2019版高考物理二轮复习专题二功与能动量第7讲碰撞与动量守恒学案

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1、第7讲碰撞与动量守恒主干知识体系核心再现及学科素养知识规律(1)动量和冲量的概念．(2)动量定理的应用．(3)动量守恒的条件和表达式．(4)三类碰撞的特点．(5)爆炸和反冲的特点．(6)力学中的两大守恒思想．①能量守恒．②动量守恒．思想方法(1)物理思想：理想化模型思想、守恒思想、类比思想．(2)物理方法：临界法、整体与隔离法.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1．(2018·全国Ⅱ卷15)高空坠物极易对行人造成伤害．若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为(　　)A．10NB．102

2、NC．103ND．104NC　[设每层楼高约为3m，则下落高度约为h＝3×25m＝75m由mgh＝mv2及(F－mg)t＝mv知鸡蛋对地面的冲击力F＝＋mg≈103N]2．(2018·全国Ⅲ卷，21)如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平；两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等．现同时释放a、b，它们由静止开始运动．在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面．a、b间的相互作用和重力可忽略．下列说法正确的是(　　)A．a的质量比b的大B．在t时刻，a的动能

3、比b的大C．在t时刻，a和b的电势能相等D．在t时刻，a和b的动量大小相等BD　[A错：经时间t、a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，则xa>xb，根据x＝at2，得aa＞ab，又由a＝知，maWb，由动能定理知，a的动能比b的动能大；C错：a、b处在同一等势面上，根据Ep＝qφ，a、b的电势能绝对值相等，符号相反；D对：根据动量定理Ft＝p－p0，则经过时间t，a、b的动量大小相等．]3．(2018·天津卷，9(1))质量为0.45kg的木块静止在光滑水平面上，一质量为0.

4、05kg的子弹以200m/s的水平速度击中木块，并留在其中，整个木块沿子弹原方向运动，则木块最终速度的大小是________m/s.若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×103N，则子弹射入木块的深度为________m.解析　设木块的最终速度为v，则根据动量守恒定律得mv0＝(M＋m)v，解得v＝20m/s根据能量守恒定律得Ffd相对＝mv－(M＋m)v2，解得d相对＝0.2m答案　20　0.24．(2017·高考全国卷Ⅰ，14)将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出．在

5、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．30kg·m/sB．5.7×102kg·m/sC．6.0×102kg·m/sD．6.3×102kg·m/sA　[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＝0.050kg×600m/s＝30kg·m/s，选项A正确．]5．(2016·高考全国卷Ⅰ，35节选)某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中．为计算方便起见，假设水柱从横截面积为

6、S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于S)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开．忽略空气阻力．已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g.求：(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量；(2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度．解析　(1)设Δt时间内，从喷口喷出的水的体积为ΔV，质量为Δm，则Δm＝ρΔV①ΔV＝v0SΔt②由①②式得，单位时间内从喷口喷出的水的质量为＝ρv0S③(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h，水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v.对于Δt时间内喷出的水，由

7、能量守恒得(Δm)v2＋(Δm)gh＝(Δm)v④在h高度处，Δt时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为Δp＝(Δm)v⑤设水对玩具的作用力的大小为F，根据动量定理有FΔt＝Δp⑥由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件得F＝Mg⑦联立③④⑤⑥⑦式得h＝－答案　(1)ρv0S　(2)－[考情分析]■命题特点与趋势1．动量定理、动量守恒定律属于力学的主干知识，在现代物理中应用很广，这部分知识与牛顿运动定律、功和能合称“解题三把金钥匙”，是解决物理问题的重要基本方法，是高考的重点考查内容．2．试题经常与机械能守恒定律、平抛运动、圆周运动等力学

8、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，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