高考物理一轮复习 培优计划 高考必考题突破讲座（6）动量和能量观点的综合应用课件.ppt

动量守恒定律及其应用 第六章 高考必考题突破讲座 六 动量和能量观点的综合应用 栏目导航 1 解动力学问题的三个基本观点 1 力的观点 运用牛顿运动定律结合运动学知识解题 可处理匀变速运动问题 2 能量观点 用动能定理和能量守恒观点解题 可处理非匀变速运动问题 3 动量观点 用动量守恒观点解题 可处理非匀变速运动问题 但综合题的解法并非孤立的 而应综合利用上述三种观点的多个规律 才能顺利求解 2 应用力学三大观点解题时应注意的问题 1 弄清有几个物体参与运动 并划分清楚物体的运动过程 2 进行正确的受力分析 明确各过程的运动特点 3 光滑的平面或曲面 还有不计阻力的抛体运动 机械能一定守恒 碰撞过程 子弹打击木块 不受其他外力作用的两物体相互作用问题 一般考虑用动量守恒定律分析 4 如含摩擦生热问题 则考虑用能量守恒定律分析 动量守恒类问题与自然和社会生活密切联系 体现其社会应用价值 此外 该类题目能考查学生的物理基础和基本技能 又有较好的区分度 受到命题者的青睐 这部分内容有如下几个命题角度 角度一 子弹打木块 模型模型特点 1 当子弹和木块的速度相等时木块的速度最大 两者的相对位移 子弹射入木块的深度 取得极值 2 系统的动量守恒 但系统的机械能不守恒 摩擦力与两者相对位移的乘积等于系统机械能的减少 当两者的速度相等时 系统机械能损失最大 由 3 中的式子可以看出 子弹的质量越小 木块的质量越大 动能损失越多 例1 2018 江苏南京模拟 如图所示 质量为m 245g的物块 可视为质点 放在质量为m 0 5kg的木板左端 足够长的木板静止在光滑水平面上 物块与木板间的动摩擦因数为 0 4 质量为m0 5g的子弹以速度v0 300m s沿水平方向射入物块并留在其中 时间极短 g取10m s2 子弹射入后 求 1 物块相对木板滑行的时间 2 物块相对木板滑行的位移 答案 1 1s 2 3m 角度二 弹簧类 模型模型特点对两个 或两个以上 物体与弹簧组成的系统在相互作用的过程中 1 在能量方面 由于弹簧的形变会具有弹性势能 系统的总动能将发生变化 若系统所受的外力和除弹簧弹力以外的内力不做功 系统机械能守恒 2 在动量方面 系统动量守恒 3 弹簧处于最长 最短 状态时两物体速度相等 弹性势能最大 系统满足动量守恒 机械能守恒 4 弹簧处于原长时 弹性势能为零 例2 如图所示 a b c三个木块的质量均为m 置于光滑的水平面上 b c之间有一轻质弹簧 弹簧的两端与木块接触但不固连 将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把b 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相碰并黏合在一起 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1 两质量分别为m1和m2的劈a和b 高度相同 放在光滑水平面上 a和b的倾斜面都是光滑曲面 曲面下端与水平面相切 如图所示 一质量为m的物块位于劈a的倾斜面上 距水平面的高度为h 物块从静止滑下 然后滑上劈b 求物块在b上能够达到的最大高度 例2 如图所示 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ma 2kg mb 1kg mc 2kg 开始时c静止 a b一起以v0 5m 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再次到达到共同速度一起向右运动 且恰好不再与c碰撞 求a与c发生碰撞后瞬间a的速度大小 解析设a与c发生碰撞后瞬间 a的速度大小为va 方向向右 c的速度大小为vc a与c碰撞时间极短 由动量守恒定律得mav0 mava mcvc a与b相互作用 设最终达到的共同速度为v 由动量守恒定律得mbv0 mava ma mb v a与b达到共同速度后恰不与c碰撞 则应有v vc 联立 解得va 2m s 答案2m s 答案 1 2 04 10 3s2 m 2 6 例4 如图所示 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 冰块平滑的滑上斜面体 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