广东省惠州市惠阳一中实验学校高三物理一轮专题复习 专题八 第2讲《动量 动量守恒定律》（第1课时）导学案.doc

广东省惠州市惠阳一中实验学校高三物理一轮专题复习 专题八 第2讲动量 动量守恒定律（第1课时）导学案【学习目标】1、能利用动量守恒定律解决与圆周运动、能量守恒、电磁学等知识联系的综合考查；2、会解决动量守恒定律与生产、生活、科技内容相结合的命题。【重点难点】 培养构建物理模型的能力和对物理问题进行分析、推理以及转化的能力【使用说明及学法指导】仔细阅读、完成南方“考点剖析”部分，识记基础知识或基本方法；完成本导学案“知识梳理”和“基础自测题”。课前只独立完成预习案，探究案和训练案留在课中完成。预习案一、知识梳理：写出应用动量守恒定律解题的一般步骤：二、基础自测（如有错题，请再次复习、巩固相关知识点，也可在本组内发起相关讨论）1. 如图2所示，轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与质量为m的物体a相连，a放在光滑水平面上，有一质量与a相同的物体b，从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下，与a相碰后一起将弹簧压缩，弹簧复原过程中某时刻b与a分开且沿原曲面上升下列说法正确的是()图2a弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mghb弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为cb能达到的最大高度为db能达到的最大高度为2.做409基础反馈卡6.2题号123456789答案探究案一、合作探究（在自主学习时如有困难，可参阅南方相关例题，并在组内合作学习时发起讨论）探究一 碰撞与圆周运动、平抛的组合【例1】 如图3所示，半径为r的竖直光滑半圆轨道bc与水平光滑轨道ab在b点连接，开始时可视为质点的物体a和b静止在ab上，a、b之间压缩有一处于锁定状态的轻弹簧(弹簧与a，b不连接)某时刻解除锁定，在弹力作用下a向左运动，b向右运动，b沿轨道经过c点后水平抛出，落点p与b点间距离为2r.已知a质量为2m，b质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力，求：图3(1)b经c点抛出时速度的大小和对c点的压力？(2)b经b时速度的大小？(3)锁定状态的弹簧具有的弹性势能？ 变式1南方新课堂p79跟踪训练2【归纳总结】： 探究二 碰撞与能量守恒结合 【例2】r60qpmm(2013北京房山区期末) 如下图5所示，平板车p的质量为m，小物块q的质量为m，大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平地面上一不可伸长的轻质细绳长为r，一端悬于q的正上方高为r处，另一端系一质量也为m的小球(大小不计)。今将小球拉至悬线与竖直位置成60角，由静止释放，小球到达最低点时与q碰撞的时间极短，且无能量损失，已知q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，q与p之间的动摩擦因数为，mm41，重力加速度为g。求： （1）小球到达最低点与q碰撞之前瞬间的速度是多大；（2）小物块q离开平板车时平板车的速度为多大；图5（3）平板车p的长度为多少？变式2南方新课堂p80 跟踪训练7，8【归纳总结】： 二、总结整理（总结本节知识结构、思路方法）训练案【当堂检测1】：(预测题)如图7所示，长木板a放在光滑的水平面上，质量为m2 kg的另一物体b以水平速度v02 m/s滑上原来静止的长木板a的表面，由于a、b间存在摩擦，之后a、b速度随时间变化的情况如图乙所示，则下列说法正确的是()a.长木板获得的动能为2 j图7b.系统损失的机械能为4 jc.长木板a的最小长度为1 md.a、b间的动摩擦因数为0.1【当堂检测2】如图8所示，质量为m的子弹以速度v0射入一质量为m的木块(可看成质点)，子弹未穿图8出，并与木块一起沿光滑水平轨道冲上光滑的圆形轨道，在通过最高点a时对内轨道的压力为(mm)g，然后沿轨道冲上动摩擦因数为的斜面，斜面与水平面的夹角为，木块经过连接处时没有能量损失求：(1)子弹射入木块后木块的速度；(2)圆形轨道的半径；(3)木块在斜面轨道上上升的最大高度【归纳总结】 【课后巩固】完成习题集本讲题目。(在有问题的题目题号前用“”标记,并习题课时发起相关讨论)专题八 第2讲动量守恒定律的综合应用（第 2课时）一、合作探究（在自主学习时如有困难，可参阅南方相关例题，并在组内合作学习时发起讨论）探究三 碰撞与讨论 【例3】如图1所示的轨道由半径为r的光滑圆弧轨道ab、竖直台降bc、足够长的光滑水平直轨道cd组成小车的质量为m，紧靠台阶bc且上水平表面与b点等高一质量为m的可视为质点的滑块自圆弧顶端a点由静止下滑，滑过圆弧的最低点b之后滑到小车上已知m4m，小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在q点，小车的上表面左端点p与q点之间是粗糙的，滑块与pq之间表面的动摩擦因数为，q点右侧表面是光滑的求：(1)滑块滑到b点的瞬间对圆弧轨道的压力大小；图1(2)要使滑块既能挤压弹簧 ，又最终没有滑离小车，则小车上pq之间的距离s应在什么范围内？(滑块与弹簧的相互作用始终在弹簧的弹性范围内)变式1：(2011四川省钟祥中学期中)如图2所示，一小球从a点以某一水平向右的初速度出发，沿水平直线轨道运动到b点后，进入半径r10 cm的光滑竖直圆形轨道，圆形轨道间不相互重叠，即小球离开圆形轨道后可继续向c点运动，c点右侧有一壕沟，c、d两点的竖直高度h0.8 m，水平距离x1.2 m，水平轨道ab长为l11 m，bc长为l23 m小球与水平轨道间的动摩擦因数0.2，重力加速度g10 m/s2.则：(1)若小球恰能通过圆形轨道的最高点，求小球在a点的初速度？(2)若小球既能通过圆形轨道的最高点，又不掉进壕沟，求小球在a点的初速度的范围是多少？图2变式2 南方新课堂p81触类旁通1【归纳总结】 二、总结整理（总结本节知识结构、思路方法）训练案【当堂检测1】如图4所示，质量为质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道bc的出口c处质量为m的小球a从距bc高h的a处由静止释放，沿abc光滑轨道滑下，在c处与b球正碰并与b粘在一起已知bc轨道距地面的高度为0.5h，悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg.求：(1)a与b球碰前瞬间的速度大小；图4(2)a、b两球碰撞后，细绳是否会断裂？若细绳断裂，小球在de水平面上的落点距c的水平距离是多少？若细绳不断裂，小球最高将摆多高？【当堂检测2】(2012中山模拟)如图5所示，在水平光滑轨道上，小车a、b用轻弹簧连接，将弹簧压缩后用细绳系住，然后使a、b以速度v0沿轨道向右运动，运动中细绳突然断开，当弹簧第一次恢复到自然长度时，a的速度刚好为0，已知a、b的质量分别为ma、mb，且mamb.求：(1)被压缩的弹簧具有的弹性势能ep；(2)试定量分析、讨论在以后的运动过程中，图5小车b有无速度为0的时刻.【课后巩固】完成习题集本讲题目。(在有问题的题目题号前用“”标记,并习题课时发起相关讨论) 答案基础自测1解析根据机械能守恒定律可得b刚到达水平地面的速度v0，根据动量守恒定律可得a与b碰撞后的速度为vv0，所以弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为epm2mv2mgh，即b正确；当弹簧再次恢复原长时，a与b将分开，b以v的速度沿斜面上滑，根据机械能守恒定律可得mghmv2，b能达到的最大高度为h/4，即d正确答案bd探究一【例1】解(1)b从c点飞出做平抛运动，2rgt22rvct得vc 由n+mg=m 得 n=0(2)b从b到c，由机械能守恒定律，mvb2mg2rmvc2得vb(3)弹簧恢复原长过程中a与b组成系统动量守恒，3mvamvb0得vavb由能量守恒定律，弹簧弹性势能ep2mva2mvb2得ep3.75mgr答案(1)(2)(3)3.57mgr探究二【例2】答案. (1)小球由静止摆到最低点的过程中，有：mgr(1cos 60)mv， v0 (3分)(2)小球与物块q相撞时，没有能量损失，动量守恒，机械能守恒，则：mv0mv1mvq，mvmvmv (2分)可知二者交换速度：v10，vqv0 (1分)q在平板车上滑行的过程中，有：mvqmvm2v (1分)则小物块q离开平板车时平板车的速度为：vvq. (1分)(3)由能的转化和守恒定律，知mglmvmv2m(2v)2解得，l. (3分)【当堂检测1】答c、d第 2 课时探究三【例3】答：(1)3mg(2)s探究三变式【当堂检测2】【解析】(1)设弹簧第一次恢复自然长度时b的速度为vb，以a、b及弹簧组成的系统为研究对象，系统在水平方向上所受合外力为零(弹簧对a、b的相互作用力为系统的内力)，故系统动量守恒、机械能守恒，有：(mamb)v0mbvb (2分)(mamb)vepmbv (2分)由式联