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高考二轮复习物理教案(12)动量动量守恒定律及应用doc高中物理
高考二轮复习物理教案(12)动量动量守恒定律及应用doc高中物理
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③某一方向上动量守恒:虽然系统所受外力之和不为零,但系统在某一方向上的外力之和为零,那么该方向上的动量守恒4.动量守恒定律的表达式(1)p=p/意义:系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p’(从守恒的角度列式).(2)∆p=p/-p=0意义:系统总动量的增量等于零(从增量角度列式).(3)对相互作用的两个物体组成的系统:①p1+p2=p1/+p2/或者m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/意义:两个物体作用前的动量的矢量和等于作用后的动量的矢量和.-8-/8\n②p1/-p1=一(p2/-p2)或者∆p1=一∆p2或者∆p1+∆p2=0www.ks5u.com意义:两物体动量的变化大小相等,方向相反.5.弹性碰撞与非弹性碰撞形变完全恢复的叫弹性碰撞;形变完全不恢复的叫完全非弹性碰撞;而一般的碰撞其形变不能够完全恢复。机械能不损失的叫弹性碰撞;机械能损失最多的叫完全非弹性碰撞;而一般的碰撞其机械能有所损失。6.碰撞过程遵守的规律——应同时遵守三个原那么①系统动量守恒②系统动能不增www.ks5u.com③实际情景可能:碰前、碰后两个物体的位置关系(不穿越)和速度关系应遵循客观实际.如甲物追乙物并发生碰撞,碰前甲的速度必须大于乙的速度,碰后甲的速度必须小于、等于乙的速度或甲反向运动.二、考纲要求考点要求说明考点解读www.ks5u.com动量、动量守恒定律及其应用Ⅱ动量守恒定律只限于一维情况本章的重点内容:唯一的二级要求是动量及其守恒定律,本专题和前面的3-4模块有共同特点是题目教简单,但为了照顾知识点的覆盖面,会出现一个大题中在套二、三个小题的情况弹性碰撞和非弹性碰撞、反冲运动Ⅰ验证动量守恒定律(实验、探究)Ⅰ三、教法指引此专题复习时,可以先让学生完成相应的习题,在精心批阅之后以题目带动知识点,进展适www.ks5u.com当提炼讲解。要求学生强加记忆。这一专题的题目还是较难的,虽然只有一个二级要求,但是此专题的内容涉及受力分析、过程分析等二轮复习时还是要稳扎稳打,从根本知识出发四、知识网络-8-/8\nwww.ks5u.com二、典例精析题型1.(子弹射木块题型)矩形滑块由不同材料的上下两层固体组成,将其放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v水平射向滑块假设射中上层子弹刚好不穿出,假设射中下层子弹刚好能嵌入,那么()A.两次子弹对滑块做的功一样多B.两次滑块所受冲量一样大C.子弹嵌入上层时对滑块做功多D.子弹嵌入上层时滑块所受冲量大解:设固体质量为M,根据动量守恒定律有:www.ks5u.com由于两次射入的相互作用对象没有变化,子弹均是留在固体中,因此,固体的末速度是一样的,而子弹对滑块做的功等于滑块的动能变化,对滑块的冲量等于滑块的动量的变化,因此A、B选项是正确的。规律总结:解决这样的问题,还是应该从动量的变化角度去思考,其实,不管是从哪个地方射入,相互作用的系统没有变化,因此,动量和机械能的变化也就没有变化。www.ks5u.com题型2.(动量守恒定律的判断)把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平地面上,枪发射出子弹时,关于枪、子弹、车的以下说法正确的选项是()A.枪和子弹组成的系统动量守恒B.枪和车组成的系统动量守恒C.只有忽略不计子弹和枪筒之间的摩擦,枪、车和子弹组成的系统的动量才近似守恒D.枪、子弹、车组成的系统动量守恒www.ks5u.com解:此题C选项中所提到的子弹和枪筒之间的摩擦是系统的内力,在考虑枪、子弹、车组成的系统时,这个因素是不用考虑的根据受力分析,可知该系统所受合外力为0,符合动量守恒的条件,应选D-8-/8\n规律总结:判断系统是否动量守恒时,一定要抓住守恒条件,即系统不受外力或者所受合外力为0。www.ks5u.com题型3.(碰撞中过程的分析)如以下图,位于光滑水平桌面上的小滑块A和B都可视作质点,质量相等。B与轻质弹簧相连。设B静止,A以某一初速度向B运动并与弹簧发生碰撞。在整个碰撞过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于()www.ks5u.comABA.A的初动能B.A的初动能的1/2C.A的初动能的1/3D.A的初动能的1/4www.ks5u.com解:解决这样的问题,最好的方法就是能够将两个物体作用的过程细化。具体分析如右图,开场A物体向B运动,如右上图;接着,A与弹簧接触,稍有作用,弹簧即有形变,分别对A、B物体产生如右中图的作用力,对A的作用力的效果就是产生一个使A减速的加速度,对B的作用力的效果那么是产生一个使B加速的加速度。如此,A在减速,B在加速,一起向右运动,但是在开场的时候,A的速度依然比B的大,所以相同时间内,A走的位移依然比B大,故两者之间的距离依然在减小,弹簧不断压缩,弹簧产生的作用力越来越大,对A的加速作用和对B的加速作用而逐渐变大,于是,A的速度不断减小,B的速度不断增大,直到某个瞬间两个物体的速度一样,如右以以下图。过了这个瞬间,由于弹簧的压缩状态没有发生任何变化,所以对两个物体的作用www.ks5u.com力以及力的效果也没有变,所以A要继续减速,B要继续加速,这就会使得B的速度变的比A大,于是A、B物体之间的距离开场变大。因此,两个物体之间的距离最小的时候,也就是弹簧压缩量最大的时候,也就是弹性势能最大的时候,也就是系统机械能损失最大的时候,就是两个物体速度相同的时候。www.ks5u.com根据动量守恒有,根据能量守恒有,以上两式联列求解的,可见弹簧具有的最大弹性势能等于滑块A原来动能的一半,B正确-8-/8\n规律总结:处理带有弹簧的碰撞问题,认真分析运动的变化过程是关键,面对弹簧问题,一定要注重细节的分析,采取“慢镜头”的手段。www.ks5u.com题型4.(动量守恒定律的适用情景)小型迫击炮在总质量为1000kg的船上发射,炮弹的质量为2kg.假设炮弹飞离炮口时相对于地面的速度为600m/s,且速度跟水平面成45°角,求发射炮www.ks5u.com弹后小船后退的速度?解:发射炮弹前,总质量为1000kg的船静止,那么总动量Mv=0.发射炮弹后,炮弹在水平方向的动量为mv1'cos45°,船后退的动量为(M-m)v2'.据动量守恒定律有0=mv1'cos45°+(M-m)v2'.www.ks5u.com取炮弹的水平速度方向为正方向,代入已知数据解得www.ks5u.com规律总结:取炮弹和小船组成的系统为研究对象,在发射炮弹的过程中,炮弹和炮身(炮和船视为固定在一起)的作用力为内力.系统受到的外力有炮弹和船的重力、水对船的浮力.在船静止的情况下,重力和浮力相等,但在发射炮弹时,浮力要大于重力.因此,在垂直方向上,系统所受到的合外力不为零,但在水平方向上系统不受外力(不计水的阻力),故在该方向上动量守恒.www.ks5u.com题型5.(多物体多过程动量守恒)两块厚度相同的木块A和B,并列紧靠着放在光滑的水平面上,其质量分别为mA=2.0kg,mB=0.90kg.它们的下底面光滑,上外表粗糙.另有质量mC=0.10kg-8-/8\n的铅块C(其长度可略去不计)以vC=10m/s的速度恰好水平地滑到A的上外表(见图),由于摩擦,铅块最后停在本块B上,测得B、C的共同速度为v=0.50m/s,求:木块A的速度和铅块C离开A时的速度.解:设C离开A时的速度为vC,此时A、B的共同速度为vA,对于C刚要滑上A和C刚离开A这两个瞬间,由动量守恒定律知mCvC=(mA+mB)vA+mCv'C(1)以后,物体C离开A,与B发生相互作用.从此时起,物体A不再加速,物体B将继续加速一段时间,于是B与A别离.当C相对静止于物体B上时,C与B的速度分www.ks5u.com别由v'C和vA变化到共同速度v.因此,可改选C与B为研究对象,对于C刚滑上B和C、B相对静止时的这两个瞬间,由动量守恒定律知mCv'C+mBvA=(mB+mC)v(2)由(l)式得mCv'C=mCvC-(mA+mB)vAwww.ks5u.com代入(2)式mCv'C-(mA+mC)vA+mBvA=(mB+mC)v.得木块A的速度www.ks5u.com所以铅块C离开A时的速度题型6.(人船模型)在静止的湖面上有一质量M=100kg的小船,船上站立质量m=50kg的人,www.ks5u.com船长L=6m,最初人和船静止.当人从船头走到船尾(如图),船后退多大距离?(忽略水的阻力)-8-/8\n解:选地球为参考系,人在船上行走,相对于地球的平均速度为(L-x)/t,船相对于地球后退的www.ks5u.com平均速度为x/t,系统水平方向动量守恒方程为故规律总结:错解:由船和人组成的系统,当忽略水的阻力时,水平方向动量守恒.取人前进的方向为正方向,设t时间内人由船头走到船尾,那么人前进的平均速度为L/t,船在此时www.ks5u.com间内后退了x距离,那么船后退的平均速度为x/t,水平方向动量守恒方程为故这一结果是错误的,其原因是在列动量守恒方程时,船后退的速度x/t是相对于地球的,而人前进的速度L/t是相对于船的。相对于不同参考系的速度代入同一公式中必然要出错.题型7.(动量守恒中速度的相对性)一个静止的质量为M的原子核,放射出一个质量为mwww.ks5u.com的粒子,粒子离开原子核时相对于核的速度为v0,原子核剩余局部的速率等于()解:取整个原子核为研究对象。由于放射过程极为短暂,放射过程中其他外力的冲量均可不计,系统的动量守恒.放射前的瞬间,系统的动量p1=0,放射出粒子的这一瞬间,设剩余部www.ks5u.com分对地的反冲速度为v',并规定粒子运动方向为正方向,那么粒子的对地速度v=v0-v',系统的动量-8-/8\np2=mv-(M-m)v'=m(v0-v')-(M-m)v'.由p1=p2,即www.ks5u.com0=m(v0-v)-(M-m)v'=mv0-Mv'.应选C。规律总结:运用动量守恒定律处理问题,既要注意参考系的统一,又要注意www.ks5u.com到方向性。www.ks5u.comw.w.w.k.s.5.u.c.o.mwww.ks5u.com-8-/8
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高考 - 二轮专题
发布时间:2022-08-25 22:58:45
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