《高考备考指南 理科综合 物理》课件-高考热点探究6

碰撞与动量守恒第六章高考热点探究栏目导航01知识网络02高频考查知识网络1碰撞与动量守恒

高频考查2热点1：动量和动量定理1．(2016年新课标Ⅰ卷)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．【答案】见解析3．(2016年北京卷)激光束可以看作粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动．激光照射到物体上，在发生反射、折射和吸收现象的同时，也会对物体产生作用．光镊效应就是一个实例，激光束可以像镊子一样抓住细胞等微小颗粒．一束激光经S点后被分成若干细光束，若不考虑光的反射和吸收，其中光束①和②穿过介质小球的光路如图②所示，图中O点是介质小球的球心，入射时光束①和②与SO的夹角均为θ，出射时光束均与SO平行．请在下面两种情况下，分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向．(1)光束①和②强度相同；(2)光束①比②强度大．【答案】见解析【解析】(1)设光束①单位时间内射出的光子数为N1，光束②单位时间内射出的光子数为N2，该激光束单个光子的动量为p.规定向右为水平方向的正方向，向上为竖直方向的正方向．根据动量定理得，对光束①有水平方向：(N1Δt)(p－pcosθ)＝F1x·Δt，竖直方向：(N1Δt)(0－psinθ)＝F1y·Δt；对光束②有水平方向：(N2Δt)(p－pcosθ)＝F2x·Δt，竖直方向：(N2Δt)[0－(－psinθ)]＝F2y·Δt.光束①和②强度相同，有

N1＝N2，Fx＝F1x＋F2x＞0，方向向右，Fy＝F1y＋F2y＝0，所以F＝Fx，方向水平向右．根据牛顿第三定律可知，小球所受的合力方向水平向左．(2)若强度不同，且N1＞N2，则Fx＝F1x＋F2x＞0，方向向右，Fy＝F1y＋F2y＜0，方向竖直向下，根据力的合成可知，合力F方向为右下方．根据牛顿第三定律知，小球所受的合力方向为左上方．热点2：动量守恒定律及其应用4．(2016年天津卷)如图所示，方盒A静止在光滑的水平面上，盒内有一小滑块B，盒的质量是滑块的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ.若滑块以速度v开始向左运动，与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止，则此时盒的速度大小为多少？滑块相对于盒运动的路程为多少？5．(2016年新课标Ⅱ卷)如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上．某时刻小孩将冰块以相对冰面3m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h＝0.3m(h小于斜面体的高度)．已知小孩与滑板的总质量为m1＝30kg，冰块的质量为m2＝10kg，小孩与滑板始终无相对运动．取重