湖南省高三物理高考一轮复习 《碰撞和反冲运动习题课》《学海导航动量定理及应用》 新人教版.ppt

碰撞和反冲运动习题课 1 质量为m的小球a在光滑的水平面上以速度v0与质量为2m的静止小球b发生正碰 碰后a球的动能恰好变为原来的1 9 则b球速度大小可能是 a v0 3b 2v0 3c 4v0 9d 8v0 9 2 三个完全相同的小球a b c 以相同的速度在光滑水平面上分别与另外三个不同的静止小球相撞后 小球a被反向弹回 小球b与被碰球粘合在一起仍沿原方向运动 小球c恰好静止 比较这三种情况 以下说法中正确的是 a a球获得的冲量最大b b球损失的动能最多c c球克服阻力做的功最多d 三种碰撞过程 系统动量都是守恒的 3 如图所示 在光滑水平面上有三个完全相同的小球a b c排成一条直线 b c小球静止并靠在一起 a球以速度v0射向它们 设碰撞过程中机械能没有损失 则碰后三个小球的速度可能值是 a va vb vc v0 3b va 0 vb vc c va 0 vb vc v 2d va vb 0 vc v0 4 半径相等的两个小球甲和乙 在光滑水平面上沿同一直线相向运动 若甲球的质量大于乙球的质量 碰撞前两球的动能相等 则碰撞后两球的运动状态可能是 a 甲球的速度为零而乙球的速度不为零b 乙球的速度为零而甲球的速度不为零c 两球的速度均不为零d 两球的速度方向均与原方向相反 两球的动能仍相等 5 在光滑水平面上 两球沿球心连线以相等速率相向而行 并发生碰撞 下列现象可能的是 a 若两球质量相同 碰后以某一相等速率互相分开b 若两球质量相同 碰后以某一相等速率同向而行c 若两球质量不同 碰后以某一相等速率互相分开d 若两球质量不同 碰后以某一相等速率同向而行 6 如图所示 质量为m的光滑圆环静置于光滑的水平面上 一个质量为m的小球在圆环水平直径的一端开始从静止滑下 当小球滑到底端时 圆环移动的距离为 7 如图所示 质量为m的人在质量为m的车上 从左端走到右端 当车与地面间的摩擦可以不计时 那么 a 人在车上行走的平均速度越大 车在地面上移动的距离也越大b 人在车上行走的平均速度越小 车在地面上移动的距离越大c 不管人在车上以多大的平均速度行走 车在地面上移动的距离都一样d 人在车上行走时 若人突然停止 车也突然停止 8 一颗人造地球卫星在高空绕地球做匀速圆周运动 如果从卫星上发射一个质量不可忽略的小火箭 发射方向与卫星的运动方向相反 则可能发生的现象是 a 火箭竖直下落 而卫星的轨道半径增大b 火箭和卫星都可能沿原轨道运动c 火箭和卫星都不能沿原轨道运动d 火箭运行的轨道半径减小 卫星运行的轨道半径增大 9 美国在世界上制造了许多军事力量强大的神话 其实一切 帝国主义都是纸老虎 它的神话肯定会被勇敢的人们打破 某次 美国试射导弹 在空中水平飞行时被炸成质量相等的前后两块 其中一块自由落下 另一块飞到与爆炸点的水平距离s处着地 以下结论正确的是 导弹本身已不带任何动力 a 如果没有发生意外爆炸 导弹将在距此意外爆炸点水平距离2s处着地 b 如果没有发生意外爆炸 导弹将在距此意外爆炸点水平距离s 2处着地c 前后两块同时着地d 如果没有意外爆炸着地动能为e 意外爆炸后两块着地的总动能为e1 那么e1 e 10 如图所示 光滑水平面上有一长木板 长木板的上表面也是水平光滑的 右端用细绳拴在墙上 左端上部固定一轻质弹簧 质量为m的铁球以某一初速度在木板的表面上向左匀速运动 铁球与弹簧刚接触时绳子绷紧 小球的速度仍与初速度相同 弹簧被压缩后 铁球的速度逐渐减小 当速度减小到初速度的一半时 弹簧的弹性势能 为e 此时细绳恰好被拉断 不考虑这一过程中的能量损失 此后木板开始向左运动 求 1 铁球开始运动时的初速度v0 2 若木板的质量为m 木板开始运动后弹簧的最大弹性势能 3 为使木板获得的动能最大 木板的质量应为m的几倍 11 如图所示 光滑斜面与水平地面在c点平滑连接 质量为0 4kg的滑块a无初速地沿斜面滑下后 又沿水平地面运动至d与质量为0 8kg的小球b发生正碰 碰撞时没有能量损失 b球用长为l 0 32m的细线悬于o点 其下端恰与水平地面上的d点相切 已知滑块a与水平地面间的动摩擦因数 0 1 c d间距离lcd 1 4m 碰撞后b球恰好能在竖直面做完整的圆周运动 g取10m s2 求 1 滑块a在斜面上滑下时的高度h 2 滑块a最终与d点间的距离 动量定理及应用 要点回顾 1 冲量 叫做力的冲量 冲量是描述力对物体作用的时间累积效应的物理量 冲量的表达式是 而t是一个过程量 因此力的冲量是一个过程量 冲量是矢量 但不一定就是力f的方向 其单位是 2 动量定理 物体 公式 ft p p 其中f是物体所受 p是初动量 p 是末动量 t是物体从初动量p变化到末动量p 所需时间 也是合外力f作用的时间 3 动量定理中的方向性公式ft p p p是矢量式 合外力的冲量的方向与 相同 合外力冲量的方向可以跟初动量方向相同 也可以相反 在中学阶段 我们仅限于初 末动量的方向 合外力的方向在同一直线上的情况 即一维情况 此时公式中各矢量的方向可以用正 负号表示 首先要选定一个正方向 与正方向相同的矢量取正值 与正方向相反的矢量取负值 释难解惑 1 冲量的方向一般并不是力的方向2 变力冲量的计算3 对动量定理的更进一步的认识4 解动量定理应用问题的步骤 例1 做平抛运动的物体 在任意相等时间内的动量变化总是 a 大小相等 方向相同b 大小不等 方向不同c 大小相等 方向不同d 大小不等 方向相同 讲练互动 1 冲量的计算 变式练习 如图所示 质量为m的木板静止在光滑的水平面上 在m上放置一质量为m的物块 物块与木板的接触面粗糙 当物块m以初速度v0向右滑动时 a 若m固定不动 则m对m的摩擦力的冲量为零b 不论m是否固定 m与m相互作用的冲量大小相等 方向相反c 若m不固定 则m克服摩擦力做的功全部转化为内能d 若m不固定 则m克服摩擦力做的功全部转化为m的动能 例2 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳 翻滚并做各种空中动作的运动项目 一个质量是60kg的运动员 从离水平网面3 2m高处自由下落 着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5 0m高处 已知运动员与网面接触的时间为1 2s 若把这段时间内网对运动员的作用力当做恒力来处理 求此力的大小 g 10m s2 2 用动量定理处理多过程问题 例3 如图所示 长为2米的不可伸长的轻绳一端系于固定点o 另一端系一质量m 100g的小球 将小球从o点正下方h 0 4m处水平向右抛出 经一段时间绳被拉直 拉直绳时绳与竖直方向的夹角 53 以后 小球以o为悬点在竖直平面内摆动 试求在绳被拉直的过程中 沿绳方向的合力给小球的冲量 cos53 0 6 sin53 0 8 3 用动量定理处理瞬时作用过程 变式练习 试通过估算说明鸟类对飞机飞行的威胁 设飞鸟的质量m 1kg 飞机的飞行速度为v 500m s 鸟与飞机相撞时 冲击力约为 a 102nb 104nc 106nd 108n 例3 煤矿工人采煤时 有一种方法是用高压水流将煤层击碎而将煤采下 今有一采煤水枪 由枪口射出的高压水流速度为v 设水的密度为 水流垂直射向煤层表面 试求煤层表面可能受到的最大压强 4 应用动量定理求解连续