2013备战高考之物理一轮复习讲义67 动量守恒定律 新人

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1、备战高考之物理一轮复习讲义：67动量守恒定律（人教版）高频考点：动量守恒定律、动量与能量、验证动量守恒定律实验动态发布：2011山东理综卷第38题、2011新课标卷35题（2）、2011海南物理卷19题（2）、2011北京理综卷第21题命题规律：动量守恒定律、动量与能量、验证动量守恒定律实验是高中物理重要的知识点，是高考考查的重点，高考命题常以新情境来考查，而且经常与其他知识综合出题。单独考查的题型一般为选择题，综合其它知识考查的一般为计算题，难度中等。命题分析考查方式一动量守恒定律【命题分析】如果一个系统不受外力或所受合外力为零，则这个系统的总动量保持不变。高考以多种情景切

2、入，对动量守恒定律进行考查，试题难度中等。[来源:学.科.网Z.X.X.K]例1（2011山东理综卷第38题）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2v0、v0。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）【解析】：设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为vmin，抛出货物后船的速度为v1，甲船上的人接到货物后船的速度为v2。由动量守恒定律得[来源:学#科#网]12m·v0=11m·v1-m·vmin，[来源:Z§xx§k.Com]

3、10m·2v0-m·vmin=11m·v2，为避免两船相撞应满足v1=v2联立解得vmin=4v0。【点评】此题考查动量守恒定律。考查方式二动量与能量【命题分析】在物体发生相互作用时，伴随着能量的转化和转移。相互作用的系统一定满足能量守恒定律。若相互作用后有内能产生，则产生的内能等于系统损失的机械能。动量与能量密切相关。高考大多将动量与能量综合在一起考查，难度中等。例2（2011新课标卷35题（2））如图，ABC三个木块的质量均为m。置于光滑的水平面上，BC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BC紧连，是弹簧不能伸展，以至于BC可视

4、为一个整体，现A以初速度v0沿BC的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起，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v0，求弹簧释放的势能。[来源:Zxxk.Com]【解析】设碰后A、B和C的共同速度的大小为v，由动量守恒得3mv=mv0①设C离开弹簧时，A、B的速度大小为v1，由动量守恒得3mv=2mv1+mv0②设弹簧的弹性势能为Ep，从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒，有(3m)v2+Ep=(2m)v12+mv02③由①②③式得弹簧所释放的势能为Ep=mv02④【点评】此题考查动量守恒定律和能量守恒定律。例3.（2011海南物

5、理卷19题（2））一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上，其截面如图所示。图中ab为粗糙的水平面，长度为L；bc为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量为m的木块以大小为v0的水平初速度从a点向左运动，在斜面上上升的最大高度为h，返回后在到达a点前与物体P相对静止。重力加速度为g。求（i）木块在ab段受到的摩擦力f；（ii）木块最后距a点的距离s。【解析】：（i）设木块和物体P共同速度为v,两物体从开始到第一次到达共同速度过程由动量和能量守恒得：①②由①②得：③（ii）由动量守恒可知，木块返回与物体P第二次达到共同速度与第一次相

6、同，对全过程由能量守恒得：④由②③④得：【点评】此题考查动量守恒定律和能量守恒定律。考查方式三、验证动量守恒定律实验【命题分析】动量守恒定律可以设计多种方法进行验证，实验取材广，方法涉及的知识点多，成为高考命题热点，高考试题难度中等或偏难。例4（2011北京理综卷第21题）如图2，用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。[来源:学.科.网Z.X.X.K]①试验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量（填选项前的序号），间接地解决这个问题A.小球开始释放高度B.小球抛出点距地面的高度C.小球做平抛运动的射程②图

7、2中点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球多次从斜轨上位置静止释放，找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程，然后，把被碰小球静止于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上位置静止释放，与小球相撞，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是(填选项的符号)碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1’，则p1:p1’=∶11；若碰撞结束时m2的动量为p2’,则p1‘:p2‘=11:实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值为设小球平抛运动时间为t，碰撞前m1的动量为p1=45.0×10-3×44.80×10-2