静止的原子核发生β衰变放出电子时，按动量守恒，反冲核应该沿电子的反方向运动。但云室照片显示，两者径迹不在一条直线上。为解释这一反常现象，1930年泡利提出了中微子假说。由于中微子既不带电又几乎无质量，在实验中极难测量，直到1956年人们才首次证明了中

高中物理动量守恒定律及其应用

动量守恒定律及其应用 教学目标： 1．掌握动量守恒定律的内容及使用条件，知道应用动量守恒定律解决问题时应注意的问题． 2．掌握应用动量守恒定律解决问题的一般步骤． 3．会应用动量定恒定律分析、解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题． 教学重点： 动量守恒定律的正确应用；熟练掌握应用动量守恒定律解决有关力学问题的正确步骤． 教学难点： 应用动量守恒定律时守恒条件的判断，包括动量守恒定律的“五性”：①条件性；②整体性；③矢量性；④相对性；⑤同时性． 教学方法： 1．学生通过阅读、对比、讨论，总结出动量守恒定律的解题步骤． 2．学生通过实例分析，结合碰撞、爆炸等问题的特点，明确动量守恒定律的矢量性、同时性和相对性． 3．讲练结合，计算机辅助教学 教学过程 一、动量守恒定律 1．动量守恒定律的内容 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：221 12211v m v m v m v m '+'=+ 2．动量守恒定律成立的条件 （1）系统不受外力或者所受外力之和为零； （2）系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计； （3）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。 （4）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

（1）221 12211v m v m v m v m '+'=+，即p 1+p 2=p 1/+p 2/， （2）Δp 1+Δp 2=0，Δp 1= -Δp 2 和1 221v v m m ??-= 4．动量守恒定律的重要意义 从现代物理学的理论高度来认识，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。相反，每当在实验中观察到似乎是违反动量守恒定律的现象时，物理学家们就会提出新的假设来补救，最后总是以有新的发现而胜利告终。例如静止的原子核发生β衰变放出电子时，按动量守恒，反冲核应该沿电子的反方向运动。但云室照片显示，两者径迹不在一条直线上。为解释这一反常现象，1930年泡利提出了中微子假说。由于中微子既不带电又几乎无质量，在实验中极难测量，直到1956年人们才首次证明了中微子的存在。（2000年高考综合题23 ②就是根据这一历史事实设计的）。又如人们发现，两个运动着的带电粒子在电磁相互作用下动量似乎也是不守恒的。这时物理学家把动量的概念推广到了电磁场，把电磁场的动量也考虑进去，总动量就又守恒了。 5．应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法 （1）分析题意，明确研究对象.在分析相互作用的物体总动量是否守恒时，通常把这些被研究的物体总称为系统.对于比较复杂的物理过程，要采用程序法对全过程进行分段分析，要明确在哪些阶段中，哪些物体发生相互作用，从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的。 （2）要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析，弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力，哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力.在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件，判断能否应用动量守恒。 （3）明确所研究的相互作用过程，确定过程的始、末状态，即系统内各个物体的初 动量和末动量的量值或表达式。 注意：在研究地面上物体间相互作用的过程时，各物体运动的速度均应取地球为参考系。 （4）确定好正方向建立动量守恒方程求解。 二、动量守恒定律的应用 1．碰撞 两个物体在极短时间内发生相互作用，这种情况称为碰撞。由于作用时间极短，一般都满足内力远大于外力，所以可以认 为系统的动量守恒。碰撞又分弹性碰撞、非弹性 碰撞、完全非弹性碰撞三种。 仔细分析一下碰撞的全过程：设光滑水平面上，质量为m 1的物体A 以速度v 1向质量为m 2的静止物体B 运动，B 的左端连有轻弹簧。在Ⅰ位置A 、B 刚好接触，弹簧开始被压缩，A 开始减速，B 开始加速；到Ⅱ位置A 、B 速度刚

2动量守恒定律的应用-四种模型

例2.如图所示，一根质量不计、长为1m，能承受最大拉力为14N的绳子，一端固定在天花板上，另一端系一质量为1kg的小球，整个装置处于静止状态，一颗质量为10g、水平速度为500m/s的子弹水平击穿小球后刚好将将绳子拉断，求子弹此时的速度为多少（g取10m/s2） 练2、一颗质量为m，速度为v0的子弹竖直向上射穿质量为M的木块后继续上升，子弹从射穿木块到再回到原木块处所经过的时间为T，那么当子弹射出木块后，木块上升的最大高度为多少 例3．如图所示，光滑水平轨道上放置长板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m A＝2 kg、m B＝1 kg、m C＝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发生碰撞．求A与C碰撞后瞬间A的速度大小． 练3．质量为M的滑块静止在光滑的水平面上，滑块的光滑弧面底部与水平面相切，一个质量为m的小球以速度v0向滑块冲来，设小球不能越过滑块，求：小球到达最高点时的速度和小球达到的最大高度。 例4.如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)．设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动．假设B和C碰撞过程时间极短，求从A开始压缩弹簧直至与弹黄分离的过程中， (1)整个系统损失的机械能； (2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能．

练4．如图所示，光滑水平面上有A 、B 、C 三个物块，其质量分别为m A ＝2.0 kg ，m B ＝m C ＝1.0 kg ，现用一轻弹簧将A 、B 两物块连接，并用力缓慢压缩弹簧使A 、B 两物块靠近，此过程外力做功108 J(弹簧仍处于弹性限度范围内)，然后同时释放，弹簧开始逐渐变长，当弹簧刚好恢复原长时，C 恰好以4 m/s 的速度迎面与B 发生碰撞并瞬时粘连．求： (1)弹簧刚好恢复原长时(B 与C 碰撞前)，A 和B 物块速度的大小； (2)当弹簧第二次被压缩时，弹簧具有的最大弹性势能． 1．静止在光滑水平地面上的平板小车C ，质量为m C =3kg ，物体A 、B 的质量为m A =m B =1kg ，分别以v A =4m/s 和v B =2m/s 的速度大小，从小车的两端相向地滑到车上．若它们在车上滑动时始终没有相碰，A 、B 两物体与车的动摩擦因数均为μ=．求： （1）小车的最终的速度； （2）小车至少多长（物体A 、B 的大小可以忽略）． 2．如图，水平轨道AB 与半径为R=1.0 m 的竖直半圆形光滑轨道BC 相切于B 点．可视为质点的a 、b 两个小滑块质量m a =2m b =2 kg ，原来静止于水平轨道A 处，AB 长为L=3.2m ，两滑块在足够大的内力作用下突然分开，已知a 、b 两滑块分别沿AB 轨道向左右运动，v a = 4.5m/s ，b 滑块与水平面间动摩擦因数5.0=μ，g 取10m/s 2．则 (1)小滑块b 经过圆形轨道的B 点时对轨道的压力． (2)通过计算说明小滑块b 能否到达圆形轨道的最高点C ． 附加题：如图，两块相同平板P 1、P 2置于光滑水平面上，质量均为 的右端固定一轻质弹簧，左端A 与弹簧的自由端B 相距L .物体P 置 于P 1的最右端，质量为2m 且可看作质点．P 1与P 以共同速度v 0向 右运动，与静止的P 2发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后P 1与P 2粘连在一起．P 压缩弹簧后被弹回并停在A 点(弹簧始终在弹性限度内)．P 与P 2之间的动摩擦因数为μ.求： (1)P 1、P 2刚碰完时的共同速度v 1和P 的最终速度v 2； (2)此过程中弹簧的最大压缩量x 和相应的弹性势能E p . O C B a b A B v A v B C

动量守恒定律及其应用习题(附答案)

动量守恒定律及其应用习题(附答案) 1. 如图所示,光滑水平面上有大小相同的A 、B 两球在同一直线上运动.两球质量关系为m B =2m A ,规定向右为正方向,A 、B 两球的动量均为6kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A 球的动量增量为-4kg·m/s,则(A) A.左方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2:5 B.左方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1:10 C.右方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2:5 D.右方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1:10 2. 有一则“守株待兔”的古代寓言,设兔子的头部受到大小等于自身重量的打击时,即可致死.假若兔子与树桩作用时间大约为s 2.0,则若要被撞死,兔子奔跑的速度至少为()/102s m g = ( C ) A.s m /1 B.s m /5.1 C.s m /2 D.s m /5.2 3. 向空中抛出一手榴弹,不计空气阻力,当手榴弹的速度恰好是水平方向时,炸裂成a 、b 两块,若质量较大的a 块速度方向仍沿原来的方向,则( CD ) A.质量较小的b 块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内,a 飞行的水平距离一定比b 的大 C.a 、b 两块一定同时落到水平地面a D.在炸裂过程中,a 、b 两块受到的爆炸力的冲量大小一定相等 4. 两木块A 、B 质量之比为2∶1，在水平地面上滑行时与地面间的动摩擦因数相同，则A 、B 在开始滑行到停止运动的过程中，滑行的时间之比和距离之比( AD ) A.初动能相同时分别为1∶2和1∶2 B.初动能相同时分别为1∶2和1∶4 C.初动量相同时分别为1∶2和1∶2 D.初动量相同时分别为1∶2和1∶4 5. 在我们日常的体育课当中,体育老师讲解篮球的接触技巧时,经常这样模拟:当接迎面飞来的篮球,手接触到球以后,两臂随球后引至胸前把球接住.这样做的目的是( D ) A.减小篮球的冲量 B.减小篮球的动量变化 C.增大篮球的动量变化 D.减小篮球的动量变化率 6．在光滑的水平面上，有A 、B 两个小球向右沿同一直线运动，取向右为正方向，两球的动量分别为m/s kg 5A ?=P ，m/s kg 7B ?=P ，如图所示.若两球发生正碰，则碰后两球的动量增量A P ?、B P ?可能是( B ) A.m/s kg 3A ?=?P ，m/s kg 3B ?=?P B.m/s kg 3A ?-=?P ，m/s kg 3B ?=?P C.m/s kg 3A ?=?P ，m/s kg 3B ?-=?P D.m/s kg 10A ?-=?P ，m/s kg 10B ?=?P 7. 材料不同的两个长方体,上下粘结在一起组成一个滑块,静止在光滑的水平面上.质量为m 的子弹以速度0v 水平射入滑块,若射击上层,子弹的深度为d 1；若射击下层,子弹的深度为d 2,如图所示.已知d 1>d 2.这两种情况相比较( B ) A.子弹射入上层过程中,子弹对滑块做功较多 B.子弹射人上层过程中,滑块通过的距离较大 C.子弹射入下层过程中,滑块受到的冲量较大 D.子弹射入下层过程中,滑块的加速度较小 8. 如图所示，质量相同的两个小物体A 、B 处于同一高度。现使A 沿固定的光滑斜面无初速地自由下滑，而使B 无初速地自由下落，最后A 、B 都运动到同一水平地面上。不计空气阻力。则在上述过程中，A 、B 两物体( BD ) A.所受重力的冲量相同 B.所受重力做的功相同 C.所受合力的冲量相同 D.所受合力做的功相同

高中物理-动量守恒定律及其应用(实验)教案

高中物理-动量守恒定律及其应用(实验)教案 【学习目标】 1．知道动量与冲量的概念,理解动量定理与动量守恒定律． 2．会用动量定理与动量守恒定律解决实际应用问题． 3．明确探究碰撞中的不变量的基本思路． 【要点导学】 1．冲量与动量的概念理解． 2．运用动量定理研究对象与过程的选择． 3．动量守恒定律的适用条件、表达式及解题步骤． 4．弹性碰撞和非弹性碰撞 （1）弹性碰撞：___________________________________ （2）非弹性碰撞：____________________________________ （3）在光滑水平面上,质量为m 1的小球以速度v 1与质量为m 2的静止小球发生弹性正碰,根据动量 守恒和机械能守恒,碰后两个小球的速度分别为： v 1’=_____________v 2’=_____________。 【典型例题】 类型一 冲量与动量定理 【例1】质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间1t 到达沙坑表面,又经过时间2t 停在沙坑里。 求： （1）沙对小球的平均阻力F ； （2）小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I 的大小． 类型二 动量守恒定律及守恒条件判断 【例2】 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 【变式训练1】如图A 、B 两物体的质量之比m A ∶m B ＝3∶2,原来静止在平板小车C 上,A 、B 间有 一根被压缩了的弹簧,A 、B 与平板车上表面间的滚动摩擦系数相同,地面光滑,当弹簧突然释放后, 则（ ） A ．A 、B 组成的系统动量守恒 B ．A 、B 、 C 组成的系统动量守恒 C ．小车向左运动 D ．小车向右运动 类型三 动量守恒与能量守恒的综合应用 【例3】在静止的湖面上有一质量为M=100kg 的小船,船上站一个质量为m=50kg 的人。船长6米, A B C

动量守恒定律的应用

动量守恒定律的应用一 一、教学目的 复习上节课所学《动量守恒定律》，掌握应用动量守恒定律解决综合问题的思路和方法 二、教学重点 1．物理情景分析和物理模型的建立 2.应用动量守恒定律解决实际问题的基本思路和方法 三、教学难点 应用动量守恒动量分析物理过程，灵活应用动量守恒定律 四、教学方法 分析、讨论和归纳 五、教学过程 1、复习引入： 1、系统动量守恒的条件有哪些？ 2、应用动量守恒定律解题的一般步骤？ 2、课堂教学 典型问题一：碰撞类问题 ○ 1碰撞：碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短的时间内运动状态发生显著变化的过程。 ○ 2碰撞的特点：碰撞、爆炸过程作用时间极短，内力远远大于外力，所以都可认为系统的动量守恒。 ○ 3碰撞的分类：对心碰撞（正碰）和非对心碰撞（斜碰）。 例1．在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而行，下列现象可能的是（ ） A ．若两球质量相等，碰后以某一相等速率互相分开 B ．若两球质量相等，碰后以某一相等速率同向而行 C ．若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开 D ．若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行 〖学生讨论，老师总结，通过此题，培养学生全面分析问题的思维品质〗 例2．一质量为M 的木块放在光滑的水平桌面上处于静止状态，一颗质量为m 的子弹以速度v 0沿水平方向击中木块，并留在其中与木块共同运动，则子弹对木块的冲量大小是( ) A ． mv 0 ； B 、m M mMv +0 ； C 、mv 0－m M mv +0 ； D 、mv 0－m M v m +02 〖学生讨论，老师总结，通过此题，培养学生全面分析问题的思维品质〗 典型问题二：人船模型 例3．质量为M ＝300kg 的小船，长为L ＝3m ，浮在静水中。开始时质量为m ＝60kg 的人站在船头，人和船均处于静止状态。若此人从船头走到船尾，不计水的阻力，则船将前进多远？ 分析：此例物理情景较简单，但物理过程学生不一定清楚，所以，教师此时要做好引导工作。○ 1引导学生，分析人在船上运动时，船会如何运动？两者位移关系如何？与学生一起作出物理情景示意图，找出各自对地位移，此处一定要强调位移的物理意义！ ○ 2与学生一起分析，此时可选用哪些规律来答题？ 〖可能有学生会想到用牛顿运动定律和运动学公式来答，老师不要急于给予 否定，可让学生自己动手尝试一下。如果没有学生想到动量守恒，教师可适当给 予启发，学生议一议，效果可能会好些。〗 讲解：人和船组成的系统在整个运动过程中，都不受水平方向外力作用，而 在竖直方向，处于平衡状态，所以系统满足动量守恒条件，系统平均动量守恒。 对人和船组成的系统，满足动量守恒条件，取向右方向为正，则有： M S 船=m(L －S 船) 代入数据得S 船=0.5m

动量守恒定律及其应用·典型例题精析

动量守恒定律及其应用·典型例题精析 [例题1]平静的湖面上浮着一只长l=6m，质量为550 kg的船，船头上站着一质量为m=50 kg的人，开始时，人和船均处于静止．若船行进时阻力很小，问当人从船头走到船尾时，船将行进多远？ [思路点拨]以人和船组成的系统为研究对象．因船行进时阻力很小，船及人所受重力与水对船的浮力平衡，可以认为人在船上行走时系统动量守恒，开始时人和船都停止，系统总动量为零，当人在船上走动时，无论人的速度如何，系统的总动量都保持为零不变． [解题过程]取人运动方向为正方向，设人对岸的速度为v，船对岸的速度为V，其方向与v相反，由动量守恒定律有 0＝mv＋(－MV)． 解得两速度大小之比为

此结果对于人在船上行走过程的任一瞬时都成立． 取人在船上行走时任一极短时间Δt i，在此时间内人和船都可视为匀速运动，此时间内人和船相对地面移动的距离分别为ΔS mi=v iΔt i和ΔSM i＝V iΔt i，由此有 这样人从船头走到船尾时，人和船相对地面移动的总距离分别为 S m＝∑ΔS mi，S M＝∑ΔS Mi． 由图中几何关系可知S m＋S M＝L．这样，人从船头走到船尾时，船行进的距离为 代入数据有 S M=0.5 m．

[小结]本题表明，在动量守恒条件得到满足的过程中，系统任一瞬时的总动量保持不变． [例题2]如图7－9示，物块A、B质量分别为m A、m B，用细绳连接，在水平恒力F的作用下A、B一起沿水平面做匀速直线运动，速度为v，如运动过程中，烧断细绳，仍保持力F大小方向不变，则当物块B停下来时，物块A的速度为多大？ [思路点拨]以A和B组成的系统作为研究对象．绳子烧断前，A、B 一起做匀速直线运动，故系统所受外力和为零，水平方向系统所受外力计有拉力F，物块A受到地面的摩擦力f A，物体B受到地面的摩擦力f B，且F=f A ＋f B．绳烧断后，直到B停止运动前F与f A、f B均保持不变，故在此过程中系统所受外力和仍为零，系统总动量保持不变．所以此题可用动量守恒定律求解． [解题过程]取初速v的方向为正方向，设绳断后A、B的速度大小分别为v′A、v′B，由动量守恒定律有 (m A＋m B)v＝m A v′A＋m B v′B．

13.1动量守恒定律及其应用

第十三章动量近代物理初步[选修3－5] 一、三年高考考点统计与分析 (1)从近三年高考试题考点分布可以看出,高考对本章内容的考查重点有动量、动量守恒定律、弹性碰撞与非弹性碰撞、原子的核式结构、玻尔理论、氢原子的能级和光谱、天然放射性现象及核能的计算等， (2)出题的形式多为选择题、填空题,对动量守恒定律及其应用的考查,以计算题形式出现的情况较多， 二、2014年高考考情预测 (1)动量守恒定律及其应用、原子核式结构、玻尔理论、原子核的衰变、核反应方程的书写及质能方程的应用是本章高考考查的热点， (2)原子结构与原子核部分高考命题难度不大,大多直接考查理解和记忆,考查细节等,体现时代气息,用新名词包装试题；动量作为选考的地区,以实验和计算题出现的可能性较大,动量作为必考的地区,在高考中会出现一些综合计算题,但难度不会太大， [备课札记] 第十三章动量近代物理初步[选修3－5] [学习目标定位] 考纲下载考情上线

1.动量、动量守恒定律及其应用(Ⅱ) 2．弹性碰撞和非弹性碰撞(Ⅰ) 3．光电效应(Ⅰ) 4．爱因斯坦的光电效应方程(Ⅰ) 5．氢原子光谱(Ⅰ) 6．氢原子的能级结构、能级公式(Ⅰ) 7．原子核的组成、放射性、原子核的衰 变、半衰期(Ⅰ) 8．放射性同位素(Ⅰ) 9．核力、核反应方程(Ⅰ) 10．结合能、质量亏损(Ⅰ) 11．裂变反应和聚变反应、裂变反应堆 (Ⅰ) 12．射线的危害和防护(Ⅰ) 13．实验十六：验证动量守恒定律 高考 地位 高考对本章知识点考查频率较高的是动量 守恒定律、光电效应、原子的能级结构及 跃迁、核反应方程及核能计算,题型较全面, 选择题、填空题、计算题均有,其中动量守 恒定理的应用出计算题的可能性较大， 考点 布设 1.动量守恒定律的应用,与能量守恒定律结 合,解决碰撞、打击、反冲、滑块摩擦等问 题， 2．探究和验证动量守恒定律， 3．光电效应、原子能级及能级跃迁、衰变 及核反应方程， 4．裂变反应、聚变反应的应用,射线的危 害和应用知识与现代科技相联系的信息题 是近几年高考的热点， 第1单元动量守恒定律及其应用 动量动量变化量动量守恒定律[想一想] 如图13－1－1所示,质量为M的物体静止在光滑的水平面上,质量为m的小球以初速度v0水平向右碰撞物体M,结果小球以大小为v1的速度被水平反弹,物体M的速度为v2,取向右为正方向,则物体M动量的变化量为多少？小球m的动量变化量为多少？m和M组成的系统动量守恒吗？若守恒,请写出其表达式， 图13－1－1 [提示]物体M动量的变化量为M v2,m动量的变化量为－(m v1＋m v0),因m和M组成的系统合外力为零,故此系统动量守恒,表达式为：m v0＝M v2－m v1， [记一记]

重点高中物理选修35动量守恒定律的应用

重点高中物理选修35动量守恒定律的应用

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选修3-5 第十六章动量守恒定律 【动量定理】 一、动量 1、动量：运动物体的质量和速度的乘积叫做动量．P=mv ①是矢量，方向与速度方向相同；动量的合成与分解，按平行四边形法则、三角形法则。是状态量； ②通常说物体的动量是指运动物体某一时刻的动量(状态量)，计算物体此时的动量应取这一时刻的瞬时速度。 ③是相对量；物体的动量亦与参照物的选取有关，常情况下，指相对地面的动量。单位是kg·m/s； 2、动量的变化及其计算方法 ①ΔP=P一P0，主要计算P0、P在一条直线上的情况。 ②利用动量定理ΔP=F·t，通常用来解决P0、P不在一条直线上或F为恒力的情况。 二、冲量 1、冲量：力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量．I= F·t ①是矢量，如果在力的作用时间内，力的方向不变，则力的方向就是冲量的方向；冲量的合成与分解，按平行四边形法则与三角形法则． ②冲量不仅由力的决定，还由力的作用时间决定。而力和时间都跟参照物的选择无关，所以力的冲量也与参照物的选择无关。单位是N·s； 2、冲量的计算方法 ①I= F·t．采用定义式直接计算、主要解决恒力的冲量计算问题。I=Ft ②利用动量定理 Ft=ΔP．主要解决变力的冲量计算问题，但要注意上式中F为合外力（或某一方向上的合外力）。 三、动量定理 1、动量定理：物体受到合外力的冲量等于物体动量的变化．Ft=mv一mv0

2、应用动量定理的思路： （1）明确研究对象和受力的时间（明确质量m和时间t）； （2）分析对象受力和对象初、末速度（明确冲量I合，和初、未动量P0，P）； （3）规定正方向，目的是将矢量运算转化为代数运算； （4）根据动量定理列方程 例1.质量为60 kg的建筑工人,不慎从高空跌下,幸好弹性安全带的保护使他悬挂起来。已知弹性安全带的缓冲时间是1.5 s,安全带自然长度为5 m,g取10 m/s2,则安全带所受的平均冲力的大小为() A.500 N B.1 100 N C.600 N D.1 000 N 例2.如图所示,一个质量为1 kg的滑块在固定于竖直平面内半径为R的光滑轨道内运动,若滑块在圆心等高处的C 点由静止释放,到达最低点B时的速度为5 m/s,求滑块从C点到B点的过程中合外力的冲量。 【动量守恒定律】 一、动量守恒定律 1、内容：相互作用的物体，如果不受外力或所受外力的合力为零，它们的总动量保持不变，即作用前的总动量与作用后的总动量相等． 2、动量守恒定律适用的条件 ①系统不受外力或所受合外力为零． ②当内力远大于外力时． ③某一方向不受外力或所受合外力为零，或该方向上内力远大于外力时，该方向的动量守恒． 3、常见的表达式 ①p=p0，其中p、p0分别表示系统的末动量和初动量，表示系统作用前的总动量等于作用后的总动量。

(完整word版)动量守恒定律及其应用一

动量守恒定律及其应用 一、教学目标： 知识与技能 （1）掌握动量守恒定律的内容、条件和适用范围。 （2）会运用动量守恒定律的条件判断系统动量是否守恒。 （3）会熟练运用动量守恒定律分析有关现象，解决有关问题，加深对动量守恒定律的理解。 过程与方法 （1）通过分组学习，让学生学会合作，学会交流，学会探究。 （2）培养学生发现问题，提出问题和解决问题的能力以及分析，推理和归纳等能力。 情感态度与价值观 （1）结合物理学前沿进行教学，激发学生的求知欲，让学生体验科学态度、感悟科学精神。 （2）通过应用动量守恒定律，解决实际问题，培养学生关注生活的态度。二．重点、难点： 重点：会运用动量守恒定律的条件判断系统动量是否守恒，会运用动量守恒定律分析有关现象，解决有关问题。 难点：会运用动量守恒定律分析有关现象，解决有关问题。 三．教学方法：讲练法、归纳法、探究法和合作学习法 四．教学用具：教学课件、小黑板和学案。 五．教学过程设计： ﹙一﹚、复习总结、引入新课

在复习动量定理的基础上，指出动量定理的研究对象可以是一个单体，也可以是物体系统。对于一个物体系统，如果不受外力或外力之和为零，由动量定理可知，该系统的动量变化量总为零或不变，即动量守恒，从而引入本节复习课题。 ﹙二﹚、新课教学 问题1．动量守恒定律的内容是什么？学生分组回忆，回答。 动量守恒定律的内容：一个系统不受外力或所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。 说明：动量守恒不只是系统在初、末两时刻的总动量相等，而是在整个相互作用过程中任意两时刻的总动量相等。 问题2．动量守恒定律的表达式有哪些？学生合作分组讨论，总结归纳。 常用的四种表达式： ⑴．m1v 1 + m2v2 = m1v1′+m2v2′ ⑵．P = P′ ⑶．△p = 0 ⑷．△p 1 = -△p 2 问题3．如何判断系统动量是否守恒，即动量守恒定律的适用条件是什么？ 学生合作分组讨论，总结归纳。 动量守恒定律的适用条件： ⑴、系统不受外力或所受外力之和为零。 ⑵、系统所受外力之和虽不为零，但比系统内力小得多。 ⑶、系统所受外力之和虽不为零，但系统某一方向上不受外力或所受外力之和为零 问题4．如何从矢量、速度的瞬时性和相对性、研究对象和适用范围等方面

动量守恒定律和应用

. 下载可编辑 . 动量守恒定律综合练习一 1.如图所示，光滑水平面上有一带半径为R 的1/4光滑圆弧轨道的滑块，其质量为2m ，一质量为m 的小球以速度v 0沿水平面滑上轨道，并从轨道上端飞出，求 ⑴小球上升的到离水平面的最大高度H 是多少？ 解答：⑴小球到达最高点时，球与轨道在水平方向有相同的速度，设为v 。由于小球和滑块组成的系统在水平方向不受外力作用，故系统在水平方向动量守恒，由根据动量守恒定律有 ()02mv m m v =+ 由机械能守恒有 22201112222 mv mv m v mgh =+??+ 3.图示，质量为2kg 的小平板车B 静止在光滑的水平面上，板的一端静止有一个质量为2kg 的物块A 。一颗质量为10g 的子弹以600m/s 的水平速度射穿物体A 后，速度变为100m/s 。如果物体和小平板车之间的动摩擦因数为0.05，g ＝10m/s 2。则 ①物体A 的最大速度是多少？ ②如果物体A 始终不离开小平板车B ，则小平板车B 的最大速度是多少？

. 下载可编辑 . v 0B A F 1 ③为了使A 不致从小平板车上滑到地面上，则板长度至少应为多大？ 解答：①子弹击穿A 后，A 在B 上做匀减速运动。故子弹 穿出A 的瞬间，A 速度最大。由动量守恒定律可得 0A A mv mv m v =+ 25m/s A v .= ②当A 相对于B 静止时，B 的速度最大。设为v B ，再由动量守恒定律可得 ()A A A B B m v m m v =+ 125m/s B v .= ③A 相对于B 的位移，为车的最小长度L min ，由能的转化和守恒定律可得 221 1()22 A min A A A B B n gL m v m m v μ=-+ 解得 3125m min L .= 4.图示，质量为2.0kg 的小车放在光滑的水平面上，在小车的右端放有一个质量为1.0kg 的小物块，物块与车之间的动摩擦因数为0.5，物块与小车同时受到水平向左F 1＝6N 和水平向右的F 2＝9N 的拉力， 经过0.4S 同时撤去两力，为使物体不从车上滑下来，小车至少要多长？（g ＝10m/s 2）

专题19 动量守恒定律及其应用(解析版)

2021年高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练 专题19 动量守恒定律及其应用 【专题导航】 目录 热点题型一动量守恒的理解和判断 (1) 动量守恒的条件判断 (2) 某一方向上的动量守恒问题 (3) 爆炸反冲现象中的动量守恒 (5) 热点题型二对碰撞现象中规律的分析 (6) 碰撞的可能性分析 (7) 弹性碰撞规律求解 (8) 非弹性碰撞的分析 (12) 热点题型三“人船模型”类问题的处理方法 (14) 【题型归纳】 热点题型一动量守恒的理解和判断 1．动量守恒定律适用条件 (1)前提条件：存在相互作用的物体系． (2)理想条件：系统不受外力． (3)实际条件：系统所受合外力为0. (4)近似条件：系统内各物体间相互作用的内力远大于系统所受的外力． (5)方向条件：系统在某一方向上满足上面的条件，则此方向上动量守恒．

2．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． 3．动量守恒定律的“五性” 动量守恒的条件判断 【例1】.如图所示，A、B两物体的质量之比为m A ∶m B＝1∶2，它们原来静止在平板车C上，A、B两物体间有一根被压缩了的水平轻质弹簧，A、B两物体与平板车上表面间的动摩擦因数相同，水平地面光滑．当弹簧突然释放后，A、B两物体被弹开(A、B两物体始终不滑出平板车)，则有() A．A、B系统动量守恒B．A、B、C及弹簧组成的系统机械能守恒 C．小车C先向左运动后向右运动D．小车C一直向右运动直到静止

动量守恒定律及其应用(含答案)

专题动量守恒定律及其应用 【考情分析】 1.理解动量守恒定律的确切含义，知道其适用范围。 2.掌握动量守恒定律解题的一般步骤。 3.会应用动量守恒定律解决一维运动有关问题。 【重点知识梳理】 知识点一动量守恒定律及其应用 1．动量守恒定律 (1)内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变． (2)动量守恒定律的表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′或Δp1＝－Δp2. 2．系统动量守恒的条件 (1)理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒． (2)近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒． (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．动量守恒的数学表达式 (1)p＝p′(系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量p′)。 (2)Δp＝0(系统总动量变化为零)。 (3)Δp1＝－Δp2(相互作用的两个物体组成的系统，两物体动量增量大小相等，方向相反)。 【拓展提升】动量守恒定律的“五性” 1

2 量，p ′1、p ′2…必须是系统中各物体在相互作用后同一时刻的动量，不同时刻的动量不能相加 系统性 研究的对象是相互作用的两个或多个物体组成的系统，而不是其中的一个物体，更不能题 中有几个物体就选几个物体 普适性 动量守恒定律不仅适用于低速宏观物体组成的系统，还适用于接近光速运动的微观粒子组 成的系统 知识点二 碰撞 1．概念：碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大的现象． 2．特点：在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒． 3．分类 种类 动量是否守恒 机械能是否守恒 弹性碰撞 守恒 守恒 非弹性碰撞 守恒 有损失 完全非弹性碰撞 守恒 损失最大 【拓展提升】 1．弹性碰撞后速度的求解 根据动量守恒和机械能守恒 ????? m 1v 1 ＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′ ①12m 1v 21＋12m 2v 22＝12m 1v 1′2＋12m 2v 2 ′2 ① 解得v 1′＝ m 1－m 2v 1＋2m 2v 2 m 1＋m 2 v 2′＝ m 2－m 1v 2＋2m 1v 1 m 1＋m 2

§ 动量守恒定律的应用

§8·4 动量守恒定律的应用 教学目标：1．知道应用动量守恒定律解决问题时应注意的问题 2．掌握应用动量守恒定律解决问题的一般步骤 3．会应用动量定恒定律分析、解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题 教学重点：熟练掌握正确应用动量守恒定律解决有关力学问题的正确步骤 教学难点：守恒条件的判断，守恒定律的条件性、整体性、矢量性、相对性、瞬时性 教学方法：讨论，总结；通过实例分析，明确动量守恒定律的矢量性、同时性和相对性 教学用具：投影片、物理课件 教学过程： 【复习导入新课】：1．动量守恒的条件是什么？2．动量守恒定律的研究对象是什么？ 在实际生活中，物体之间的相互作用种类很多，比如碰撞、爆炸等问题，本节课我们就应用动量守恒定律来解决这些问题． 【讲授新课】 一、动量守恒条件的分析与应用 1、理想守恒情况：系统不受外力或外力的合力为零 例1、如图所示的装置中，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 解：若以子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短时，弹簧固定端墙壁对弹簧有外力作用，因此动量不守恒．而在子弹射入木块时，存在剧烈摩擦作用，有一部分能量将转化为内能，机械能也不守恒．实际上，在子弹射入木块这一瞬间过程，取子弹与木块为系统则可认为动量守恒（此瞬间弹簧尚未形变）．子弹射入木块后木块压缩弹簧过程中，机械能守恒，但动量不守恒．物理规律总是在一定条件得出的，因此在分析问题时，不但要弄清取谁作研究对象，还要弄清过程的阶段的选取，判断各阶段满足物理规律的条件． 2、近似情况：系统虽受外力作用，但外力远小于内力，系统总动量近似守恒 例2、质量为M的小车中挂有一个单摆，摆球的质量为M0，小车和单摆以恒定的速度V0不沿水平地面运动，与位于正对面的质量为M1的静止木块发生碰撞，碰撞时间极短，在此过程中，下列哪些说法是可能发生的（）A．小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别为V1、V2和V3，且满足：（M+M0）V0=MV1+M1V2+M0V3；B．摆球的速度不变，小车和木块的速度为V1、V2，且满足：MV0=MV1+M1V2； C．摆球的速度不变，小车和木块的速度都为V，且满足：MV0=（M+M1）V； D．小车和摆球的速度都变为V1，木块的速度变为V2，且满足：（M+M0）V0=（M+M0）V1+M1V2 解：小车与木块相碰，随之发生的将有两个过程：其一是，小车与木块相碰，作用时间极短，过程结束时小车与木块速度发生了变化，而小球的速度未变；其二是，摆球将要相对于车向右摆动，又导致小车与木块速度的改变。但是题目中已明确指出只需讨论碰撞的极短过程，不需考虑第二过程。因此，我们只需分析B、C两项。 其实，小车与木块相碰后，将可能会出现两种情况，即碰撞后小车与木块合二为一或它们碰后又分开，前者正是C项所描述的，后者正是B项所描述的，所以B、C两项正确。 3、单方向守恒：系统在某一方向上不受外力或受到的合外力为零，系统总动量在这个方向上守恒例3、如图所示，AB为一光滑水平横杆，杆上套一质量为M的小圆环，环上系一长为L质量不计的细绳，绳的另一端拴一质量为m的小球，现将绳拉直，且与AB平行，由静止释放小球，则当线绳与A B成θ角时，圆环移动的距离是多少？ 解：虽然小球、细绳及圆环在运动过程中合外力不为零（杆的支持力与两圆环及小球 的重力之和不相等）系统动量不守恒，但是系统在水平方向不受外力，因而水平动量 守恒。设细绳与AB成θ角时小球的水平速度为v，圆环的水平速度为V，则由水平动 量守恒有：MV=mv