专题14 碰撞与动量守恒（必考部分）-巧学高考物理热点快速突破 含解析

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1、-20-【高考命题热点】主要考查有关动量定理、碰撞过程动量守恒和能量守恒的选择题或计算题，以及验证动量守恒的实验题.【考点清单】一、冲量、动量和动量定理1.冲量：(1)定义：力和力的作用时间的乘积，即表现为力对时间的积累；(2)公式：单位：.适用于求恒力的冲量；(3)方向：与力的方向相同.2.动量：(1)定义：物体的质量与速度的乘积；(2)公式：单位：单位：千克·米/秒，符号：(3)特征：动量是状态量，是矢量，其方向和速度方向相同.3.动量定理：(1)内容：合外力的冲量等于动量的变化量；(2)表达式：(3)矢量性：

2、动量变化量方向与合力的方向相同，可以在某一方向上用动量定理、即列方程时须取正方向，把矢量运算转化为代数运算.(4)理解及应用Ⅰ.应用动量定理时应注意两点①动量定理的研究对象是一个质点(或可视为一个物体的系统)、②动量定理的表达式是矢量式，在一维情况下，各个矢量必须选同一个正方向、Ⅱ.动量定理的三大应用①用动量定理解释现象A.物体的动量变化一定，此时力的作用时间越短，力就越大；时间越长，力就越小、B.作用力一定，此时力的作用时间越长，动量变化越大；力的作用时间越短，动量变化越小、②应用I＝Δp求变力的冲量、③应用Δp

3、＝F·Δt求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化量、Ⅲ.用动量定理解题的基本思路-20-对过程较复杂的运动，可分段用动量定理，也可整个过程用动量定理、二、动量守恒定律1、系统：相互作用的几个物体构成系统、系统中各物体之间的相互作用力称为内力，外部其他物体对系统的作用力叫做外力.2、定律内容：如果一个系统不受外力作用，或者所受的合外力为零，则这个系统的总动量保持不变.3、定律的表达式系统初动量=系统末动量即（需根据题目具体化）4、守恒条件(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

4、：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；能量守恒：可能涉及间相互转化，需根据题意具体列能量转化与守恒方程.5.动量守恒定律的理解及应用Ⅰ.动量守恒的“四性”(1)矢量性：表达式中初、末动量都是矢量，需要首先选取正方向，分清各物体初末动量的正、负；(2)瞬时性：动量是状态量，动量守恒指对应每一时刻的总动量都和初时刻的总动量相等；(3)同一性：速度的大小跟参考系的选取有关，应用动量守恒定律，各物体的速度必须是相对同

5、一参考系的速度、一般选地面为参考系；(4)普适性：它不仅适用于两个物体所组成的系统，也适用于多个物体组成的系统；不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统.-20-Ⅱ.动量守恒定律的不同表达形式(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零.6.应用动量守恒定律解题的步骤(1)明确研究对象，确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程)

6、；(2)进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或某一方向上动量是否守恒)；(3)规定正方向，确定初、末状态动量；(4)由动量守恒定律列出方程；(5)代入数据，求出结果，必要时讨论说明.三、碰撞类型：弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞（1）弹性碰撞：碰撞前后系统动量守恒、机械能守恒.动量守恒：机械能守恒：联立以上两式得：（直接记住，考试写上面两式后直接写答案）当时，即小球碰后静止，小球获得小球碰前速度，两球发生速度的交换.（2）非弹性碰撞：动量守恒，机械能不守恒，且（3）完全非弹性碰撞：动量守恒，机械能不守恒，且（碰

7、撞后系统共速成为一个整体，损失机械能最大）四、动量与能量的综合1、区别与联系：动量守恒定律和机械能守恒定律所研究的对象都是相互作用的物体所构成的系统，且研究的都是某一个物理过程、-20-但两者守恒的条件不同：系统动量是否守恒，决定于系统所受合外力是否为零；而机械能是否守恒，决定于系统是否有除重力和弹簧弹力以外的力是否做功.2、表达式不同：动量守恒定律的表达式为矢量式，机械能守恒定律的表达式则是标量式，对功和能量只是代数和而已.五、验证动量守恒定律1.实验目的（1）验证一维碰撞中的动量守恒；（2）探究一维弹性碰撞的特

8、点.2.实验原理在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度v、v′，找出碰撞前的动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后动量是否守恒.3.实验器材方案一　气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等；方案二　带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶