优化探究2014年新课标高考总复习人教物理选修3-51

1、第一章 动量守恒定律一、动量、动量守恒定律1动量(1)定义：运动物体的质量和 的乘积叫做物体的动量，通常用p来表示(2)表达式：p .(3)单位： .(4)标矢性：动量是矢量，其方向和 方向相同 第一单元动量动量守恒定律及其应用速度mv速度kgm/s2动量守恒定律(1)内容：如果一个系统 ，或者所受外力的矢量和为0，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p ，系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p.m1v1m2v2 ，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p1 ，相互作用的两个物体动量的增量等大反向p ，系统总动量的增量为零 不受外力pm1v1

2、m2v2p203动量守恒定律的适用条件(1)不受外力或所受外力的合力为零，不是系统内每个物体所受的合力都为零，更不能认为系统处于 状态(2)近似适用条件：系统内各物体间相互作用的内力 它所受到的外力(3)如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，则系统 动量守恒二、碰撞1概念：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平衡远大于方向上在这一很短很大远大于3分类 三、反冲现象在某些情况下，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的过程中系统的动能 ，且常伴有其

3、他形式能向动能的转化四、爆炸问题爆炸与碰撞类似，物体间的相互作用力很大，且 系统所受的外力，所以系统动量 ，爆炸过程中位移很小，可忽略不计，作用后从相互作用前的位置以新的动量开始运动增大远大于守恒1下列关于动量及其变化，说法正确的是()A两物体的动量相等，动能也一定相等B物体动能发生变化，动量也一定发生变化C动量变化的方向一定与初末动量的方向都不同D动量变化的大小，不可能等于初末状态动量大小之和答案：B 2把一支弹簧枪水平固定在小车上，小车放在光滑水平地面上，枪射出一颗子弹时，关于枪、弹、车，下列说法正确的是()A枪和弹组成的系统动量守恒B枪和车组成的系统动量守恒C枪弹和枪筒之间的摩擦力很小，

4、可以忽略不计，故二者组成的系统动量近似守恒D枪、弹、车三者组成的系统动量守恒解析：内力、外力取决于系统的划分以枪和弹组成系统，车对枪的作用力是外力，系统动量不守恒，枪和车组成的系统受到系统外弹簧弹力对枪的作用力，系统动量不守恒枪弹和枪筒之间的摩擦力属于内力，但枪筒受到车的作用力，属于外力，故二者组成的系统动量不守恒枪、弹、车组成的系统所受合力为零，系统的动量守恒，故D正确答案：D3如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是()AA开始运动时BA的速度等于v时

5、CB的速度等于零时 DA和B的速度相等时 解析：当B触及弹簧后减速，而物体A加速，当A、B两物体速度相等时，A、B间距离最小，弹簧压缩量最大，弹性势能最大由能量守恒定律可知系统损失的动能最多，故只有D正确答案：D 4质量是10 g的子弹，以300 m/s的速度射入质量是24 g、静止在光滑水平桌面上的木块，并留在木块中，子弹留在木块中以后，木块运动的速度是多大？如果子弹把木块打穿，子弹穿过后的速度为100 m/s，这时木块的速度又是多大？ 若子弹穿出后速度为v1100 m/s，设木块速度为v2，仍以子弹初速度方向为正方向，由动量守恒定律得mv0mv1Mv2.代入数据解得v283.3 m/s.答

6、案：88.2 m/s83.3 m/s要点一对动量、动量守恒定律的理解及应用1动量、动能、动量变化量的比较2.动量守恒定律的“五性”(1)矢量性：速度、动量均是矢量，因此列式时，要规定正方向(2)相对性：动量守恒定律方程中的动量必须是相对于同一惯性参考系(3)系统性：动量守恒是针对满足守恒条件的系统而言的，系统改变，动量不一定满足守恒(4)同时性：动量守恒定律方程等号左侧表示的是作用前同一时刻的总动量，右侧则表示作用后同一时刻的总动量(5)普适性：动量守恒定律不仅适用于低速宏观物体组成的系统，而且适用于接近光速运动的微观粒子组成的系统 3应用动量守恒定律解题的步骤 思路点拨解答本题时应注意以下两

7、点：(1)恰当地选取系统和作用过程(2)要使B与挡板碰撞两次，A、B碰撞前后的速度应满足的关系 自主解答设向右为正方向，A与C粘合在一起的共同速度为v，由动量守恒定律得mv12mv为保证B碰挡板前A未能追上B，应满足vv2设A与B碰后的共同速度为v，由动量守恒定律得1(2012年高考上海单科)A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5 kg，速度大小为10 m/s，B质量为2 kg，速度大小为5 m/s，它们的总动量大小为_kgm/s；两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4 m/s，则B的速度大小为_m/s.解析：设物体A运动的方向为正方向，则碰前的总动量大小为(51025)

8、kgm/s40 kgm/s，碰撞前后动量守恒，则有40 kgm/s(54)kgm/s2 kgv，故碰后B的速度大小为v10 m/s.答案：4010 要点二动量守恒定律的综合应用1碰撞现象满足的规律(1)动量守恒(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2对反冲现象的三点说明(1)系统内的不同部分在强大内力作用下向相反方向运动，通常用动量守恒来处理(2)反冲运动中，由于有其他形式的能转变为机械能，所以系统的总机械能增加(3)反冲运动中平均动量守

9、恒3爆炸现象的三个规律(1)动量守恒：由于爆炸是在极短的时间内完成的，爆炸物体间的相互作用力远远大于受到的外力，所以在爆炸过程中，系统的总动量守恒(2)动能增加：在爆炸过程中，由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能，所以爆炸前后系统的总动能增加(3)位置不变：爆炸的时间极短，因而作用过程中，物体产生的位移很小，一般可忽略不计，可以认为爆炸后仍然从爆炸前的位置以新的动量开始运动 例2(14分)(2012年全国新课标卷)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，使细线水平从静止释放球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偏角为60.忽略空气阻力，求(1)两球a、b的质量之比；(2)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 规范解答(1)设球b的质量为m2，细线长为L，球b下落至最低点，但未与球a相碰时的速率为v，由机械能守恒定律得 2(2012年高考天津卷)如图所示，水平地面上固定有高为h的平台，台面上有固定的光滑坡道，坡道顶端距台面高也为h，坡道底端与台面相切小球A从坡道顶端由静止