專題七　碰撞與動量守恒備考篇【考情探究】課標(biāo)解讀考情分析備考指導(dǎo)考點(diǎn)內(nèi)容動量、動量定理1.理解沖量和動量2.通過理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn),理解動量定理,能用動量定理解釋生產(chǎn)、生活中的有關(guān)現(xiàn)象1.動量和動量守恒定律是高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)內(nèi)容,試題以選擇題、實(shí)驗(yàn)題和綜合性的計算題出現(xiàn),計算題常與牛頓運(yùn)動定律、電磁感應(yīng)等知識綜合考查2.常見的考查形式(1)動量定理在流體中的應(yīng)用(2)在碰撞、反沖等問題中,綜合應(yīng)用動量守恒、動量定理和牛頓運(yùn)動定律3.對學(xué)科核心素養(yǎng)的考查主要體現(xiàn)在運(yùn)動和相互作用觀念、能量觀念、模型建構(gòu)、科學(xué)推理和社會責(zé)任等1.學(xué)生在學(xué)習(xí)完動量部分后形成了完整的解決物體運(yùn)動的相關(guān)方法,加深了對物質(zhì)世界的認(rèn)識和理解2.要理解掌握動量、動量定理和動量守恒的基本規(guī)律3.針對常見的碰撞、反沖和爆炸等模型要熟練掌握4.動量和能量、牛頓運(yùn)動定律、電磁場的諸多知識都能夠相互融合,形成復(fù)雜的多過程,交叉知識的問題,可以作為高考大題,注意知識之間的銜接動量守恒定律及其應(yīng)用1.通過理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn),理解動量守恒定律,能用動量守恒定律解釋生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象2.知道動量守恒定律的普適性動量和能量的綜合1.能用牛頓運(yùn)動定律、動量守恒定律、能量守恒定律思考物理問題2.體會用守恒定律分析物理問題的方法,體會自然界的和諧統(tǒng)一【真題探秘】,命題立意本題考查了動量守恒定律、能量守恒定律和牛頓第二定律的綜合應(yīng)用。體現(xiàn)了模型建構(gòu);科學(xué)推理的素養(yǎng)要求。研究在斜面上兩個物體多次碰撞的問題,旨在考查學(xué)生對于碰撞概念的理解。多次碰撞規(guī)律的探究,對于臨界問題的處理,要求考生具有較強(qiáng)的推理和綜合分析能力,本題涉及的規(guī)律多、綜合性強(qiáng),是較難的題目。解題指導(dǎo)注意物體的運(yùn)動過程雖然復(fù)雜,但是每次碰撞過程仍然是一動碰一靜的典型模型,容易上手,針對多次碰撞的問題,本題使用了一般性的探究方法,多次計算尋找規(guī)律,耐心細(xì)心的計算。計算運(yùn)動的最高點(diǎn),利用能量的觀點(diǎn)解題,省略了中間復(fù)雜的碰撞過程,只計算初末狀態(tài),應(yīng)用了能量守恒解題的簡潔性。拓展延伸針對多問大題,前面往往比較簡單,第一問,課本典型的模型,與后續(xù)問題往往具有聯(lián)系;第二問的多次碰撞,重復(fù)多次計算第一問的過程,多次碰撞的問題往往具有重復(fù)性和規(guī)律性,利用規(guī)律計算,歸納總結(jié)出最后結(jié)論;第三問第四問,考查了臨界的問題對特殊點(diǎn)位置的考查。[教師專用題組]1.真題多維細(xì)目表真題涉分考點(diǎn)題型設(shè)題情境學(xué)科素養(yǎng)動量和動量定理動量守恒定律及其應(yīng)用動量與能量綜合應(yīng)用2020課標(biāo)Ⅰ,146動量定理單選汽車碰撞模型建構(gòu)、科學(xué)推理2020課標(biāo)Ⅱ,216動量定理多選冰上運(yùn)動運(yùn)動觀念、科學(xué)推理2020課標(biāo)Ⅲ,156碰撞單選追及碰撞運(yùn)動與相互作用觀念、科學(xué)推理2019課標(biāo)Ⅰ,166動量定理單選“長征九號”模型建構(gòu)、科學(xué)推理2018課標(biāo)Ⅰ,146動量單選高鐵列車啟動運(yùn)動觀念、科學(xué)推理2018課標(biāo)Ⅱ,156動量定理單選高空墜物(雞蛋)運(yùn)動與相互作用觀念、科,學(xué)推理2017課標(biāo)Ⅲ,206動量和動量定理多選F-t圖像模型建構(gòu)、科學(xué)推理2016課標(biāo)Ⅰ,35(2)10動量定理計算噴泉頂玩具模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證2019北京理綜,24(3)7動量定理證明雨滴簡化為圓盤模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新2017課標(biāo)Ⅰ,146反沖單選模型火箭點(diǎn)火升空模型建構(gòu)、科學(xué)推理2018課標(biāo)Ⅱ,2412碰撞計算運(yùn)動與相互作用觀念、模型建構(gòu)、科學(xué)推理2019課標(biāo)Ⅲ,2520彈簧系統(tǒng)模型計算運(yùn)動與相互作用觀念、能量觀念、科學(xué)推理、科學(xué)論證2018課標(biāo)Ⅰ,2412爆炸計算煙花彈爆炸運(yùn)動與相互作用觀念、能量觀念、模型建構(gòu)、科學(xué)推理2016課標(biāo)Ⅱ,35(2)10碰撞計算運(yùn)動與相互作用觀念、能量觀念、模型建構(gòu)、科學(xué)推理2016課標(biāo)Ⅲ,35(2)10碰撞計算運(yùn)動與相互作用觀念、能量觀念、模型建構(gòu)、科學(xué)推理2.命題規(guī)律與趨勢(1)動量定理與動量守恒定律的應(yīng)用。動量定理的考查一般結(jié)合實(shí)際生活命題,有時也結(jié)合圖像命題;動量守恒定律一般結(jié)合現(xiàn)代科技命題。(2)動量守恒與能量守恒的綜合應(yīng)用主要是以碰撞作為載體,考查了考生的分析綜合能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力。(3)對學(xué)科核心素養(yǎng)的考查主要體現(xiàn)在物理觀念中物質(zhì)觀念、運(yùn)動與相互作用觀念、能量觀念的要素和科學(xué)思維中模型建構(gòu)、科學(xué)推理的要素。3.備考方法與策略(1)掌握隔離法、整體法和用守恒定律分析物理問題的方法。(2)理解動量、沖量和動量定理,能用動量定理解釋生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象。(3)定量分析一維碰撞問題并能解釋生產(chǎn)生活中的彈性碰撞和非彈性碰撞現(xiàn)象。(4)運(yùn)用動量守恒定律、能量守恒定律解決碰撞、爆炸、反沖、“子彈打木塊”模型、“彈簧系,統(tǒng)”模型、“滑塊—木板”模型、“人船”模型等問題。(5)理解驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理,靈活處理多種實(shí)驗(yàn)方案。基礎(chǔ)篇【基礎(chǔ)集訓(xùn)】考點(diǎn)一　動量、動量定理1.(2020山東肥城模擬,9)(多選)如圖所示,質(zhì)量相等的小球A、B由輕質(zhì)彈簧連接,A球上端用細(xì)線懸掛于天花板。現(xiàn)燒斷細(xì)線,兩小球從靜止開始下落,至彈簧第一次恢復(fù)原長過程中(B球未觸地),不計空氣阻力,重力加速度為g,下列說法正確的是(　　)A.細(xì)線燒斷瞬間,A球的加速度為g,B球的加速度為零B.整個過程中,彈簧對A、B球的沖量大小相等C.彈簧第一次恢復(fù)原長時,A球動量大于B球動量D.整個過程中,A、B球的重力做功相等答案　BC　2.(2020山東聊城模擬,6)如圖所示,ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿,a、b、c、d位于同一圓周上,a點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn),d點(diǎn)為最低點(diǎn)。每根桿上都套著一個完全相同的小滑環(huán)(圖中未畫出),三個滑環(huán)分別從a、b、c點(diǎn)無初速釋放,下列關(guān)于它們下滑到d的過程,正確的是(　　)A.沿cd細(xì)桿下滑的滑環(huán)用時最長,B.重力對各環(huán)的沖量中a的最小C.彈力對各環(huán)的沖量中c的最大D.合力對各環(huán)的沖量大小相等答案　C　考點(diǎn)二　動量守恒定律及其應(yīng)用1.(2020山東肥城模擬,12)(多選)如圖所示,完全相同的甲、乙兩輛拖車,質(zhì)量均為m,在水平恒力F作用下,以速度v沿平直路面勻速前進(jìn)。某時刻甲、乙兩拖車之間的掛鉤脫鉤,而牽引力F保持不變(將脫鉤瞬間記為t=0時刻),則下列說法正確的是(　　)A.甲、乙兩車組成的系統(tǒng)在0~時間內(nèi)的動量守恒B.甲、乙兩車組成的系統(tǒng)在~時間內(nèi)的動量守恒C.時刻甲車動能的大小為mv2D.0~時間內(nèi)系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為2mv2答案　AD　2.(多選)如圖所示,在水平光滑地面上有A、B兩個木塊,A、B之間用一輕彈簧連接。A靠在墻壁上,用力F向左推B使兩木塊之間的彈簧壓縮并處于靜止?fàn)顟B(tài)。若突然撤去力F,則下列說法中正確的是(　　)A.木塊A離開墻壁前,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒,機(jī)械能也守恒B.木塊A離開墻壁前,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒,但機(jī)械能守恒C.木塊A離開墻壁后,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒,機(jī)械能也守恒D.木塊A離開墻壁后,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒,但機(jī)械能守恒,答案　BC　考點(diǎn)三　動量和能量的綜合　(2020山東青島二模,11)(多選)如圖,小滑塊以初動能Ek0從粗糙斜面底端A點(diǎn)沖上斜面,經(jīng)過時間t滑塊運(yùn)動至最高點(diǎn)B,之后沿原路返回,C為AB的中點(diǎn),下列說法正確的是(　　)A.滑塊上沖至C點(diǎn)時的動能等于Ek0B.滑塊經(jīng)過到達(dá)C點(diǎn)C.滑塊上沖過程中重力的沖量小于返回過程中重力的沖量D.滑塊上沖過程中克服重力做的功等于返回過程中重力做的功　答案　ACD　綜合篇【綜合集訓(xùn)】拓展一　關(guān)于碰撞問題的研究1.(2020山東肥城模擬,8)(多選)如圖甲所示,一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為m1和m2的兩物塊A、B相連,并靜止在光滑的水平地面上,現(xiàn)使A以3m/s的速度向B運(yùn)動壓縮彈簧,速度圖像如圖乙,則有(　　)A.在t1時刻兩物塊達(dá)到共同速度1m/s,且此時彈簧處于伸長狀態(tài)B.在t3時刻兩物塊達(dá)到共同速度1m/s,且此時彈簧處于壓縮狀態(tài)C.兩物體的質(zhì)量之比為m1∶m2=1∶2,D.在t2時刻A與B的動能之比為Ek1∶Ek2=1∶8答案　CD　2.(2020山東嘉祥第一中學(xué)高三一模,9)(多選)如圖(a)所示,在粗糙的水平地面上有兩個大小相同但材質(zhì)不同的甲、乙物塊。t=0時刻,甲物塊以速度v0=4m/s向右運(yùn)動,經(jīng)一段時間后與靜止的乙物塊發(fā)生正碰,碰撞前后兩物塊運(yùn)動的v-t圖像如圖(b)中實(shí)線所示,其中甲物塊碰撞前后的圖線平行,已知甲物塊質(zhì)量為5kg,乙物塊質(zhì)量為4kg,則(　　)A.此碰撞過程為彈性碰撞B.碰后瞬間乙物塊速度為2.5m/sC.碰后乙物塊移動的距離為3.75mD.碰后甲、乙兩物塊所受摩擦力之比為6∶5答案　BC　拓展二　子彈打木塊模型的處理　(2020山東臨沂一模,8)四個水球可以擋住一顆子彈!如圖所示,是央視《國家地理》頻道的實(shí)驗(yàn)示意圖,直徑相同(約30cm)的4個裝滿水的薄皮氣球水平固定排列,子彈射入水球中并沿水平線做勻變速直線運(yùn)動,恰好能穿出第4個水球,氣球薄皮對子彈的阻力忽略不計。以下判斷正確的是　(　　)A.子彈在每個水球中的速度變化相同B.每個水球?qū)ψ訌椬龅墓Σ煌珻.每個水球?qū)ψ訌椀臎_量相同D.子彈穿出第3個水球的瞬時速度與全程的平均速度相等　答案　D　拓展三　爆炸與反沖問題的研究　(2020山東淄博高三一模,7)2020年新型冠狀病毒主要傳播方式為飛沫傳播,打噴嚏可以將飛,沫噴到十米之外。有關(guān)專家研究得出打噴嚏時氣流噴出的速度可達(dá)40m/s,假設(shè)打一次噴嚏大約噴出50mL的空氣,用時約0.02s。已知空氣的密度為1.3kg/m3,估算打一次噴嚏人受到的平均反沖力為(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.13N　　B.0.13NC.0.68N　　D.2.6N　答案　B　[教師專用題組]【綜合集訓(xùn)】　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.(多選)如圖所示,一物體分別沿三個傾角不同的光滑斜面由靜止開始從頂端下滑到底端C、D、E處,三個過程中重力的沖量分別為I1、I2、I3,動量變化量的大小分別為Δp1、Δp2、Δp3,則(　　)A.三個過程中,合力的沖量相同,動量變化量相等B.三個過程中,合力做的功相等,動能變化量相等C.I1,可得m1