【69页】【三维设计】（广东专版）2016年高考物理一轮复习第十四章动量与原子物理考点通关（选修3-5）.doc文档全套完整下载

图提示物体动量的变化量为，动量的变化量为，因和组成的系统合外力为零，故此系统动量守恒，表达式为。

记记动量定义物体的质量与速度的乘积。

公式。

单位千克米秒。

符号。

意义动量是描述物体运动状态的物理量，是矢量，其方向与速度的方向相同。

动量定理内容物体在个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。

表达式或。

冲量力与力的作用时间的乘积，即。

动量守恒定律内容如果系统不受外力，或者所受外力的合力为零，这个系统的总动量保持不变。

常用的种表达形式即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。

即系统总动量的增量为零。

即相互作用的系统内的两部分物体，其中部分动量的增加量等于另部分动量的减少量。

④，即相互作用前后系统内各物体的动量都在同直线上时，作用前总动量与作用后总动量相等。

常见的几种守恒形式及成立条件理想守恒系统不受外力或所受外力的合力为零。

近似守恒系统所受外力虽不为零，但内力远大于外力。

分动量守恒系统所受外力虽不为零，但在方向上合力为零，系统在该方向上动量守恒。

试试足球运动员将个沿水平方向飞来的足球反向踢回，在这个过程中，若足球动量变化量的大小为，则足球的动量定减小足球的动量定增大足球的动量大小可能不变足球的动量大小定变化解析选如果足球原速返回，则动量大小不变如果弹回时速度减小，则动量减小如果弹回时速度增大，则动量增大。

碰撞爆炸与反冲想想质量为速度为的球跟质量为且静止的球发生正碰。

碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此，碰撞后球的速度可能有不同的值。

请你分析碰撞后球的速度可能是以下值吗提示若和的碰撞是弹性碰撞，则根据动量守恒和机械能守恒可以解得获得的最大速度为若和的碰撞是完全非弹性碰撞，则碰撞之后二者连在起运动，获得最小的速度，根据动量守恒定律，知获得的速度应满足，即可见，球的速度可以是，不可能是和。

记记碰撞碰撞现象两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生非常大的相互作用的过程。

碰撞特征作用时间短。

作用力变化快。

内力远大于外力。

④满足动量守恒。

碰撞的分类及特点弹性碰撞动量守恒，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，机械能损失最多。

爆炸现象爆炸过程中内力远大于外力，爆炸的各部分组成的系统总动量守恒。

反冲运动物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动的现象。

反冲运动中，相互作用力般较大，通常可以用动量守恒定律来处理。

试试多选小型爆炸装置在光滑坚硬的水平钢板上发生爆炸，所有碎片均沿钢板上方的圆锥面圆锥的顶点在爆炸装置处飞开。

在爆炸过程中，下列关于爆炸装置的说法中正确的是总动量守恒机械能增大水平方向动量守恒竖直方向动量守恒解析选爆炸装置在光滑坚硬的水平钢板上发生爆炸，与钢板间产生巨大的相互作用力，这个作用力将远远大于它所受到的重力，所以爆炸装置的总动量是不守恒的。

但由于钢板对爆炸装置的作用力是竖直向上的，因此爆炸装置在竖直方向动量不守恒，而在水平方向动量是守恒的。

爆炸时，化学能转化为机械能，因此，机械能增大，故正确。

动量守恒定律的应用动量守恒的四性矢量性表达式中初未动量都是矢量，需要首先选取正方向，分清各物体初末动量的正负。

瞬时性动量是状态量，动量守恒指对应每时刻的总动量都和初时刻的总动量相等。

同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参考系的速度。

般选地面为参考系。

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。

应用动量守恒定律解题的步骤例山东高考如图所示，光滑水平轨道上放置长木板上表面粗糙和滑块，滑块置于的左端，三者质量分别为。

开始时静止起以的速度匀速向右运动，与发生碰撞时间极短后向右运动，经过段时间再次达到共同速度起向右运动，且恰好不再与碰撞。

求与发生碰撞后瞬间的速度大小。

图审题指导，再次达到共同速度起向右运动，恰好不再与碰撞，说明最终的速度相同。

解析木板与滑块处于光滑水平面上，两者碰撞时间极短，碰撞过程中滑块与木板间的摩擦力可以忽略不计，木板与滑块组成的系统，在碰撞过程中动量守恒，则碰撞后，木板与滑块组成的系统，在两者达到同速之前系统所受合外力为零，系统动量守恒，和达到共同速度后，恰好不再与滑块碰撞，则最后三者速度相等，联立以上各式，代入数值解得答案在同物理过程中，系统的动量是否守恒与系统的选取密切相关，因此应用动量守恒解决问题时，定要明确哪些物体组成的系统在哪个过程中动量是守恒的。

注意挖掘题目中的隐含条件，这是解题的关键，如本例中，撞后，间的距离不变的含义是碰后，的速度相同。

碰撞问题分析分析碰撞问题的三个依据动量守恒，即。

动能不增加，即或。

速度要合理。

碰前两物体同向，则后前碰后，原来在前的物体速度定增大，且前后。

两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变。

弹性碰撞的规律两球发生弹性碰撞时应满足动量守恒和机械能守恒。

以质量为，速度为的小球与质量为的静止小球发生正面弹性碰撞为例，则有由得结论当时，两球碰撞后交换了速度。

当时，碰撞后两球都向前运动。

当，碰撞后质量小的球被反弹回来。

例如图所示，三个木块的质量均为。

置于光滑的水平面上之间有轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连，将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把和紧连，使弹簧不能伸展，以至于，可视为个整体，现以初速沿，的连线方向朝运动，与相碰并黏合在起，以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使与，分离，已知离开弹簧后的速度恰为，求弹簧释放的势能。

图审题指导第步抓关键点关键点获取信息光滑的水平面组成的系统动量守恒，可视为个整体与碰后，三者速度相同与相碰并黏合在起弹簧伸展以后的速度也相同第二步找突破口要求弹簧释放的势能系统增加的机械能利用动量守恒定律确定在弹簧伸展前的速度利用动量守恒定律确定在弹簧伸展后的速度。

解析设碰后和的共同速度大小为，由动量守恒有设离开弹簧时，的速度大小为，由动量守恒有设弹簧的弹性势能为，从细线断开到与弹簧分开的过程中机械能守恒，有由式得弹簧所释放的势能为答案含有弹簧的碰撞问题，在碰撞过程中系统的机械能也不定守恒，如本例中，弹簧伸展之前，与碰撞的过程为完全非弹性碰撞，但在碰撞结束后，弹簧伸展的过程中，系统的动量和机械能均守恒。

动量守恒定律与能量的综合问题例新课标全国高考如图，小球，用等长细线悬挂于同固定点。

让球静止下垂，将球向右拉起，使细线水平。

从静止释放球，两球碰后粘在起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为。

忽略空气阻力，求图两球，的质量之比两球在碰撞过程中损失的机械能与球在碰前的最大动能之比。

审题指导解答本题时应注意以下两点小球碰撞前和碰撞后摆动过程中机械能是守恒的。

两球相碰过程为完全非弹性碰撞。

解析设球的质量为，细线长为，球下落至最低点，但未与球相碰时的速率为，由机械能守恒定律得式中是重力加速度的大小。

设球的质量为在两球相碰后的瞬间，两球共同速度为，以向左为正，由动量守恒定律得设两球共同向左运动到最高处时，细线与竖直方向的夹角为，由机械能守恒定律得联立式得④代入已知数据得两球在碰撞过程中的机械能损失为联立式，与碰前球的最大动能之比为联立式，并代入题给数据得。

答案利用动量的观点和能量的观点解题应注意下列问题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。

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。

典例安徽高考如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平台面，轻质弹簧左端固定，右端连接着质量的小物块。

装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。

传送带始终以的速率逆时针转动。

装置的右边是光滑曲面，质量的小物块从其上距水平台面高处由静止释放。

已知物块与传送带之间的动摩擦因数，。

设物块间发生的是对心弹性碰撞，第次碰撞前物块静止且处于平衡状态④。

取。

图求物块与物块第次碰撞前的速度大小通过计算说明物块与物块第次碰撞后能否运动到右边的曲面上如果物块，每次碰撞后，物块再回到平衡位置时都会立即被锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，试求出物块第次碰撞后的运动速度大小。

解题流程第步审题干，抓关键信息关键点获取信息物块不离开平台，物块碰后在平台上向右匀速运动物块在曲面上运动时，机械能守恒两物块碰撞时，速度方向共线，且碰撞时动量动能均守恒④碰前物块速度为零，弹簧处于原长状态第二步审设问，找问题的突破口要确定物块能否回到右边的曲面上⇓确定物块与物块碰后在传送带上向右滑行的位移⇓确定物块与物块碰撞后的速度⇓物块与物块碰撞前的速度⇓物