选修3-5动量.doc

选修3-5动量知识点总结一、对冲量的理解1、I=Ft：适用于计算恒力或平均力的冲量，变力的冲量常用动量定理求。2、I合 的求法：A、若物体受到的各个力作用的时间相同，且都为恒力，则I合=F合.tB、若不同阶段受力不同，则I合为各个阶段冲量的矢量和。二、对动量定理的理解：1、意义：冲量反映力对物体在一段时间上的积累作用，动量反映了物体的运动状态。2、矢量性：P的方向由决定，与、无必然的联系，计算时先规定正方向。 三、对动量守恒定律的理解： 或 1、研究对象：相互作用的物体所组成的系统2、条件： A、理想条件：系统不受外力或所受外力有合力为零。 B、近似条件：系统内力远大于外力，则系统动量近似守恒。 C、单方向守恒：系统单方向满足上述条件，则该方向系统动量守恒。 3.典型的动量守恒问题：碰撞、子弹打木块、木块搓木板、反冲等等。关键词：光滑水平面，匀速，阻力不计，作用时间极短。四、碰撞类型及其遵循的规律：一般的碰撞完全弹性碰撞完全非弹性碰撞系统动量守恒系统动量守恒系统动能守恒系统动量守恒； 碰撞后两者粘在一起，具有共同速度v,能量损失最大结论：等质量 弹性正碰 时，两者速度交换。 依据：动量守恒、动能守恒 五、判断碰撞结果是否可能的方法：碰撞前后系统动量守恒；系统的动能不增加；速度符合物理情景。动能和动量的关系： 六、反冲运动：1、定义：静止或运动的物体通过分离出一部分物体，使另一部分向反方向运动的现象叫反冲运动。2、规律：系统动量守恒3、人船模型：条件：当组成系统的2个物体相互作用前静止，相互作用过程中满足动量守恒。 表达式：七、临界条件：“最”字类临界条件如压缩到最短（弹性势能最大）、相距最近、上升到最高点等和 避免相撞 的处理关键是系统各组成部分具有共同的速度v。八、动力学规律的选择依据：1、题目涉及时间t，优先选择动量定理；2、题目涉及物体间相互作用，则将发生相互作用的物体看成系统，优先考虑动量守恒；3、题目涉及位移s，优先考虑动能定理、机械能守恒定律、能量转化和守恒定律；4、题目涉及运动的细节、加速度a，则选择牛顿运动定律+运动学规律；九、表达规范：说明清楚研究对象、研究过程、规律、规定正方向。例：取*为正方向，*和*组成的系统在碰撞过程中内力远远大于外力，根据动量守恒定律：典型练习一、基本概念的理解：动量、冲量、动量的改变量1、若一个物体的动量发生了改变，则物体的（ ） A、速度大小一定变了 B、速度方向一定变了 C、速度一定发生了改变 D、加速度一定不为02、质量为m的物体从光滑固定斜面顶端静止下滑到底端，所用的时间为t, 斜面倾角为.则（ ） A、物体所受支持力的冲量为0 B、物体所受支持力冲量为 C、重力的冲量为mgt D、物体动量的变化量为 3、在光滑水平面上水平固定放置一端固定的轻质弹簧，质量为 m 的小球沿弹簧所位于的直线方向以速度v运动，并和弹簧发生碰撞，小球和弹簧作用后又以相同的速度反弹回去。在球和弹簧相互作用过程中，弹簧对小球的冲量I 的大小和弹簧对小球所做的功W分别为：（ ）A、I0、 Wmv2 B、I2mv、W = 0 C、Imv、 W = mv22 D、I2mv、 W = mv22二、动量定理的应用：4、下列运动过程中，在任意相等时间内，物体动量变化相等的是：（ ） A、匀速圆周运动 B、自由落体运动 C、平抛运动 D、匀减速直线运动5、 从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，原因是（ ) A、掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小 B、掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小 C、掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢 D、掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时间长6、一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷人泥潭中。若把在空中下落的过程称为过程，进人泥潭直到停止的过程称为过程, 则( ) A、过程I钢珠的动量的改变量等于重力的冲量B、过程阻力的冲量和过程I中重力的冲量的大小相等C、I、两个过程中合外力的总冲量等于零 D、过程中钢珠的动量的改变量等于零7、人做“蹦极”运动，用原长为15m的橡皮绳拴住身体往下跃。若此人的质量为50kg，从50m高处由静止下落到运动停止瞬间所用时间为4s，求橡皮绳对人的平均作用力.(g取10m/s2，保留两位有效数字)三、动量守恒定律的应用：8、在光滑的水平面上,有A B两球沿同一直线向右运动，已知碰撞前两球的动量分别为PA=12kgm/s ，PB=13kgm/s , 碰撞后动量变化是PA、PB有可能的是: （ ）A、PA = -3 kgm/s PB=3 kgm/s ABB、PA =4 kgm/s PB= - 4 kgm/sC、PA = - 5 kgm/s PB =5 kgm/s D、PA = - 24 kgm/s PB =24 kgm/s9、小球1追碰小球2，碰撞前两球的动量分别为p1=5kg.m/s，p2=7kg.m/s，正碰后小球2的动量p2=10kg.m/s，两球的质量关系可能是: （ ）A、m2=m1 B、m2=2m1 C、m2=4m1 D、m2=6m110、如图所示，质量为m的人立于平板车上，人与车的总质量为M，人与车以速度在光滑水平面上向东运动。当此人相对于车以速度竖直跳起时,车的速度变为：（ ） 11、如图，光滑水平面上，质量为M=3kg的薄板和m=1kg的物体各自以v=4m/s的速度向相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长。当薄板的速度为2.4m/s时，物体的运动情况是（ ） A、加速运动 B、减速运动 C、匀速运动 D、都有可能12、质量为M的均匀木块静止在光滑水平面上，木块左右两侧各有一位拿着完全相同步枪和子弹的射击手。首先左侧射手开枪，子弹水平射入木块的最大深度为d1，然后右侧射手开枪，子弹水平射入木块的最大深度为d2，如图设子弹均未射穿木块，且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相同。当两颗子弹均相对木块静止时，下列说法正确的是（ ）A、最终木块静止， B、最终木块向右运动， C、最终木块静止， D、最终木块向左运动， 13一辆小车正在沿光滑水平面匀速运动，突然下起了大雨，雨水竖直下落，使小车内积下了一定深度的水.雨停后，由于小车底部出现一个小孔，雨水渐渐从小孔中漏出.关于小车的运动速度，说法中正确的是： A、 积水过程中小车的速度逐渐减小，漏水过程中小车的速度逐渐增大 B、积水过程中小车的速度逐渐减小，漏水过程中小车的速度保持不变 C、积水过程中小车的速度保持不变，漏水过程中小车的速度逐渐增大 D、积水过程中和漏水过程中小车的速度都逐渐减小14、如图，小球A、B质量相等，球B置于光滑水平面上，球A从高h处静止摆下，到最低点恰好和B相碰，碰后和B粘合在一起继续摆动，它们能上升的高度是（ ） A、h B、 C、 D、 1子弹打木块类问题 【例1】 设质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块，并留在木块中不再射出，子弹钻入木块深度为d。求木块对子弹的平均阻力的大小和该过程中木块前进的距离。2爆炸类问题【例2】 抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s，这时忽然炸成两块，其中大块质量300g仍按原方向飞行，其速度测得为50m/s，另一小块质量为200g，求它的速度的大小和方向。例3 如图所示，坡道顶端距水平面高度为h0.5 m，质量为m1.0 kg的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入水平面OM时无机械能损失，水平面OM长为2x，其正中间有质量分别为2m、m的两物块B、C(中间粘有炸药)，现点燃炸药，B、C被水平弹开，物块C运动到O点时与刚进入水平面的小物块A发生正碰，碰后两者结合为一体向左滑动并刚好在M点与B相碰，不计一切摩擦，三物块均可视为质点，重力加速度为g10 m/s2，求炸药点燃后释放的能量E.3. 碰撞问题例5.如图117所示，光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为mA3m、mBmCm，开始时，B、C均静止，A以初速度v0向右运动，A与B碰撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变求B与C碰撞前B的速度大小例6、如图，三个小球的质量都为m，B、C两球用弹簧链接放在光滑水平面上，A球以速度v0沿BC连心线方向向B运动，碰后AB球粘在一起。求： （1）AB球刚粘在一起时的速度 （2）弹簧的弹性势能最大时A球的速度。ABCv0 例7 (2011新课标35(2)如图6所示，A、B、C三个木块的质量均为m，置于光滑的水平桌面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离已知C离开弹簧后的速度恰为v0.求弹簧释放的势能例8. 2014浙江金华如图所示，A、B两球放在足够长光滑的水平面上，水平面的右侧与竖直平面内一光滑曲面相切，现给A一向右的速度，让A与B发生对心弹性碰撞，小球沿曲面上升到最高点后又能再沿曲面滑回到水平面若要B返回水平面时能再与A发生碰撞，则A、B的质量应满足什么关系？4，能量与动量综合例9、如图所示，一个半径R=0.80m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，其下端切线是水平的，轨道下端距地面高度h=1.25m。在圆弧轨道的最下端放置一个质量mB=0.30kg的小物块B（可视为质点）。另一质量mA=0.10kg的小物块A（也视为质点）由圆弧轨道顶端从静止开始释放，运动到轨道最低点时，和物块B发生碰撞，碰后物块B水平飞出，其落到水平地面时的水平位移s=0.80m。忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2，求：（1）物块A滑到圆弧轨道下端时的速度大小；（2）物块B离开圆弧轨道最低点时的速度大小；（3）物块A与物块B碰撞过程中，A、B所组成的系统损失的机械能。【例10】 质量为M的楔形物块上有圆弧轨道，静止在水平面上。质量为m的小球以速度v1向物块运动。不计一切摩擦，圆弧小于90且足够长。求小球能上升到的最大高度H 和物块的最终速度v。例11.如图14所示，光滑半圆轨道竖直放置，半径为R，一水平轨道与圆轨道相切，在水平光滑轨道上停着一个质量为M0.99 kg的木块，一颗质量为m0.01 kg 的子弹，以v0400 m/s的水平速度射入木块中，然后一起运动到轨道最高点水平抛出，当圆轨道半径R多大时，平抛的水平距离最大？最大值是多少？(g取10 m/s2)5物块与平板间的相对滑动（平板足够长，则最终速度相等）【例12】如图所示，一质量为M的平板车B放在光滑水平面上，在其右端放一质量为m的小木块A，mM,A、B间动摩擦因数为，现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0,使A开始向左运动，B开始向右运动，最后A不会滑离B，求：（1）A、B最后的速度大小和方向；（2）从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，平板车向右运动的位移大小。【例13】两块厚度相同的木块A和B，紧靠着放在光滑的水平面上，其质量分别为 ， ，它们的下底面光滑，上表面粗糙；另有一质量 的滑块C（可视为质点），以 的速度恰好水平地滑到A的上表面，如图所示，由于摩擦，滑块最后停在木块B的右端上，B和C的共同速度为3.0m/s，求：（1）木块A的最终速度 ； （2）滑块C离开A时的速度 。(3)若C与A、B间动摩擦因数均为=0.1，则A和B的板长各是多少？(g取10 m/s2)6反冲问题 在某些情况下，原来系统内物体具有相同的速度，发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开。这类问题相互作用过程中系统的动能增大，有其它能向动能转化。可以把这类问题统称为反冲。【例14】 质量为m的人站在质量为M，长为L的静止小船的右端，小船的左端靠在岸边。当他向左走到船的左端时，船左端离岸多远？例15如图1115所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v0，v0.为避免两船相撞乙船 上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度(不计水的阻力)例16、如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏。甲和他的冰车总质量共为30kg，