文档文本内容
专题08 动量定理与动量守恒定律
目录
01 析•考情精解...................................................................................................................3
02 构•知能架构...................................................................................................................5
03 破•题型攻坚...................................................................................................................5
题型一 动量定理的理解及应用....................................................................................................................... 5
真题动向
常以冲击、碰撞、流体模型为情境,考查冲量与动量变化的定量关系。
必备知识
知识1 冲量的三种计算方法.....................................................................................................9
知识2 冲量与功的比较..............................................................................................................9
知识3 动量与动能的比较.........................................................................................................9
知识4 动量定理的深入理解.....................................................................................................10
关键能力
能力1 利用动量定理解题的基本思路.....................................................................................10
能力2 动量定理的应用技巧.....................................................................................................10
能力3 用动量定理处理多过程问题.........................................................................................11
能力4 用动量定理处理“流体类”问题................................................................................11
命题预测
考向1 动量与冲量......................................................................................................................11
考向2 动量定理的应用..............................................................................................................12
【题型总结】 利用动量定理求解平均力问题.................................14
考向3 利用动量定理处理流体(变质量)问题..........................................................................14
题型二 动量守恒定律的理解及应用..............................................................................................................14
真题动向
高频与能量守恒、爆炸、人船模型综合,突出系统性分析与矢量运算。
必备知识
知识1 动量守恒定律的深入理解.............................................................................................17
知识2 碰撞..................................................................................................................................17
知识3 两种碰撞.......................................................................................................................... 18
知识3 动量守恒定律的应用.....................................................................................................18
关键能力
能力1 利用动量守恒定律解题的基本思路............................................................................20
命题预测
考向1 动量守恒的判断及简单应用.........................................................................................20
考向2 碰撞问题.......................................................................................................................... 21
考向3 爆炸 反冲 人船模型.....................................................................................................23
命题
轨迹
透视
从近三年高考试题来看,试题涵盖选择题及计算题,题目难度中等偏难。
命题趋势:动量定理与动量守恒定律是高考物理的高频核心考点,命题聚焦于过程
分析与系统思维。常结合牛顿第二定律、运动学公式考查,多以计算题形式出现,
重点在于分析物体受力情况,确定合外力的冲量,进而求解动量变化量或相关物理
量,动量定理常以“冲击力”“缓冲作用”“平均力计算”为情境,结合v-t 图像或
F-t 图像考查冲量与动量变化的矢量关系。动量守恒则多出现在碰撞模型(弹性/非
弹性)、人船模型、反冲现象(如火箭喷气、烟花爆炸)等综合题中,强调“系统
内力主导、外力可忽略”的判断条件,且常与动能定理、机械能守恒联合命题,形
成“动量+能量”双守恒的复合题型,近年更倾向考查非对称碰撞(如质量不等、
初速不同)的多阶段运动分析。
考点
频次
总结
考点
2025 年
2024 年
2023 年
动量定理的理解
及应用
2025· 甘肃卷·T14 、
2025·河北卷·T14、
2024· 广东卷·T14 、
2024·福建卷·T7、
2023· 广东卷·T10 、
2023·新课标卷·T19
动量守恒定律的
理解及应用
2025· 甘肃卷·T4 、
2025·江苏卷·T14、
2024· 广东卷·T10 、
2024· 江苏卷·T9 、
2024· 江苏卷·T14 、
2024· 山东卷·T17 、
2024· 河北卷·T15 、
2024·湖南卷·T15、
2023·广东卷·T15
2026
命题
预测
预计在2026 年高考继续延续“情境化+综合化”趋势,动量守恒将更深入结合变质
量问题与非对心碰撞的矢量分解,考查动量守恒的矢量性与方向性。图像题可能引
入动量-时间(p-t)图或速度-位移图间接推断系统动量变化。此外,科技应用背景
(如空间站对接、电磁弹射)将成为新命题素材,强调物理模型与工程实际的衔
接,要求考生具备从真实情境中抽象出“系统”与“守恒条件”的建模能力。
素养
目标
1.理解动量和冲量的概念,理解动量定理及其表达式。
2.能用动量定理解释生活中的有关现象。
3.会用动量定理进行相关计算,并会在流体力学中建立“柱状”模型。
4.理解动量守恒的条件并会应用动量守恒定律解决基本问题。
5.能熟练运用动量守恒定律定量分析一维碰撞问题。
6.会用动量守恒的观点分析爆炸、反冲及人船模型。
核心
能力
掌握守恒思想、转化思想、整体法与隔离法、微元法、图像法等解题方法
题型一 动量定理的理解及应用
1.(2025·浙江·T9)高空抛物伤人事件时有发生,成年人头部受到
的冲击力,就会有生命危险。设
有一质量为
的鸡蛋从高楼坠落,以鸡蛋上、下沿接触地面的时间差作为其撞击地面的时间,上、下沿
距离为
,要产生
的冲击力,估算鸡蛋坠落的楼层为( )
A.5 层
B.8 层
C.17 层
D.27 层
命题解读
新情境:以社会热点“高空抛物”为背景,将抽象的物理模型(鸡蛋自由落体与撞击
减速)与生活实际(楼层高度估算)相结合,考查学生运用物理知识解决实际问题的
能力,并渗透安全教育。
新考法:综合应用题。将动量定理(求冲击力与速度关系)、运动学公式(自由落
体、匀减速平均速度)和生活常识(楼层高度)三者结合,进行多步骤计算和估算。
新角度:考查学生对动量定理 FΔt = mΔv 中“Δt”的深刻理解(如何从撞击形变
距离推导出作用时间),以及将复杂实际问题分解为多个标准物理过程的能力。
2.(2025·湖北·T7)一个宽为L 的双轨推拉门由两扇宽为
的门板组成。门处于关闭状态,其俯视图如图
(a)所示。某同学用与门板平行的水平恒定拉力作用在一门板上,一段时间后撤去拉力,该门板完全运
动到另一边,且恰好不与门框发生碰撞,其俯视图如图(b)所示。门板在运动过程中受到的阻力与其重
力大小之比为
,重力加速度大小为g。若要门板的整个运动过程用时尽量短,则所用时间趋近于
( )
A.
B.
C.
D.
命题解读
新情境:创设了一个“推拉门”的力学模型,情境新颖且贴近生活,要求分析在恒定
拉力与阻力作用下,使门板运动总时间最短的条件。
新考法:模型构建与数学应用能力题。以动量定理为核心方程,结合运动学关系,推
导出总时间表达式,并利用数学方法(不等式或极限思想) 求极值。
新角度:考查学生从实际情境中抽象出“先加速后减速”的物理模型的能力,以及运
用动量定理列式、进行代数推导和运用极限(F 趋近于无穷大)分析物理问题的能
力。
3.(2025·广东·T10)(多选)如图所示,无人机在空中作业时,受到一个方向不变、大小随时间变化的
拉力。无人机经飞控系统实时调控,在拉力、空气作用力和重力作用下沿水平方向做匀速直线运动。已知
拉力与水平面成30°角,其大小F 随时间t 的变化关系为F = F0-kt(F ≠ 0,F0、k 均为大于0 的常量),
无人机的质量为m,重力加速度为g。关于该无人机在0 到T 时间段内(T 是满足F > 0 的任一时刻),下
列说法正确的有( )
A.受到空气作用力的方向会变化
B.受到拉力的冲量大小为
C.受到重力和拉力的合力的冲量大小为
D.T 时刻受到空气作用力的大小为
命题解读
新情境:以高科技产品“无人机”为背景,设定其受大小线性变化的拉力,在飞控系
统调控下保持水平匀速运动,考查动态受力与冲量分析。
新考法:动态分析与概念辨析题。重点考查受力分析(空气作用力与合力平衡)、冲
量的计算(变力的冲量——F-t 图面积)、矢量合成与分解。
新角度:考查学生对物体平衡条件(合力为零)的瞬时性理解,对变力冲量计算方法
的掌握,以及对力、冲量等矢量性的把握。
4.(2025·甘肃·T14)如图1 所示,细杆两端固定,质量为m 的物块穿在细杆上。初始时刻。物块刚好能
静止在细杆上。现以水平向左的力F 作用在物块上,F 随时间t 的变化如图2 所示。开始滑动瞬间的滑动摩
擦力等于最大静摩擦力。细杆足够长,重力加速度为g,θ=30°。
求:
(1)t=6s 时F 的大小,以及t 在0~6s 内F 的冲量大小。
(2)t 在0~6s 内,摩擦力f 随时间t 变化的关系式,并作出相应的f−t 图像。
(3)t=6s 时,物块的速度大小。
命题解读
新情境:设计了一个经典的力学模型:物块在倾斜杆上,受到线性变化的水平力,分
析其摩擦力变化和最终速度
新考法:过程分析与图像绘制题。综合考查受力分析(正交分解、静摩擦力与滑动摩
擦力的转变)、动量定理(合外力的冲量)以及函数图像的绘制。
新角度:考查学生对静摩擦力被动性、最大静摩擦力临界点的判断,以及分段处理复
杂运动过程(0-4s 静止、4-6s 滑动)的能力。
知识1 冲量的三种计算方法
1. 公式法:I=Ft,适用于_________________。
2. 动量定理法:I=p'-p,多用于求_________________或_________________。
3. 图像法:用F-t 图线____________可求变力的冲量。若F-t 呈线性关系,也可直接用_____________的冲量。
知识2 冲量与功的比较
冲量
功
定义
作用在物体上的力和力作用时
间的乘积
作用在物体上的力和物体在力的方
向上的位移的乘积
单位
N·s
J
公式
I=Ft (F 为恒力)
W =Fl cosθ (F 为恒力)
矢标性
矢量
标量
意义
(1)表示力对时间的累积
(2)是动量变化的量度
(1)表示力对空间的累积
(2)是能量变化的量度
联系
都是过程量,都与力的作用过程相联系
知识3 动量与动能的比较
动量
动能
物理意义
描述机械运动状态的物理量
定义式
p=mv
Ek=1
2 mv 2
标矢性
矢量
标量
变化因素
合外力的冲量
合外力所做的功
大小关系
p=√2mE k
Ek= p2
2m
变化量
Δp=Ft
ΔEk=Fl
联系
(1)都是相对量,与参考系的选取有关,通常选取地面为参考系
(2)若物体的动能发生变化,则动量一定也发生变化;但动量发生变
化时动能不一定发生变化
知识4 动量定理的深入理解
1. 内容:物体所受_________________等于它的动量的变化.
2. 表达式:F合t=mv t−mv 0
能力1 利用动量定理解题的基本思路
1. 确定_________________.
2. 对物体进行_________________.可先求每个力的冲量,再求各力冲量的矢量和——合力的冲量;或先
求合力,再求合力的冲量.
3. 抓住过程的_________________,选好正方向,确定各动量和冲量的正负号.
4. 根据动量定理列方程,如有必要还需要补充其他方程,最后代入数据求解.
能力2 动量定理的应用技巧
1. 研究对象可以是单个物体,也可以是多个物体组成的系统;
2. 表达式是矢量式,需要规定正方向;
3. 匀变速直线运动,如果题目不涉及加速度和位移,用动量定理比用牛顿第二定律求解更简捷;
4. 在变加速运动中F 为Δt 时间内的平均力;
5. 电磁感应问题中,利用动量定理可以求解时间、电荷量或导体棒的位移。
1)上述公式是一矢量式,两边不仅大小相等,而且方向相同,运用它分析问题时要特别注意冲量、动
量及动量变化量的方向.
2)公式中的F 合是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力.
3)由Ft=P’- P,得F = P
' - P
t
,即物体所受的合外力等于物体动量的变化率.
4)上述公式除了表明两边大小、方向的关系外,还说明了两边的因果关系,即合外力的冲量是动量变
化的原因.
5)动量定理的研究对象可以是单个物体,也可以是物体系统.对物体系统,只需分析系统受的外力,不
必考虑系统内力.系统内力的作用不改变整个系统的总动量.
6)动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力.对于变力,动量定理中的力F 应当理解为
变力在作用时间内的平均值.
7)当物体运动包含多个不同过程时,可分段应用动量定理求解,也可以全过程应用动量定理求解.
能力3 用动量定理处理多过程问题
如果物体在不同阶段受力不同,即合外力不恒定,此情况下应用动量定理时,一般采取以下两种方法:
1. _________________处理法:找出每一段合外力的冲量I1、I2…In,这些冲量的矢量和即外力的合冲量I=
I1+I2+…+In,根据动量定理I=p′-p 求解,分段处理时,需注意各段冲量的正负。
2. _________________处理法:在全过程中,第一个力的冲量I1,第二个力的冲量I2,…第n 个力的冲量
In,这些冲量的矢量和即合冲量I,根据I=p′-p 求解,用全过程法求解时,需注意每个力的作用时间及力
的方向。
3. 若不需要求中间量,用全程法更为简便。
能力4 用动量定理处理“流体类”问题
1. 流体类问题:运动着的连续的气流、水流等流体,与其他物体的表面接触的过程中,会对接触面有冲击
力。此类问题通常通过动量定理解决。
2. 解答质量连续变动的动量问题的基本思路
1)确定研究对象:Δt 时间内流体微元。
2)_________________:对于流体,可沿流速v 的方向选取一段柱形流体, 设在Δt 时间内通过某一
横截面积为S 的流体长度Δl =v·Δt,如图所示,若流体的密度为ρ,那么,在 这段时间内流过该截面
的流体的质量为_________________;
3) 运用动量定理,即流体微元所受的合力的冲量等于流体微元动量的增量,即F 合Δt=Δp。(Δt 足够
短时,流体重力可忽略不计)
考向1 动量与冲量
1.(2026·江苏镇江·一模)在“苏超”比赛中,足球被踢出后在空中做斜抛运动,最后落到水平草地上。
不计空气阻力,则足球在飞行过程中( )
A.经过最高点时动量为零
B.全过程重力的冲量为0
若求解流体对接触物体的力,首先转换研究对象,分析与流体接触的物体对流体的力,
再结合牛顿第三定律进行解答
C.动量的变化率不变
D.竖直方向的动量不变
2.(2025·云南昆明·模拟预测)下图是我们在学习平抛运动中做过的实验,A、B 是两个完全相同的钢球。
若忽略空气阻力,当小锤完成敲击后,下列对两小球的判断正确的是( )
A.两个钢球落地时的动量相同
B.两个钢球落地时的动能相同
C.从敲击后到两个钢球落地,两个钢球的重力冲量相同
D.从敲击后到两个钢球落地,两个钢球的动能增量不相同
考向2 动量定理的应用
3.
(2025·山东济南·三模)击地传球是篮球运动中常见的一种传球方式,如图所示,某次传球
过程中,运动员甲将篮球斜向下抛出,篮球落地前速度大小为
,方向与水平地面夹角为
,篮球触
地后反弹,水平方向速度不变,竖直方向速度大小不变,方向相反,之后被运动员乙接到,已知篮球质量
,与地面接触时间
,重力加速度大小
,则篮球受到地面的平均作用力为( )
A.6N
B.9N
C.12N
D.15N
4.(2025·山东济南·一模)“打水漂”是将扁形石片向水面快速抛出,石片在水面上一跳一跳的飞向远方。
现将“打水漂”简化成如下理想模型,质量为m 的石片(可视为质点)在距水面高度为h1的A 点以初速度
v0水平抛出,在水面上第1 次弹跳后,上升的最大高度为h2,已知石片与水面的第一次接触过程中作用时
间为
,重力加速度为g,不计空气阻力。求
(1)石片第1 次落到水面上时的速度大小及速度与水平方向夹角的正切值;
(2)石片在水面的第1 次弹跳过程中,水对石片竖直方向的冲量大小。
【题型总结】
利用动量定理求解平均力问题
(1)选取研究对象和研究过程,规定正方向,力或速度的方向与正方向相同的为正,与正方向相反的为负。
(2)对运动过程等进行等效简化,化变量为恒量。
(3)根据动量定理列方程求平均力等。
考向3 利用动量定理处理流体(变质量)问题
5.(2026·河南郑州·一模)(多选)一深空探测宇宙飞船以恒定速度v 经过宇宙微尘区,飞船垂直于速度
方向的正面面积为S,微尘区的密度为
。设微尘与飞船碰撞后附着于飞船上,且其质量远小于飞船质量,
则( )
A.单位时间内附着于飞船上的微尘质量为
B.单位时间内附着于飞船上的微尘质量为
C.为了使飞船速度保持不变,则飞船的牵引力应为
D.为了使飞船速度保持不变,则飞船的牵引力应为
题型二 动量守恒定律的理解及应用
1.(2025·河南·T7)两小车P、Q 的质量分别为
和
,将它们分别与小车N 沿直线做碰撞实验,碰撞
前后的速度v 随时间t 的变化分别如图1 和图2 所示。小车N 的质量为
,碰撞时间极短,则( )
A.
B.
C.
D.
命题解读
新情境:通过呈现两个不同小车(P、Q)与同一小车N 碰撞前后的v-t 图像,考查对
碰撞过程中动量守恒的理解。
新考法:图像信息提取与比例计算题。要求学生从v-t 图像中准确读取碰撞前后的速
度大小和方向,代入动量守恒定律公式进行计算和比较。
新角度:考查学生从物理图像中提取有效信息(速度矢量)的能力,以及对动量守恒
定律矢量性的应用(注意正方向)。
2.(2025·湖南·T10)(多选)如图,某爆炸能量测量装置由装载台和滑轨等构成,C 是可以在滑轨上运
动的标准测量件,其规格可以根据测量需求进行调整。滑轨安装在高度为h 的水平面上。测量时,将弹药
放入装载台圆筒内,两端用物块A 和B 封装,装载台与滑轨等高。引爆后,假设弹药释放的能量完全转化
为A 和B 的动能。极短时间内B 嵌入C 中形成组合体D,D 与滑轨间的动摩擦因数为
。D 在滑轨上运动
距离后抛出,落地点距抛出点水平距离为
,根据
可计算出弹药释放的能量。某次测量中,A、B、
C 质量分别为
、
、
,
,整个过程发生在同一竖直平面内,不计空气阻力,重力加速度大小
为g。则( )
A.D 的初动能与爆炸后瞬间A 的动能相等
B.D 的初动能与其落地时的动能相等
C.弹药释放的能量为
D.弹药释放的能量为
命题解读
新情境:以“测量弹药爆炸能量”的创新型实验装置为背景,过程涉及爆炸、完全非
弹性碰撞、匀减速直线运动和平抛运动,综合性极强。
新考法:多过程综合计算与能量分析题。串联了爆炸动量守恒、碰撞动量守恒、动能
定理(或匀变速运动规律)、平抛运动规律等多个核心考点。
新角度:考查学生将复杂的连续过程分解为若干个独立子过程(爆炸→碰撞→滑行→
平抛)并寻找联系(速度、动能)的能力,以及对功能关系的理解。
3.(2024·河北·T16)如图,三块厚度相同、质量相等的木板A、B、C(上表面均粗糙)并排静止在光滑
水平面上,尺寸不计的智能机器人静止于A 木板左端。已知三块木板质量均为
A 木板长度为
,
机器人质量为
,重力加速度g 取
,忽略空气阻力。
(1)机器人从A 木板左端走到A 木板右端时,求A、B 木板间的水平距离。
(2)机器人走到A 木板右端相对木板静止后,以做功最少的方式从A 木板右端跳到B 木板左端,求起跳
过程机器人做的功,及跳离瞬间的速度方向与水平方向夹角的正切值。
(3)若机器人以做功最少的方式跳到B 木板左端后立刻与B 木板相对静止,随即相对B 木板连续不停地3
次等间距跳到B 木板右端,此时B 木板恰好追上A 木板。求该时刻A、C 两木板间距与B 木板长度的关系。
命题解读
新情境:构建了一个极具创新性和思维难度的“机器人-木板”模型,涉及人船模
型、斜抛运动优化、多次起跳相对运动等复杂情境。
新考法:复杂模型构建与数学建模题。本题是压轴大题,综合考查人船模型(动量守
恒)、斜抛运动极值问题、多次相对运动中的动量守恒与位移关系。
新角度:考查学生运用动量守恒定律处理多体、多过程问题的能力,以及利用数学方
法(函数求极值)解决物理优化问题的能力,对物理思想和数学工具的要求都很高。
知识1 动量守恒定律的深入理解
1. 内容:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变.
2. 表达式:
1)系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量:m1v1+m2v2=m1v1
' +m2v2
'
2)相互作用的两个物体动量的变化量等大反向:Δp1=−Δp2
3)系统总动量的变化量为零:Δp=0
3. 动量守恒定律成立的条件
1)_________________:系统不受外力或系统所受外力的合力为零.
2)_________________:系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如
______________问题中的摩擦力,_________________过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,
可以忽略不计.
3)_________________:系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上
系统的总动量的分量保持不变.
4. 动量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性.
知识2 碰撞
1)碰撞:碰撞是指物体间的__________________________________,而物体间相互作用力很大的现
象.
2)特点:在碰撞现象中,一般都满足_________________,可认为相互碰撞的系统动量守恒.
3)分类
类型
定义
动量是否守恒
机械能是否守恒
弹性碰撞
碰撞时,内力是弹性力,只发生机械能
的转移,系统内无机械能损失
守恒
守恒
非弹性碰撞
发生非弹性碰撞时,内力是非弹性力,
部分机械能转化为物体的内能
守恒
有损失
完全非弹性碰撞
发生完全非弹性碰撞时,机械能向内
能转化得最多,机械能损失最大.碰后
物体粘在一起,以共同速度运动
守恒
损失最大
4)碰撞问题遵守的三条原则
①_________________:p1+ p2=p1
' + p2
'
.
②_________________:Ek 1+Ek 2=Ek 1
' +Ek 2
'
.
③__________________________________
Ⅰ、碰前两物体同向运动,若要发生碰撞,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′ .
Ⅱ、碰前两物体相向运动,碰后两物体的运动方向至少有一个改变.
知识3 两种碰撞
弹性碰撞
举例:一动碰一静
动量守恒m1v1=m1v1'+m2v2'
机械能守恒1
2m1v1
2=1
2m1v1'2+1
2m2v2'2
解得
v1'=(m1-m2)v1
m1+m2
,
v2'= 2m1v1
m1+m2
结论:
(1)m1=m2时,v1'=0,v2'=v1,即两球碰撞后交换了速度
(2)当m1>m2 时,v1'>0,v2'>0,碰后两球都沿v1 方向运
动,当m1≫m2时v1'=v1,v2'=2v1
(3)m1<m2 时,v1'<0 ,v2'>0 ,碰后入射小球反弹,当
m1≪m2时,v1'=-v1,v2'≈0
完全非弹性
碰撞
碰后两球粘在一起末速度相同
动量守恒m1v1+m2v2=(m1+m2)v,机械
能损失最多
损失的机械能
ΔE=1
2m1v1
2+1
2m2v2
2-1
2(m1+m2)v2
知识3 动量守恒定律的应用
1.爆炸
1)爆炸问题的特点是物体间的_____________________________________________________________,
故可用动量守恒定律来处理.
2)在爆炸过程中,有其他形式的能转化为动能,系统的动能爆炸后会增加,在碰撞过程中,系统的
总动能不可能增加,一般有所减少而转化为内能.
3)由于爆炸问题作用时间很短,作用过程中物体的位移很小,一般可忽略不计,可以把作用过程作
为一个理想化过程简化处理.即作用后还从作用前瞬间的位置以新的动量开始运动.
2. 反冲现象
反冲现象是指在_________________,系统内一部分物体向某方向发生动量变化时,系统内其余部分
物体向相反的方向发生动量变化的现象.喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例.显然,
_______________
__________________________________.
3. 人船模型
1)模型图示
2)模型特点
①两物体满足动量守恒定律:m人v人−m船v船=0
②两物体的位移大小满足:
m人
x人
t −m船
x船
t =0
,又x人+x船=L
得
x人=
m船
m船+m人
L
,
x船=
m人
m船+m人
L
3)运动特点
①___________________________________________________;
②______________________________________________________________________________
1)作用原理:反冲运动是系统内两物体之间的作用力和反作用力产生的效果
2)反冲运动中系统不受外力或内力远大于外力,所以反冲运动遵循动量守恒定律
3)反冲运动中,由于有其他形式的能转化为机械能,所以系统的总机械能增加
,即
x人
x船
= v人
v船
=m船
m人.
能力1 利用动量守恒定律解题的基本思路
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).
2. 进行受力分析,判断系统动量是否守恒(或某一方向上是否守恒).
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.
考向1 动量守恒的判断及简单应用
1.(2026·贵州六盘水·二模)(多选)如图所示,两端分别固定小球
、
的轻杆,受轻微扰动后,从竖
直位置沿顺时针方向自由倒下,不计一切摩擦。则在轻杆倒下过程中
、
及轻杆组成的系统( )
A.机械能守恒
B.机械能不守恒
C.水平方向动量守恒
D.水平方向动量不守恒
2.(2026·内蒙古赤峰·模拟预测)(多选)如图,物块A、B 中间用轻弹簧相连,A 与弹簧不拴接,放置
在足够长的斜面上。初始时弹簧处于原长,
、
恰好静止。物块
以速度
沿斜面匀速下滑并
与
发生弹性碰撞。已知
和
质量均为
,
的质量为
,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
从
、
碰后到
与弹簧分离的过程,对
、
和弹簧组成的系统,下列说法正确的是( )
A.动量守恒,机械能不守恒
B.机械能守恒,动量不守恒
C.弹簧弹性势能的最大值为1.2J
D.A、B 与斜面因摩擦产生的内能之比为1:3
考向2 碰撞问题
3.
(2025·重庆北碚·模拟预测)如图所示,小球2 静止在水平地面上,小球1 以一定的速度与
小球2 发生对心碰撞。若碰撞时间极短,且不计一切摩擦,则下列关于两个小球碰撞前后动量
与时间t
的关系可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4.
(2024·全国·模拟预测)碰碰车是一种十分受欢迎的游乐设施,已知碰碰车甲的总质量为
,碰碰车乙的总质量为
,两车始终在一条直线上运动,碰撞时间极短,如图所示。
(1)现观测到车甲以
的速度与静止的车乙发生碰撞,碰后甲、乙的速度变为
和
,请分析这次碰撞是不是弹性碰撞。如果不是弹性碰撞,请计算一下碰撞过程中的机械能损失;
(2)车甲以
的速度追上前方以
的速度行驶的车乙发生碰撞,若甲、乙的这次碰撞是弹性
碰撞,请求出两车碰后的速度大小。
5.(2026·贵州毕节·一模)测试汽车追尾碰撞时,可以检测两车的尾部、前部溃缩、燃油系统密封性、座
椅头枕对颈椎的保护效果等。某次汽车碰撞安全性测试安排在极端水平路面进行,质量
的甲车以
速度
匀速行驶,某时刻紧急刹车(车轮抱死),运动距离
时与静止的乙车发生正碰。利
用甲车传感器测得碰撞时间
,碰后甲车的速度
。甲乙两车完全相同,轮胎与路面间的
动摩擦因数
,重力加速度
。
(1)求碰撞前瞬间甲车的速度大小
;
(2)根据安全标准,驾驶员头部承受的平均加速度不大于6g(g 为重力加速度),通过计算说明该碰撞过程
是否符合安全标准;
(3)某学习小组利用上述数据来判断两车碰撞过程动量是否守恒,查阅资料得知相对误差绝对值
,若
,则认为系统动量守恒。请判断两车组成的系统动量是否守恒,
说明理由。
考向3 爆炸 反冲 人船模型
6.(2026·江苏·一模)如图所示,小圆环A 穿在光滑水平直杆上,通过细线与小圆环B 相连,初始时细线
恰好水平拉直。现将A、B 从图示位置由静止释放,B 的运动轨迹如图中虚线所示,Q 点为右侧轨迹的最高
点,不计空气阻力,则( )
A.A 做简谐运动
B.A、B 的系统动量守恒
C.A 的质量大于B 的质量
D.仅增大B 的质量,B 能到达Q 点的右侧
7.(2025·江苏盐城·模拟预测)一烟花竖直上升到最高点时恰好爆炸,假设爆炸瞬间各碎片以等大的速率
向各方向运动,空气阻力忽略不计,则( )
A.爆炸瞬间,烟花的机械能转化为其他形式的能
B.从爆炸后到落地前,各部分碎片均做匀变速直线运动
C.从爆炸后到落地前,各部分碎片总在同一个球面上
D.从爆炸后到落地前,各部分碎片动量的总和保持不变
8.(2025·重庆南岸·模拟预测)如图所示,木块A、B 并排静止在光滑水平面上,A 上固定一竖直轻杆,
轻杆上端O 点系一长为L 的细线,细线另一端系一小球C,A、B、C 质量均为m。现将C 拉起至细线水平
且自然伸直后由静止释放,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.C 能向左摆到与释放点等高的位置
B.C 球由静止释放到第一次经过最低点的过程中,木块A 的位移大小为
C.C 第一次运动到最低点时,绳中张力大小为mg
D.从C 球经过最低点到恰好第一次到达轻杆左侧最高处的过程中,木块A 一直做减速运动