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2025年高考物理压轴题(新高考通用)专题05动量定理及碰撞类动量守恒定律的应用(原卷版+解析)

日期:2025-05-06 科目:物理 类型:高中试卷 查看:49次 大小:2696728B 来源:二一课件通
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专题05 动量定理及碰撞类动量守恒定律的应用 命题预测 动量定理及动量守恒定律在高考物理中拥有极其重要的地位,它们不仅是力学知识体系的核心组成部分,也是分析和解决物理问题的重要工具。 在2025年的高考命题中,动量定理及动量守恒定律的考查形式丰富多样。这些考点既可能以选择题、计算题的形式直接检验学生对基本原理的掌握情况,也可能通过复杂的计算题、应用题,要求学生运用动量定理和动量守恒定律进行深入分析和计算。此外,这些考点还经常与其他物理知识点相结合,形成综合性强的题目,以检验学生的综合应用能力。 在复习时,考生应首先深入理解动量定理和动量守恒定律的基本原理和概念,明确它们的适用范围和条件。其次,考生需要熟练掌握相关的公式和计算方法,并能够在实际问题中灵活运用。此外,考生还应注重解题方法的总结和归纳,特别是对于典型题目的解题思路和方法,要进行反复练习和巩固。 高频考法 应用动量定理处理蹦极类问题 应用动量定理处理流体类问题 分方向动量定理应用问题 弹性碰撞类问题 5.完全非弹性碰撞类问题 6.斜面类类碰撞问题 7.弹簧类类碰撞问题 考向一:应用动量定理处理蹦极类问题 1.动量定理的表达式F·Δt=Δp是矢量式,在一维的情况下,各个矢量必须以同一个规定的方向为正方向。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,公式中的F是物体或系统所受的合力。 2.动量定理的应用技巧 (1)应用I=Δp求变力的冲量 如果物体受到大小或方向改变的力的作用,则不能直接用I=Ft求冲量,可以求出该力作用下物体动量的变化Δp,等效代换得出变力的冲量I。 (2)应用Δp=FΔt求动量的变化 考向二:流体类和微粒类问题中应用动量定理 1.流体类“柱状模型”问题 流体及 其特点 通常液体流、气体流等被广义地视为“流体”,质量具有连续性,通常已知密度ρ 分 析 步 骤 1 建立“柱状模型”,沿流速v的方向选取一段柱形流体,其横截面积为S 2 微元研究,作用时间Δt内的一段柱形流体的长度为Δl,对应的质量为Δm=ρSvΔt 3 建立方程,应用动量定理研究这段柱状流体 2.微粒类“柱状模型”问题 微粒及 其特点 通常电子流、光子流、尘埃等被广义地视为“微粒”,质量具有独立性,通常给出单位体积内粒子数n 分 析 步 骤 1 建立“柱状模型”,沿运动的方向选取一段微元,柱体的横截面积为S 2 微元研究,作用时间Δt内一段柱形流体的长度为Δl,对应的体积为ΔV=Sv0Δt,则微元内的粒子数N=nv0SΔt 3 先应用动量定理研究单个粒子,建立方程,再乘以N计算 考向三:应用动量守恒定律解决碰撞类问题 1.碰撞三原则: (1)动量守恒:即p1+p2=p1′+p2′. (2)动能不增加:即Ek1+Ek2≥Ek1′+Ek2′或+≥+. (3)速度要合理 ①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′。 ②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。 2. “动碰动”弹性碰撞 发生弹性碰撞的两个物体碰撞前后动量守恒,动能守恒,若两物体质量分别为m1和m2,碰前速度为v1,v2,碰后速度分别为v1ˊ,v2ˊ,则有: (1) (2) 联立(1)、(2)解得: v1’=,v2’=. 特殊情况: 若m1=m2 ,v1ˊ= v2 ,v2ˊ= v1 . 3. “动碰静”弹性碰撞的结论 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m1v1=m1v1′+m2v2′ (1) m1v=m1v1′2+m2v2′2 (2) 解得:v1′=,v2′= 结论:(1)当m1=m2时,v1′=0,v2′=v1(质量相等,速度交换) (2)当m1>m2时,v1′>0,v2′>0,且v2′>v1′(大碰小,一起跑) (3)当m1<m2时,v1′<0,v2′>0(小碰大,要反弹) (4)当m1 m2时 ... ...

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