2025年高二物理上學期動量守恒定律條件判斷題一、系統(tǒng)選取與動量守恒條件的關聯性判斷題目：將靜止在光滑水平面上的木塊與子彈視為系統(tǒng)，子彈擊中木塊后共同運動，該過程動量守恒。解析：正確。系統(tǒng)（子彈+木塊）在水平方向不受外力（光滑水平面無摩擦力），豎直方向重力與支持力平衡，合外力為零，滿足動量守恒條件。題目：粗糙水平面上滑行的物塊，因受摩擦力作用，動量不守恒。解析：正確。若以物塊為系統(tǒng)，摩擦力為外力且不為零，系統(tǒng)動量不守恒；若以物塊與地球為系統(tǒng)，摩擦力為內力，但地球質量極大，其速度變化可忽略，通常不討論此類系統(tǒng)的動量守恒。題目：用輕彈簧連接的兩小球在光滑水平面上相向運動，碰撞過程中彈簧壓縮到最短時，系統(tǒng)動量不守恒。解析：錯誤。彈簧彈力為系統(tǒng)內力，水平方向無外力，系統(tǒng)動量始終守恒，壓縮到最短時只是兩小球速度相等，動量仍守恒。二、外力與內力的辨析及動量守恒適用性題目：人站在靜止的小車上拋球，球拋出瞬間人與車的動量之和等于球的動量。解析：錯誤。以人、車、球為系統(tǒng)，拋球時內力作用，系統(tǒng)水平方向動量守恒（初始總動量為零），故人與車的動量之和與球的動量大小相等、方向相反，總動量為零。題目：單擺擺動過程中，擺球動量守恒。解析：錯誤。擺球受重力和擺線拉力，拉力方向始終變化，合外力不為零（指向圓心的向心力），動量方向時刻改變，不滿足守恒條件。題目：兩磁鐵在光滑水平面上同名磁極相對放置，釋放后相互排斥過程中，系統(tǒng)動量守恒。解析：正確。磁力為系統(tǒng)內力，水平方向無外力，豎直方向受力平衡，系統(tǒng)總動量守恒（初始動量為零，任意時刻總動量仍為零）。三、動量守恒與機械能守恒的交叉判斷題目：完全彈性碰撞中，系統(tǒng)動量守恒且機械能守恒；完全非彈性碰撞中，系統(tǒng)動量不守恒但機械能損失最大。解析：前半句正確，后半句錯誤。完全非彈性碰撞中系統(tǒng)動量仍守恒（合外力為零），但兩物體粘在一起共速，機械能損失最大（轉化為內能等）。題目：物體沿光滑斜面下滑，斜面固定時物體動量守恒；斜面可自由滑動時系統(tǒng)（物體+斜面）動量守恒。解析：錯誤。斜面固定時，物體受重力、支持力，支持力為外力（斜面給物體的力有水平分量），物體動量不守恒；斜面可滑動時，系統(tǒng)在水平方向無外力（光滑地面），水平動量守恒，但豎直方向動量不守恒（物體有豎直方向加速度）。題目：子彈擊穿木塊過程中，因摩擦力做功產生熱量，系統(tǒng)動量不守恒。解析：錯誤。摩擦力為系統(tǒng)內力，若地面光滑，系統(tǒng)水平方向動量守恒；熱量產生僅說明機械能不守恒，與動量守恒無關。四、臨界條件與近似守恒問題題目：炸彈在空中爆炸瞬間，因重力作用，系統(tǒng)動量不守恒。解析：錯誤。爆炸內力遠大于重力（外力），滿足“外力遠小于內力”的近似守恒條件，可認為系統(tǒng)動量守恒（時間極短，外力沖量可忽略）。題目：光滑水平面上質量相等的兩球發(fā)生對心碰撞，碰后兩球交換速度，則該碰撞一定是完全彈性碰撞。解析：正確。質量相等的物體發(fā)生完全彈性碰撞時，確實會交換速度，且碰撞前后動量和機械能均守恒，可通過公式推導驗證：設兩球初速度為(v_1)、(v_2)，碰后為(v_1')、(v_2')，則(v_1'=v_2)，(v_2'=v_1)。題目：在光滑水平面上，A球以速度(v)撞擊靜止的B球，若A球質量遠大于B球，碰撞后A球速度幾乎不變，B球獲得速度約為(2v)。解析：正確。由動量守恒定律(m_Av=m_Av_A'+m_Bv_B')和機械能守恒（彈性碰撞）(\frac{1}{2}m_Av^2=\frac{1}{2}m_Av_A'^2+\frac{1}{2}m_Bv_B')，當(m_A\ggm_B)時，解得(v_A'\approxv)，(v_B'\approx2v)。五、多物體系統(tǒng)與分方向動量守恒題目：質量為M的氣球靜止在空中，人站在氣球上以速度(v)（相對地面）豎直向下拋出質量為m的物體，氣球速度為(\frac{mv}{M})，方向豎直向上。解析：正確。系統(tǒng)（氣球+人+物體）初始總動量為零，豎直方向動量守恒，設氣球速度為(v')，則(mv-Mv'=0)，解得(v'=\frac{mv}{M})（向上為正方向）。題目：兩物體在光滑水平面上沿同一直線運動，A的動量為5kg·m/s，B的動量為3kg·m/s，同向運動時碰撞后總動量為8kg·m/s，反向運動時碰撞后總動量為2kg·m/s。解析：錯誤。動量是矢量，同向運動時總動量為5+3=8kg·m/s（正方向），反向運動時總動量為5-3=2kg·m/s（以A的方向為正），但無論同向或反向，碰撞前后系統(tǒng)總動量均守恒，數值應分別保持8kg·m/s和2kg·m/s，而非“碰撞后”才為該值。題目：質量為m的小球從高h處自由下落，與地面碰撞后反彈，若碰撞時間極短，地面對小球的沖量等于(m(\sqrt{2gh}+v))（v為反彈速度）。解析：正確。碰撞過程中重力沖量可忽略（時間極短），由動量定理：合外力沖量等于動量變化量，即(I=mv-(-m\sqrt{2gh})=m(v+\sqrt{2gh}))，地面對小球的沖量方向向上。六、復雜場景中的動量守恒綜合判斷題目：光滑水平面上有一靜止的小車，車上一人持槍連續(xù)射擊，子彈全部射入墻內，射擊過程中車將向右勻速運動。解析：錯誤。每射出一顆子彈，系統(tǒng)（人、車、槍、子彈）水平方向動量守恒，子彈向左運動，車向右反沖；但子彈射入墻內后，墻對子彈的沖量會通過子彈傳遞給小車，最終系統(tǒng)總動量為零，車會停止運動（需考慮多次射擊的累積效應，實際每次射擊后車獲得微小速度，子彈射入墻后車速度歸零）。題目：空間站繞地球勻速圓周運動，站內宇航員拋出一物體，因空間站處于完全失重狀態(tài)，系統(tǒng)動量守恒。解析：錯誤。空間站與地球存在萬有引力（外力），系統(tǒng)（空間站+宇航員+物體）所受合外力不為零（提供向心力），動量不守恒；完全失重僅表示物體對支持物無壓力，不代表不受外力。題目：兩質量相等的滑塊在光滑水平面上發(fā)生碰撞，碰撞前動量大小相等、方向相反，碰撞后可能均靜止，也可能交換速度。解析：正確。若為完全非彈性碰撞，兩滑塊粘在一起靜止（總動量為零）；若為完全彈性碰撞，交換速度后總動量仍為零；若為一般非彈性碰撞，速度大小均減小但總動量為零。題目：用細線懸掛的沙袋被子彈擊中，子彈嵌入沙袋過程中，沙袋、子彈與地球組成的系統(tǒng)動量守恒。解析：錯誤。細線拉力為外力（子彈嵌入時沙袋會擺動，拉力方向變化且不為零），系統(tǒng)合外力不為零，動量不守恒；若忽略細線拉力（碰撞時間極短），可近似認為水平方向動量守恒，但豎直方向動量不守恒。題目：火箭發(fā)射過程中，因燃料燃燒產生的推力為內力，系統(tǒng)（火箭+燃料）動量守恒。解析：錯誤。火箭受地球引力和空氣阻力（外力），且推力本質是燃料噴射時的反作用力，屬于系統(tǒng)內力，但外力不為零，動量不守恒；僅在理想無引力、無阻力環(huán)境中，火箭動量守恒。七、易錯點與典型誤區(qū)分析誤區(qū)1：認為“動量守恒則速度守恒”。反例：兩球彈性碰撞后速度交換，動量守恒但速度變化。誤區(qū)2：將“合外力為零”等同于“不受外力”。反例：粗糙水平面上兩物體碰撞，若外力（摩擦力）遠小于內力，可近似認為動量守恒。誤區(qū)3：混淆“系統(tǒng)總動量”與“單個物體動量”。反