人教版选修35 反冲运动 火箭 第1课时 学案.doc

碰撞 反冲 火箭高考频度：难易程度：如图所示，可看成质点的a物体叠放在上表面光滑的b物体上，一起以v0的速度沿光滑的水平轨道匀速运动，与静止在同一光滑水平轨道上的木板c发生完全非弹性碰撞，b、c的上表面相平且b、c不粘连，a滑上c后恰好能到达c板的最右端，已知a、b、c质量均相等，木板c长为l，求：（1）a物体的最终速度；（2）a在木板c上所受摩擦力的大小。【参考答案】（1） （2）【试题解析】先是b、c碰撞过程动量守恒，然后是a与c相互作用的过程动量守恒，由动量守恒定律可以求出a的最终速度；第二个阶段由能量守恒定律求出a、c间的摩擦力。（1）设a、b、c的质量为m，b、c碰撞过程中动量守恒，令b、c碰后的共同速度为v1，则解得a滑上c后，设最终a、c的共同速度v2则解得（2）在a、c相互作用过程中，由能量守恒定律得代入解得【名师点睛】本题考查了动量守恒定律、能量守恒定律；解题时要注意研究对象的选择；分析清楚物体运动过程是正确解题的前提与关键。【知识补给】碰撞碰撞是指物体间相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大的现象。在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，故可以用动量守恒定律处理碰撞问题。根据碰撞前后物体的动量是否在一条直线上，有正碰和斜碰之分。中学物理只研究正碰。（1）一般的碰撞过程中，系统的总动能要有所减少。若总动能的损失很小，可以略去不计，这种碰撞叫弹性碰撞；若两物体碰撞后黏在一起，这种碰撞动能损失最多，叫做完全非弹性碰撞。（2）碰撞示例分析：（质量为的运动球和质量为的静止球相碰）碰后的速度a弹性碰撞，当时，两球碰后速度互换，即质量为的运动球静止，质量为的静止球运动；当时，碰后两球均向前运动；当时，碰后质量为的运动球反弹，质量为的静止球向前运动；b完全非弹性碰撞，c非完全弹性碰撞，能量传递在弹性碰撞中，传递的能量根两者质量比有关，。两球质量越接近，碰撞中传递的动能越大。在或两种情况下，传递的动能相等。反冲在系统内力作用下，系统内一部分物体相某方向发生动量变化，系统内其余部分向相反的方向发生动量的变化的现象。喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例。爆炸现象的处理方法（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，系统的动量守恒。（2）动能增加：在爆炸过程中，由于其他形式的能量（如化学能）转化为动能，因此爆炸前后系统的总动能增加。（3）位置不变：爆炸和彭转的时间极短，因而作用过程中，物体产生的位移很小，一般忽略不计，可以认为爆炸和碰撞后，物体仍然在碰撞前的位置以新的动量开始运动。如图甲所示，光滑水平面上有a、b两个小球，a球向b球运动并与b球发生正碰后粘合在一起共同运动，其碰前和碰后的st图象如图乙所示，已知，若b球的质量为，两球因碰撞而损失的机械能为，则a b c d将质量为的木块固定在光滑水平面上，一颗质量为m的子弹以速度沿水平方向射入木块，子弹射穿木块时的速度为，现将同样的木块放在光滑的水平桌面上，相同的子弹仍以速度沿水平方向射入木块，设子弹在木块中所受阻力不变，则以下说法正确的是a若，则能够射穿木块b若，则不能射穿木块，子弹将留在木块中，一起以共同的速度做匀速运动c若，则刚好能射穿木块，此时相对速度为零d若子弹以速度射向木块，并从木块中穿出，木块获得的速度为；若子弹以速度射向木块，木块获得的速度为，则必有如图，质量为m的小车静止在光滑的水平面上，小车ab段是半径为r的四分之一光滑圆弧轨道，bc段是长为l的水平粗糙轨道，两段轨道相切于b点，一质量为m的滑块在小车上从a点静止开始沿轨道滑下，然后滑入bc轨道，最后恰好停在c点。已知小车质量m=3m，滑块与轨道bc间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则a全程滑块水平方向相对地面的位移r+lb全程小车相对地面的位移大小s=（r+l)c滑块运动过程中的最大速度vm=d、l、r三者之间的关系为r=4l如图，一个礼花弹竖直上升到最高点时炸裂成三块碎片，其中一块碎片首先沿竖直方向落至地面，另两块碎片稍后一些同时落至地面。则在礼花弹炸裂后的瞬间这三块碎片的运动方向可能是a b c d如图所示，固定的光滑轨道mon的on段水平，且与mo段平滑连接。将质量为m的小球a从m处由静止释放后沿mon运动，在n处与质量也为m的小球b发生正碰并粘在一起。已知mn两处的高度差为h，碰撞前小球b用长为h的轻绳悬挂于n处附近。两球均可视为质点，且碰撞时间极短，重力加速度为g。（1）求两球碰撞前瞬间小球a的速度大小；（2）求两球碰撞后的速度大小； （3）求碰撞后轻绳受到的拉力。【参考答案】ac st图象的斜率表示速度，图在碰撞前a球的速度为m/s=6 m/s，碰撞后两者的共同速度为 m/s=5 m/s，根据动量守恒定律可得，解得，a正确b错误；根据能量守恒定律可得15 j，c正确d错误。2.bdb 小车和滑块系统在水平方向动量守恒，全程小车相对地面的位移大小为s，则由动量守恒定律结合“人船模型”：，解得s=（r+l)；滑块水平方向相对地面的位移为：（r+l)，选项a错误，b正确；滑块到达b点时，小车的速度最大，小车与滑块组成的系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mvmvm=0，滑块从a到b过程，由能量守恒定律得：mgr=mv2+mvm2，解得：vm=，选项c错误；滑块到达c点时，系统的速度变为零，由能量关系可知：，即r=l，选项d错误；故选b。【点睛】该题主要考查系统水平方向动量守恒和能量守恒的问题，求解两物体的位移，往往根据平均速度研究，也可直接用“人船模型”列式子；也可以根据题目提供的特殊的条件：在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的3倍，不使用动量守恒定律。d 礼花弹炸裂的瞬