第三讲 碰撞与动量守恒 [知识建构][高考调研]1.2018 年高考中该部分内容的考查难度将加大(1)利用图象或公式直接考查动量定理或者动量守恒定律.(2)考查动量定理的应用,特别是动量定理在流体力学中的应用.此外,动量定理还可以与电场、磁场、电磁感应等知识综合命题,选择题和计算题的命题形式皆有可能出现.(3)考查动量守恒定律及其应用.试题常常涉及多个物体、多个过程,以碰撞模型为纽带,几个运动阶段既相互独立,又相互联系,物体碰前、碰后的速度是联系各运动阶段的桥梁.此类题目中动量常与能量、牛顿运动定律等知识相互结合.2.常用的思想方法:①动量定理结合微积分的思想方法.②弹性碰撞中的二级结论法.[答案] (1)物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化.(2)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.(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矢量和为零,则系统动量守恒.② 系统所受合外力虽然不为零,但系统的内力远大于外力时,如碰撞、爆炸等现象中,系统的动量可看成近似守恒.③ 系统所受的合外力虽不为零,如果在某一个方向上合外力为零,那么在该方向上系统的动量守恒.(4)碰撞的分类考向一 动量定理[归纳提炼]1.用动量定理的解题的基本思路2.应用动量定理解题技巧(1)动量定理没有适用条件,在计算与时间有关的问题时都可以适用.(2)动量定理研究对象选择可以是单一物体,也可以是质点系,在研究质点系问题时,受力分析是只考虑质点系的外力.(3)在应用动量定理时需要规定正方向. (2016·全国卷Ⅰ)某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为 M 的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便起见,假设水柱从横截面积为 S 的喷口持续以速度 v0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于 S);水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为 ρ,重力加速度大小为 g.求:(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量;(2)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度.[思路点拨] (1)玩具在空中悬停说明 F=mg.(2)求水对玩具的作用力,可考虑动量定理解题.[解析] (1)设 Δt 时间内,从喷口喷出的水的体积为 ΔV,质量为 Δm,则 Δm=ρΔV①ΔV=v0SΔt②由①②式得,单位时间内从喷口喷出的水的质量=ρv0S③(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为 h,水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为 v...