《2023届浙江省高三物理高考复习101微专题模型精讲精练》第42讲 动量守恒的判定及某一方向上的动量守恒问题（原卷版）

3.0 envi 2025-03-19 6 4 277.13KB 10 页 3知币
侵权投诉
第 42 讲 动量守恒的判定及某一方向上的动量守恒问题
1．（2022•浙江）如图所示，在竖直面内，一质量 m的物块 a静置于悬点 O正下方的 A点，以速度
v逆时针转动的传送带 MN 与直轨道 AB、CD、FG 处于同一水平面上，AB、MN、CD 的长度均
为l。圆弧形细管道 DE 半径为 R，EF 在竖直直径上，E点高度为 H。开始时，与物块 a相同的
物块 b悬挂于 O点，并向左拉开一定的高度 h由静止下摆，细线始终张紧，摆到最低点时恰好
与a发生弹性正碰。已知 m＝2kg，l＝1m，R＝0.4m，H＝0.2m，v＝2m/s，物块与 MN、CD 之
间的动摩擦因数 μ＝0.5，轨道 AB 和管道 DE 均光滑，物块 a落到 FG 时不反弹且静止。忽略
M、B和N、C之间的空隙，CD 与DE 平滑连接，物块可视为质点。
（1）若 h＝1.25m，求 a、b碰撞后瞬时物块 a的速度 v0的大小；
（2）物块 a在DE 最高点时，求管道对物块的作用力 FN与h间满足的关系；
（3）若物块 b释放高度 0.9m＜h＜1.65m，求物块 a最终静止的位置 x值的范围（以 A点为坐标
原点，水平向右为正，建立 x轴）。
一.知识回顾
1．几个相关概念
(1)系统：两个(或多个)相互作用的物体构成的整体叫作一个力学系统，简称系统。
(2)内力：系统中物体间的作用力。
(3)外力：系统以外的物体施加给系统内物体的力。
2．动量守恒定律
(1)内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为 0，这个系统的总动量保持不变。
这就是动量守恒定律。
(2)表达式
①
p
＝
p
′，系统相互作用前的总动量
p
等于相互作用后的总动量
p
′。
②
m
1
v
1＋
m
2
v
2＝
m
1
v
1′＋
m
2
v
2′，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。
③Δ
p
1＝－Δ
p
2，相互作用的两个物体动量的增量等大反向。
④Δ
p
＝0，系统总动量的增量为零。
(3)适用条件
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：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 某方向守恒：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。
3.动量守恒定律的“六性”
(1)系统性：研究对象是相互作用的两个或多个物体组成的系统。
(2)条件性：必须满足动量守恒定律的适用条件。
(3)矢量性：表达式中初、末动量都是矢量，首先需要选取正方向，分清各物体初、末动量的
正、负。
(4)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。
(5)相对性：动量守恒定律方程中的动量必须是相对于同一惯性参考系。一般选地面为参考系。
(6)普适性：不仅适用于宏观低速物体组成的系统，也适用于微观高速粒子组成的系统。
4．应用动量守恒定律解题的步骤
二.典型例题精讲：
题型一：　对系统、内力和外力的理解
例1．关于系统内力做功的问题，下列说法正确的是（　　）
A．系统内力是作用力与反作用力，做功必定正负相反且代数和为零
B．物体和地球构成的系统中，万有引力是内力，做功的代数和为零
C．系统内一对相互作用的静摩擦力做功的代数和不一定为零
D．系统内一对相互作用的滑动摩擦力做功的代数和一定为负值
题型\s\up7()　对动量守恒定律适用条件的理解
例2．如图所示，A、B两物体质量之比 mA：mB＝3：2，原来静止在平板小车 C上，A、B间有一
根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则（　　）
A．若 A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成系统的动量守恒
B．若 A、B与平板车上表面间的动摩擦因数不同，A、B、C组成系统的动量不守恒
C．若 A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成系统的动量守恒
D．若 A、B所受的摩擦力大小不相等，A、B、C组成系统的动量不守恒
题型\s\up7()　动量守恒定律的应用
例3．悬绳下吊着一个质量为 M＝9.99kg 的沙袋，构成一个单摆，摆长 L＝1m。一颗质量 m＝10g
的子弹以 v0＝500m/s 的水平速度射入沙袋，瞬间与沙袋达到共同速度（不计悬绳质量， g取
10m/s2），则此时悬绳的拉力为（　　）
A．35N B．100N C．102.5N D．350N
题型\s\up7()　沿某一方向动量守恒问题
例4．质量为 M的砂车，沿光滑水平面以速度 v0做匀速直线运动，此时从砂车上方落入一个质量为
m的大铁球，如图所示，则铁球落入砂车后，砂车将（　　）
A．立即停止运动
B．仍匀速运动，速度仍为 v0
C．仍匀速运动，速度小于 v0
D．做变速运动，速度不能确定
三.举一反三，巩固练习
1. 如图所示，在足够大的光滑水平面上停放着装有光滑弧形槽的小车，弧形槽的底端切线水平，
一小球以大小为 v0的水平速度从小车弧形槽的底端沿弧形槽上滑，恰好不从弧形槽的顶端离开。
小车与小球的质量分别为 2m、m，以弧形槽底端所在的水平面为参考平面。小球的最大重力
势能为（　　）
《2023届浙江省高三物理高考复习101微专题模型精讲精练》第42讲 动量守恒的判定及某一方向上的动量守恒问题（原卷版）.docx

共10页,预览3页

还剩页未读， 继续阅读

相关推荐

更多
立即下载
作者：envi 分类：高中 价格：3知币 属性：10 页 大小：277.13KB 格式：DOCX 时间：2025-03-19

开通VIP享超值会员特权

  • 多端同步记录
  • 高速下载文档
  • 免费文档工具
  • 分享文档赚钱
  • 每日登录抽奖
  • 优质衍生服务

作者详情

相关内容

更多

推荐作者

热门标签

大联考 高考地理 英语真题 听力 语法填空 石家庄 数学竞赛 读后续写 英语阅读 深圳中学
/ 10
评分 收藏
分享
立即下载
客服
关注