2026届高考物理一轮总复习第7章动量和动量守恒定律第35讲动量守恒定律及其应用课件

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第35讲　动量守恒定律及其应用
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、爆炸和反冲1．爆炸物体间的相互作用时间很短，作用力很大，且________系统所受的外力，所以系统动量守恒。
2．反冲(1)定义：当物体的一部分以一定的速度离开物体时，剩余部分将获得一个反向______，如发射炮弹、火箭等。(2)特点：系统内各物体间的相互作用的内力远大于系统受到的外力，动量守恒。(3)火箭的飞行应用了反冲的原理，它靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度。
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．爆炸和反冲过程中机械能守恒。(　 　)
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．应用动量守恒定律解题的步骤
►考向1　动量守恒的判断(2025·辽宁丹东市期末)如图，水平地面上有一小车C，顶端有一轻滑轮，质量完全相同的两个小木块A、B由通过滑轮的轻绳相连接，初始时用手托住小木块A，使A、B、C均处于静止状态。某时刻突然将手撤去，A、B、C开始运动，则对小车C、小木块A、B三者组成的系统，下列说法正确的是(所有摩擦均忽略不计)(　　) A．动量不守恒，机械能不守恒B．动量守恒，机械能守恒C．竖直方向上动量守恒，机械能不守恒D．水平方向上动量守恒，机械能守恒
[答案]　D[解析]　所有摩擦均忽略不计，只有动能和势能相互转化，总的机械能不变，机械能守恒；初始时用手托住小木块A，使A、B、C均处于静止状态。松手后，整个系统竖直方向上合力不为零，动量不守恒，但水平方向上合力为零，水平方向上动量守恒。故D正确。
►考向2　动量守恒定律应用中的多体问题和临界问题
[解析]　设甲至少以速度v将箱子推出，推出箱子后甲的速度为v甲，乙获得的速度为v乙，取向右为正方向，以甲和箱子为系统，根据动量守恒，得(M甲＋m)v0＝M甲v甲＋mv以箱子和乙为系统，得mv＝(m＋M乙)v乙当甲与乙恰好不相撞时v甲＝v乙联立解得v＝8 m/s。
【跟踪训练】(动量是否守恒的判断)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
[答案]　C[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。
(多物体、多过程问题)如图所示，水平地面上，某运动员手拿篮球站在滑板车上向一堵竖直的墙(向右)滑行，为了避免与墙相撞，在接近墙时，运动员将篮球水平向右抛出，篮球反弹后运动员又接住篮球，速度恰好减为0。不计地面的摩擦和空气阻力，忽略篮球在竖直方向的运动，篮球与墙的碰撞过程不损失能量。运动员和滑板车的总质量为M，篮球的质量为m。抛球前，运动员、滑板车和篮球的速度均为v0。则(　　) A．整个过程中运动员、滑板车及篮球的总动量守恒B．运动员抛球与接球时对篮球的冲量相同
(分方向动量守恒)如图所示，质量为0.5 kg的小球在距离车底面高0.8 m处以一定的初速度向左平抛，落在以速度大小为6 m/s沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，小球落到油泥上不反弹，车与油泥的总质量为4 kg，设小球在落到车底前瞬间速度大小是5 m/s，重力加速度g取10 m/s2，则当小球与小车相对静止时，小车的速度大小是(　　) A．5 m/s　　　　　　　B．4 m/sC．8.5 D．9.5 m/s
(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[答案]　B
(能力考点·深度研析)►考向1　爆炸现象的三个规律
某炮兵连进行实训演习，一门炮车将一质量为m的炮弹，以初速度v0、与水平面成60°的倾角斜向上发射，到达最高点时炮弹爆炸成两块碎片a、b，它们此时的速度仍沿水平方向，碎片a、b的质量之比为2∶1。经监控发现碎片b恰沿原轨迹返回，不计空气阻力，下列说法中正确的是(　　)
►考向2　反冲运动的三点说明
在空间技术发展过程中，喷气背包曾经作为宇航员舱外活动的主要动力装置，它能让宇航员保持较高的机动性。如图所示，宇航员在距离空间站舱门为d的位置与空间站保持相对静止，启动喷气背包，压缩气体通过横截面积为S的喷口以速度v1持续喷出，宇航员到达舱门时的速度为v2。若宇航员连同整套舱外太空服的质量为M，不计喷出气体后宇航员和装备质量的变化，忽略宇航员的速度对喷气速度的影响以及喷气过程中压缩气体密度的变化，则喷出压缩气体的密度为(　　)
►考向3　火箭如图所示，在某校航天科普节活动中，某同学将静置在地面上的质量为M(含水)的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为m的水以相对地面为v0的速度与竖直方向成θ角斜向下喷出。已知重力加速度为g，空气阻力不计，下列说法正确的是(　　) A．火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力B．水喷出的过程中，火箭与水组成的系统机械能守恒
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。
2．模型特点(1)两物体满足动量守恒定律：m人v人－m船v船＝0；(2)运动特点：人动船动，人静船静，人快船快，人慢船慢，人左船右；
3．“人船模型”的拓展(某一方向动量守恒)
(多选)如图所示，一质量为M，半径为R的半圆槽静止在光滑水平桌面上，一质量为m的小型机器人(可视为质点)置于半圆槽的A端，在无线遥控器控制下，小型机器人从半圆槽的A端沿圆弧移动到B端。下列说法正确的是(　　) A．小型机器人与半圆槽组成的系统动量守恒
【跟踪训练】生命在于运动，体育无处不在，运动无限精彩。如图所示，质量为450 kg的小船静止在水面上，质量为50 kg的人在甲板上立定跳远的成绩为2 m，不计空气和水的阻力，下列说法正确的是(　　) A．人在甲板上散步时，船保持静止B．人在立定跳远的过程中船保持静止C．人在立定跳远的过程中船后退了0.4 mD．若人在地面上立定跳远，其最好成绩一定超过1.8 m[关键点拨]　人相对地面的位移＝2 m－船后退的距离。