高考物理微专题：动量压轴综合问题解题模板！

1.应用动量定理解题的一般步骤

(1)明确研究对象和研究过程(研究过程既可以是全过程,也可以是全过程中的某一阶段);

(2)进行受力分析:只分析研究对象以外的物体施加给研究对象的力,不必分析研究对象的内力;

(3)规定正方向;

(4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量,根据动量定理列方程求解.

2.应用动量守恒定律解题要点

(1)分析题意,明确研究对象.在分析相互作用的物体总动量是否守恒时,通常把这些被研究的物体称为系统.对于比较复杂的物理过程,要采用程序法对全过程进行分段分析,要明确在哪些阶段中,哪些物体发生相互作用,从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的.

(2)要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析,弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力,哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力.在受力分析的基础上根据判断动量守恒的要点,判断能否应用动量守恒定律.

(3)明确所研究的相互作用过程,确定过程的始、末状态,即确定系统内各个物体的初动量和末动量;特别注意其矢量性、瞬时性及同一性,对地面上运动的物体,一般都选地面为参考系.

(4)规定正方向,确定初、末状态动量的正、负号.根据动量守恒定律列方程求解.

3.解答动力学问题的三条重要途径

牛顿运动定律、动量和能量是解决动力学问题的三条重要途径.如图所示,求解这类问题时要注意正确选取研究对象、运动状态、运动过程,并在分析的基础上恰当选用物理规律来解题,选用规律也有一定的原则.

动量定理经典例题：[2018全国卷Ⅱ]

高空坠物极易对行人造成伤害.若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（ ）

A. 10 N B. 102 N C. 103 N D. 104 N

解析：根据自由落体运动和动量定理有2gh=v2(h为25层楼的高度，约70 m)，Ft=mv，代入数据解得F≈1×103 N，所以C正确.

答案：C

总结：本题是估算题，求解时要能联系实际，合理估算出居民楼高约3米。

动量守恒定律经典例题：[2018全国卷Ⅰ]

一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动.爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量，求

（1）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间；

（2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度

解析：(1)设烟花弹上升的初速度为v0，由题给条件有

E=1/2mv20 ①（1分）

设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为t，由运动学公式有

0-v0=-gt ②（1分）

联立①②式得

t=1/g·√（2E/m）③（2分）

(2)设爆炸时烟花弹距地面的高度为h1，由机械能守恒定律有

E=mgh1 ④（1分）

火药爆炸后，烟花弹上、下两部分均沿竖直方向运动，设炸后瞬间其速度分别为v1和v2.由题给条件和动量守恒定律有

1/4mv21+1/4mv22=E ⑤（2分）

1/2mv1+1/2mv2=0 ⑥（2分）

由⑥式知，烟花弹两部分的速度方向相反，向上运动部分做竖直上抛运动.设爆炸后烟花弹向上运动部分继续上升的高度为h2，由机械能守恒定律有

1/4mv21=1/2mgh2 ⑦（1分）

联立④⑤⑥⑦式得，烟花弹向上运动部分距地面的最大高度为

h=h1+h2=2E/mg ⑧（2分）

总结：烟花弹爆炸极短时间内，在这个极短时间内烟花弹爆炸形成两部分间相互作用的内力远大于它们所受到的外力（重力），可认为烟花弹爆炸前后的整体动量守恒。

爆炸模型规律：

反冲模型规律：

高考预测：动量守恒定律是逢然界中最普遍的规律之一。在碰撞、爆炸、打击、反冲等物理现象中，一般会隐含有系统机械能与其它形式参量之间的转化，但这类问题因作用时间极短，且内力远大于外力，系统的动量或某一方向上的动量守恒。动量守恒定律常与能量守恒定律、牛顿运动定律、多体多过程问题、电磁感应问题中的双滑杆问题、原子核反应问题、不完全归纳法等相结合进行考查。