全国卷：2020年高考物理总复习《动量定理与动量守恒定律》专题突破学案

《动量定理与动量守恒定律》专

题突破

【考点定位】

1、理解动量、动量变化量的概念；知道动量守恒的条件；会利用动量守恒定律分析碰撞、反冲等相互作用问题。

2、本专题综合应用动力学、动量和能量的观点来解决物体运动的多过程问题.本专题是高考的重点和热点，命题情景新，联系实际密切，综合性强，侧重在计算题中命题，是高考的压轴题.

3、动量和动量的变化量这两个概念常穿插在动量守恒定律的应用中考查；动量守恒定律的应用是本部分的重点和难点，也是高考的热点；动量守恒定律结合能量守恒定律来解决碰撞、打击、反冲等问题，以及动量守恒定律与圆周运动、核反应的结合已成为近几年高考命题的热点。

4、本专题在高考中主要以两种命题形式出现：一是综合应用动能定理、机械能守恒定律和动量守恒定律，结合动力学方法解决多运动过程问题；二是运用动能定理和能量守恒定律解决电场、磁场内带电粒子运动或电磁感应问题.由于本专题综合性强，因此要在审题上狠下功夫，弄清运动情景，挖掘隐含条件，有针对性的选择相应的规律和方法.

考点一、动量和动量定理

1、动量：物体质量和速度的乘积，p mv =，单位为./kg m s ，矢量，方向与速度方向相同。

2、动量变化量：'p p p ∆=-，即末动量'p 与初动量p 的差，同样动量变化量也是矢量，

方向与速度变化量同向。末动量减去初动量是矢量加减，不是代数加减。

3、冲量：力和力的作用时间的乘积，I Ft =，矢量，方向与力的方向一致。

4、动量定理：合外力的冲量等于动量变化量即I p =∆。无论是动量变化量'p p p ∆=-还是合外力冲量12I I I =+都是矢量加减。

考点二、动量守恒定律

1、内容：如果系统不受外力，或者所受外力的合力为0，这个系统的总动量保持不变。表达式① 'p p =系统相互作用前的总动量和相互作用后的总动量大小相等方向相同。② '0p p p ∆=-=系统动量的增量为0.③ 12p p ∆=-∆相互作用的系统内两个物体，其中一个物体动量的增量等于另一个物体动量的减少量。

2、动量守恒条件：①理想守恒，系统不受外力或所受外力为0.②近似守恒，系统所受外力虽不为0，但是系统内里远大于外力。③分动量守恒，系统在某一个方向上合力为0，则系统该方向动量守恒。

3、碰撞、爆炸和反冲，都属于系统内力大于外力的情况，近似认为动量守恒。碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞以及完全非弹性碰撞。弹性碰撞动量守恒机械能守恒；非弹性碰撞动量守恒机械能不守恒，完全非弹性碰撞动量守恒，但机械能损失最多，即碰后速度粘在一起速度相同。

4、碰撞现象满足的规律

①动量守恒定律．

②机械能不增加．

③速度要合理：若碰前两物体同向运动，则应有v 后>v 前，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有v 前′≥v 后′；碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变。

5、弹性碰撞的规律

两球发生弹性碰撞时满足动量守恒定律和机械能守恒定律．

以质量为m1，速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生正面弹性碰撞为例， 则有m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′和2222112112

12121v m v m v m '+'=

解得：121211

v m m m m v +-='；12

1122v m m m v +=' 结论： ①当两球质量相等时，v 1′＝0，v 2′＝v 1，两球碰撞后交换速度．

②当质量大的球碰质量小的球时，v 1′>0，v 2′>0，碰撞后两球都向前运动．

③当质量小的球碰质量大的球时，v 1′<0，v 2′>0，碰撞后质量小的球被反弹回来

6、综合应用动量和能量的观点解题技巧

（1）动量的观点和能量的观点

①动量的观点：动量守恒定律

②能量的观点：动能定理和能量守恒定律

这两个观点研究的是物体或系统运动变化所经历的过程中状态的改变，不对过程变化的细节作深入的研究，而关心运动状态变化的结果及引起变化的原因．简单地说，只要求知道过程的始、末状态动量式、动能式和力在过程中的冲量和所做的功，即可对问题求解． ②利用动量的观点和能量的观点解题应注意下列问题：

(a)动量守恒定律是矢量表达式，还可写出分量表达式；而动能定理和能量守恒定律是标量表达式，绝无分量表达式．

(b)动量守恒定律和能量守恒定律，是自然界最普遍的规律，它们研究的是物体系统，在力学中解题时必须注意动量守恒的条件及机械能守恒的条件．在应用这两个规律时，当确定了研究的对象及运动状态变化的过程后，根据问题的已知条件和要求解的未知量，选择研究的两个状态列方程求解．

【例题演练】

1．质量为60kg 的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来；已知弹性安全带的缓冲时间是1.2s ，安全带长5m ，不计空气阻力影响，g 取10m/s 2

，则安全带所受的平均冲力的大小为（ ）

A ．100 N

B ．500 N

C ．600 N

D ．1100 N

【答案】D.

2．A 、B 两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上．已知A 、B 两球质量分别为2m 和m ．当用板挡住A 球而只释放B 球时，B 球被弹出落于距桌边距离为x 的水平地面上，如图所示．问当用同样的程度压缩弹簧，取走A 左边的挡板，将A 、B 同时释放，B 球的落地点距离桌边距离为（ ）

A ．3x

B ．x 3

C ．x

D ．x 3

6 【答案】D

3．（多选）A 、B 两物体在光滑水平面上沿同一直线运动，图表示发生碰撞前后的v-t 图线，由图线可以判断正确的是（ ）

A ．A 、

B 的质量比为3:2

B ．A 、B 作用前后总动量守恒

C ．A 、B 作用前后总动量不守恒

D ．A 、B 作用前后总动能不变

【答案】ABD

4．【2017·新课标Ⅰ卷】将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空，50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）（ ）