专题三动量及动量守恒综合讲练

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1、北京英才苑网站http://www.ycy.com.cn·版权所有·转载必究·专题三：动量及动量守恒综合讲练动量观点是解决动力学问题的“三把金钥匙”之一。作为物理学中守恒定律之一的动量守恒定律，以其在知识体系中的重要性及在实际应用中的广泛性，一直处于高考命题考查的重点和热点.历年不少考生由于对守恒条件把握不准、研究对象选取不明确屡屡失误，从而使其成为了高考的一个突出难点.近几年全国理综卷中学科间综合命题的渗透程度明显走低，以传统题目翻新的学科内综合考查愈显突出.可以预见，动量守恒定律尤其与机械能守恒、能量转化、电磁感应等相关知识的综合应用，仍是今年高考

2、不可回避的考查重点.考查的难点将集中于复杂物理过程的分析、动量守恒条件的判定，参与作用的物体系统（研究对象）灵活选取等方面.1.求平均作用力的问题动量定理既适用于恒力作用下的问题，也适用于变力作用下的问题．如果是在变力作用下的问题，由动量定理求出的力是在t时间内的平均值．例1、质量是1.0kg的小球从高20m处自由下落到软垫上，反弹后上升的最大高度为5.0m，小球与软垫的接触时间为1.0s，在接触时间内小球受到软垫的平均弹力是多少？空气阻力不计，g=10m/s2.分析和解：小球自由落体到软垫时速度为，小球反弹离开软垫时的速度为。小球与软垫接触过程中，受

3、到重力mg、弹力N作用，以初速度V1的方向为正方向，根据动量定理得：,解得2、判定系统动量是否守恒的问题。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。图1例2、如图1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

4、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、机械能守恒分析和解：若以子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象14北京英才苑网站http://www.ycy.com.cn·版权所有·转载必究·(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．

5、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．图2例3、如图2所示，质量为M的足够长的木板A以速度V沿斜面匀速下滑，在其下滑过程中将一质量也为M的木块B轻轻放在A的上表面上，A、B之间无摩擦，求：（1）当B的速度为时A的速度；（2）当B的速度为时A的速度。分析和解：木板A能在斜面上匀速下滑，说明斜面与A之间摩擦因数为。（1）当B放到A上后A与斜面之间的摩擦力增大了，A将做减速运动，但对于A、B组成的系统仍有。系统的合外力为零，动量守恒，据动量守恒定律有解得当B的速度为时

6、，A的速度为。3x0x0AOm图3（2）对于A、B组成的系统，根据动量守恒定律，当B的速度为V时A的速度为零，但当A的速度等于零之后，系统与斜面之间的摩擦力将由滑动摩擦力变为静摩擦力，系统的合外力不再为零，系统的动量不再守恒，此后B在A上加速运动A的速度始终为零，所以当B的速度为2V时，A的速度为零。3.动量守恒与弹簧的综合问题。弹簧发生形变后有弹性势能，弹性势能与其它形式能量可以相互转化。因此，要用能量守恒、动量守恒解答相关问题。例4、质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上，平衡时，弹簧的压缩量为x0，如图3所示，一物块从钢板正上方

7、距离为3x0的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又向上运动，已知物块质量也为m时，它们恰能回到O点，若物块质量为2m，仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度，求物块向上运动到达最高点O点的距离。分析和解：此题涉及的物理过程有四个，用到的物理规律和公式有四个，它将动量守恒和机械能守恒完美地统一在一起，交替使用，可以说是一道考查考生能力的好试题。物块与钢板碰撞时的速度由机械能守恒或自由落体公式可求得　①14北京英才苑网站http://www.ycy.com.cn·版权所有·转载必究·设v1表示质

8、量为m的物块钢板碰撞后一起向下运动的速度，因碰撞时间极短，系统所受外力远小于相互作用的内力，符