2020年高考物理一轮复习热点题型专题14动量守恒定律及应用.doc免费

PAGE 2 2020年高考物理一轮复习热点题型专题14—动量守恒定律及应用 题型一　动量守恒定律的理解和基本应用 题型二　碰撞模型问题 “滑块—弹簧”碰撞模型 “滑块—木板”碰撞模型 “滑块—斜面”碰撞模型 题型三　“人船”模型问题 题型四　“子弹打木块”模型问题 题型一　动量守恒定律的理解和基本应用 【例题1】（2019·江苏卷）质量为M的小孩站在质量为m的滑板上，小孩和滑板均处于静止 状态，忽略滑板与地面间的摩擦．小孩沿水平方向跃离滑板，离开滑板时的速度大小为v， 此时滑板的速度大小为_________。 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】设滑板的速度为，小孩和滑板动量守恒得：，解得：，故B正确。 【例题2】(2018·湖北省仙桃市、天门市、潜江市期末联考)如图所示，A、B两物体的质量之比为mA∶mB＝1∶2，它们原来静止在平板车C上，A、B两物体间有一根被压缩了的水平轻质弹簧，A、B两物体与平板车上表面间的动摩擦因数相同，水平地面光滑．当弹簧突然释放后，A、B两物体被弹开(A、B两物体始终不滑出平板车)，则有(　　) A．A、B系统动量守恒 B．A、B、C及弹簧整个系统机械能守恒 C．小车C先向左运动后向右运动 D．小车C一直向右运动直到静止 【答案】　D 【解析】　A、B两物体和弹簧、小车C组成的系统所受合外力为零，所以系统的动量守恒．在弹簧释放的过程中，因mA∶mB＝1∶2，由摩擦力公式Ff＝μFN＝μmg知，A、B两物体所受的摩擦力大小不等，所以A、B两物体组成的系统合外力不为零，A、B两物体组成的系统动量不守恒，A物体对小车向左的滑动摩擦力小于B对小车向右的滑动摩擦力，在A、B两物体相对小车停止运动之前，小车所受的合外力向右，会向右运动，因存在摩擦力做负功，最终整个系统将静止，则系统的机械能减为零，不守恒，故A、B、C错误，D正确． 题型二　碰撞模型问题 1．碰撞遵循的三条原则 (1)动量守恒定律 (2)机械能不增加 Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′或eq \f(p\o\al(12,),2m1)＋eq \f(p\o\al(22,),2m2)≥eq \f(p1′2,2m1)＋eq \f(p2′2,2m2) (3)速度要合理 ①同向碰撞：碰撞前，后面的物体速度大；碰撞后，前面的物体速度大或相等． ②相向碰撞：碰撞后两物体的运动方向不可能都不改变． 2．弹性碰撞讨论 (1)碰后速度的求解 根据动量守恒和机械能守恒 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′　　　　①,\f(1,2)m1v\o\al(12,)＋\f(1,2)m2v\o\al(22,)＝\f(1,2)m1v1′2＋\f(1,2)m2v2′2 ②)) 解得v1′＝eq \f(?m1－m2?v1＋2m2v2,m1＋m2) v2′＝eq \f(?m2－m1?v2＋2m1v1,m1＋m2) (2)分析讨论： 当碰前物体2的速度不为零时，若m1＝m2，则v1′＝v2，v2′＝v1，即两物体交换速度． 当碰前物体2的速度为零时，v2＝0，则： v1′＝eq \f(?m1－m2?v1,m1＋m2)，v2′＝eq \f(2m1v1,m1＋m2)， ①m1＝m2时，v1′＝0，v2′＝v1，碰撞后两物体交换速度． ②m1m2时，v1′0，v2′0，碰撞后两物体沿同方向运动． ③m1m2时，v1′0，v2′0，碰撞后质量小的物体被反弹回来． 【例题1】（2019·湖南省长沙市雅礼中学高三下学期一模）一质量为m1的物体以v0的初速 度与另一质量为m2的静止物体发生碰撞，其中m2=km1，k1。碰撞可分为完全弹性碰撞、 完全非弹性碰撞以及非弹性碰撞。碰撞后两物体速度分别为v1和v2。假设碰撞在一维上进 行，且一个物体不可能穿过另一个物体。物体1撞后与碰撞前速度之比的取值范围 是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】若发生弹性碰撞，则由动量守恒：m1v0=m1v1+m2v2；由能量关系：，解得，则；若发生完全非弹性碰撞，则由动量守恒：m1v0=（m1+m2）v，解得，则。。故≤r≤，B正确。 【例题2】(2018·广东省湛江市第二次模拟)如图所示，水平地面放置A和B两个物块，物块A的质量m1＝2 kg，物块B的质量m2＝1 kg，物块A、B与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.5.现对物块A施加一个与水平方向成37°角的外力F，F＝10 N，使物块A由静止开始运动，经过12 s物块A刚好运动到物块B处，A物块与B物块碰前瞬间撤掉外力F，物块A与物块B碰撞过程没有能量损失，设碰撞时间很短，A、B两物块均可视为质点，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求： (1)计