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文档简介

1、教育学科教师讲义讲义编号: 副校长/组长签字: 签字日期: 1学 员 编 号 :年级 :高三课 时 数 :3学 员:辅 导 科 目 :物理学 科 教 师 :孙莉珍课题选修 3-5 动量课型 预习课 同步课 复习课 习题课课 次授课日期及时段2017 年 1 月 1日教 学 目 的1. 动量守恒定律的应用是本部分的重点和难点,也是高考的热点,动量和动量的变化量这两个概念常穿插在动量守恒定律的应用中考查2. 动量守恒定律结合能量守恒定律来解决碰撞、打击、反冲等问题,以及动量守恒定律与圆周运动、核反应的结合已成为近几年高考命题的热点重 难 点教学内容【基础知识网络总结与巩固】知识点一动量定理1、内容

2、:物体所受合力的等于物体的的变化2、表达式:Ftp.3、矢量性:动量变化量的方向与方向相同,还可以在某一方向上应用动量定理4、适用范围:不仅适用于宏观物体的低速运动,而且对微观粒子的高速运动同样适用5、用动量定理解题的基本步骤(1) 明确研究对象和研究过程:研究对象可以是一个物体也可以是一个系统,系统内各物体可以是保持相对静止的,也可以是相对运动的。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,所有外力之和为合外力,研究对象内部的相互作用力(即内力)会改变系统内某一物体的动量,但不影响系统的总动量,因此不必分析内力。如果在

3、所选定的研究过程的不同阶段中物体的受力情况不同,则要分别计算他们的冲量,然后求他们的矢量和。(3)规定正方向:由于力、冲量、速度、动量都是矢量,在一维的情况下,列式前要规定一个正方向,与规定的正方向相同的矢量为正,反之为负。(4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或合外力在各个阶段的冲量的矢量和)(5)根据动量定理列式求解。说明:对过程较复杂的运动,可分段用动量定理,也可整个过程用动量定理知识点二 动量守恒定律及其应用1.内容:如果一个系统,或者,这个系统的总动量保持不变,这就是动量守恒定律2表达式 :(1)p,系统相互作用前总动量 p 等于相互作用后的总动量 p.(2)m1v1m2v2

4、,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和3适用条件(1)理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒(2)近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒(3)分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒4.应用动量守恒定律解题的步骤。(1)分析题意,明确研究对象,在分析相互作用的物体动量是否守恒时,通常把这些被研究的物体统称为系统,要明确所研究的系统由几个物体组成。(2)对系统内物体进行受力分析,弄清楚哪些是系统内部物体之间的相互作用力,即内力;哪些是系统外的物体对系统或系统内的物体的作用力,即外力。在

5、受力分析的基础上,根据动量守恒的条件,是否哟个动量守恒定律来解题。(3)明确研究的相互作用过程,确定过程的始末状态,即系统内各个物体的初动量和末动量的值或表达式。(4)建立动量守恒方程,代入已知量,解出待求量,计算结果如果是正的,说明所求量的方向和选定的正方向相同;如果是负的,说明与选定的正方向相反。知识点三 弹性碰撞和非弹性碰撞21. 碰撞:碰撞是指物体间的相互作用持续时间,而物体间相互作用力的现象2特点:在碰撞现象中,一般都满足内力外力,可认为相互碰撞的系统动量守恒3分类 :弹性碰撞:动量守恒,机械能守恒非弹性碰撞:动量守恒,机械能不守恒,有损失。完全非弹性碰撞:动量守恒,机械能不守恒,损

6、失最大。5.碰撞现象满足的规律(1)动量守恒定律(2)机械能不增加(3)速度要合理若碰前两物体同向运动,则应有 v 后>v 前,碰后原来在前的物体速度一定增大,若碰后两物体同向运动,则应有 v 前v 后.碰前两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变6弹性碰撞的规律两球发生弹性碰撞时满足动量守恒定律和机械能守恒定律以质量为 m1,速度为 v1 的小球与质量为 m2 的静止111小球发生正面弹性碰撞为例,则有 m v m v m v m v2 m v 2 m v 21 11 12 2111 12 2222m1m2v12m1v1解得 v1,v2m mm1m212结论(1)当两球质量相

7、等时,v10,v2v1,两球碰撞后交换速度(2)当质量大的球碰质量小的球时,v1>0,v2>0,碰撞后两球都向前运动(3)当质量小的球碰质量大的球时,v1<0,v2>0,碰撞后质量小的球被反弹回来反思总结 碰撞问题解题策略(1)抓住碰撞的特点和不同种类碰撞满足的条件,列出相应方程求解m1m22m1(2)可熟记一些公式,如“一动一静”模型中,两物体发生弹性正碰后的速度满足:vv、v2v.100m mm1m122(3)熟记一些结论,如质量相等的两物体发生完全弹性碰撞后交换速度;发生完全非弹性碰撞后两物体共速等【重难点例题启发与方法总结】例题 1.(2013·理综,

8、9) 质量为 0.2kg 的小球竖直向下以 6m/s 的速度落至水平地面,再以 4m/s 的速度反3向弹回,取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞前后的动量变化为kg·m/s。若小球与地面的作用时间为 0.2s,则小球收到地面的平均作用力大小为N(g=10m/s2)例题 2. (2013·理综,10) (16 分)质量为 m=4kg 的小物块静止于水平地面上的 A 点,现用 F=10N 的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在 B 点,A、B 两点相距 x=20m,物块与地面间的动摩擦因数=0.2,g 取 10m/s2,求:(l)物块在力 F 作用过程发生位

9、移 xl 的大小;(2)撤去力 F 后物块继续滑动的时间 t。例题 3.(2013·山东·38) (2)如图 1 所示,光滑水平轨道上放置长板 A(上表面粗糙)和滑块 C,滑块 B 置于 A 的左端,三者质量分别为 mA2 kg、mB1 kg、mC2 kg.开始时 C 静止A、B 一起以 v05m/s 的速度匀速向右运动,A 与 C 发生碰撞(时间极短)后 C 向右运动,经过一段时间,A、B 再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与 C 发生碰撞求 A 与 C 碰撞后瞬间 A 的速度大小图 1V0例题 4、如图 13 所示,在光滑的水平面上有一长为 L 的木板 B,上表A

10、BC面粗糙,在其左端有一光滑的 1/4 圆弧槽 C,与长木板接触但不相连, 图 134圆弧槽的下端与木板上表面相平,B、C 静止在水平面上。现有滑块 A 以初速 V0 从右端滑上 B,并以 1/2 V0 滑离 B,确好能到达 C 的最高点。A、B、C 的质量均为 m,试求:(1)木板 B 上表面的动摩擦因素 ;(2)1/4 圆弧槽 C的半径 R;(3)当 A 滑离C 时,C 的速度。例题 5.(2014 山东理综)(2)如图,光滑水平直轨道上两滑块 A、B 用橡皮筋连接,A 的质量为 m。开始时橡皮筋松驰,B 静止,给 A 向左的初速度 v0。一段时间后,B 与A 同向运动发生碰撞并粘在一起。

11、碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间 A 的速度的两倍,也是碰撞前瞬间 B 的速度的一半。求:()B 的质量;()碰撞过程中 A、B 系统机械能的损失。例题 6(2011·课标,35(2)如图,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5一轻质弹簧,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(细线未画出)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 以初速度 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.

12、求弹簧的势能例题 7. (2013·新课标·35)(2) (10 分)如图,光滑水平直轨道上有三个质量均为 m 的物块、B、C。 B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计).设A 以速度朝 B 运动,压缩弹簧;当 A、B 速度相等时,B与 C 恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动。假设 B 和C 碰撞过程时间极短。求从开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中,(i)整个系统拐失的机械能;(ii)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。例题 8. (2012·课标卷,35)(9 分)如图,小球 a、b 用等长细线悬挂于同一固定点 O。让球 a 静止下垂,将球 b 向右拉起,使细线

13、水平。从静止球 b,两球碰后粘在一起向左摆动,此后细线与竖直方向之间的最大6偏角为 60°。忽略空气阻力,求(i)两球 a、b 的质量之比;Ob(ii)两球在碰撞过程中损失的机械能与球 b 在碰前的最大动能之比。a例题 9.(2013·新课标·35)在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块 A 和 B,两者相距为 d.现给 A 一初速度,使 A 与 B 发生弹性正碰,碰撞时间极短当两木块都停止运动后,相距仍然为 d.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为,B 的质量为 A 的 2 倍,重力度大小为 g.求 A 的初速度的大小例题 10、如图 8 所示,在光滑水平面上有一辆

14、质量 M8 kg 的平板小车,车上有一个质量 m1.9 kg 的木块,木块距小车左端 6 m(木块可视为质点),车与木块一起以 v10.1 kg 的以 v0179 m/s 的速度水平向左飞来,瞬间下来,求木块与平板小车之间的动摩擦因数.(g10 m/s2)m/s 的速度水平向右匀速行驶一颗质量 m0木块并留在其中如果木块刚好不从车上掉图 8例题 11. (2014 新课标 1 理综)(9 分)如图,质量分别为 mA、mB 的两个弹性小球 A、B 静止在地面上方,B球距地面的高度 h=0.8m,A 球在B 球的正上方。先将 B 球,经过一段时间后再将 A 球。当 A 球下落 t=0.3s7时,刚

15、好与 B 球在地面上方的 P 点处相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间 A 球的速度恰为零。度大小 g=10m/s2。忽略空气阻力及碰撞中的动能损失。求:已知 m =3m ,重力BA(i)B 球第一次到达地面时的速度;(ii)P 点距离地面的高度。【课后强化巩固练习与方法总结】1、质量 m1=10g 的小球在光滑的水平桌面上以 v1=30cm/s 的速率向右运动,恰好遇上在同一条直线上向左运动的8另一个小球第二个小球的质量为 m2=50g,速率 v2=10cm/s碰撞后,小球 m2 恰好停止那么,碰撞后小球 m1的速度是多大,方向如何?2、一个质量 M=1kg 的鸟在空中 v0=6m/s 沿水平方向飞

16、行,离地面高度 h=20m,忽被一颗质量 m=20g 沿水平方向同后留在鸟体内,鸟立即死去,g=10m/s2求:(1)鸟被向飞来的,速度 v=300m/s,后的速度为多少?(2)鸟落地处离被处的水平距离3. (2010 潍坊一模),质量分别为 1kg、3kg 的滑块 A、B 位于光滑水平面上,现使滑块 A 以 4m/s的速度向右运动,与左侧连有轻弹簧的滑块B发 生碰撞求二者在发生碰撞的过程中(1)弹簧的最大弹性势能;(2)滑块 B;的最大速度ABv0m2m,光滑水平面上,质量为 2m 的小球 B 连接着轻质弹簧,4、9处于静止;质量为 m 的小球 A 以初速度 v0 向右匀速运动,接着逐渐压缩

17、弹簧并使 B 运动,过一段时间,A 与弹簧分离,设小球 A、B 与弹簧相互作用过程中无机械能损失,弹簧始终处于弹性限度以内。求当弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能 E5、质量为 M 的小车置于光滑水平面上,小车的上表面由光滑的 14 圆弧和光滑平面组成,圆弧半径为 R,车的右端固定有一不计质量的弹簧现有一质量为 m 的滑块从圆弧最高处无初速下滑(如图),与弹簧相接触并压缩弹簧,求:(1)弹簧具有的最大的弹性势能;(2)当滑块与弹簧分离时小车的速度.6.质量为 mB=2kg 的平板车 B 上表面水平,开始时静止在光滑水平面上,在平板车左端静止着一块质量为 mA=2kg的物体 A,一颗质量为 m0=0.01kg 的以 v0=600m/s 的水平初速度瞬间射穿 A 后,速度变为 v=100m/s,已知 A,B 之间的动摩擦因数不为零,且 A 与B 最终达到相对静止。求:物体 A 的最大速度 vA;平板车 B 的

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