2014届高考物理一轮复习讲义：动量守恒定律及其应用

第六章动量守恒定律第二课动量守恒、授课者张峰、一、动量守恒定律1 .内容系统为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _2.式： m1v1m2v2=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _3.成立条件：系统不受外力， 或者受到外力的_.适用范围(1)动量守恒定律同时适用于低速运动问题和_问题；(2)动量守恒定律同时适用于宏观物体；(3)外力为零、不变、m1v 1、 m2v 2合力也适用于零、高速运动、微粒子、经典的问题型方法，如图12-1-2所示，a、b两木块的质量比为mAmB=32，原本静止在滑车c上，它们与滑车上表面间的动摩擦系数相同。 a、b之间夹着压缩弹簧用细线连接的车在光滑的水平面上静止。 在烧制细线之后，a、b停止相对于车运动之前，以下说法正确是()图12-1-2，A.A、b和弹簧系统的运动量保存B.A、b和弹簧系统的机械力保存c .车向左运动的d .车静止，从运动量保存的条件中选择研究对象，在烧制根据运动量保存的条件判断的细线之后，a， b两个木块均受到推车上表面的滑动摩擦力，两个木块的质量不相等，正压力不相等，摩擦力不同，因此受到的合力不为零，系统运动量不保存。 因为摩擦力在起作用，所以没有保存机械能。 以小车为研究对象，由于其受到的外力方向为左，小车向左移动，因此c正确(2012山东大学入学考试)平滑的水平轨道上有3个树块a、b、c，质量分别为mA=3m，mB=mC=m，开始时b、c全部静止，a以初速v0向右移动，a与b碰撞求出b和c碰撞前b的速度大小。图13-1-2、审查问题指导A、b、c三个树块碰撞后，a和b的间隔不变，最终显示出a、b、c三个树块的速度相同。 试验点二次爆炸和反弹现象问题1 .爆炸现象的特征(1)动量守恒：爆炸在极短时间内完成，爆炸物体之间的相互作用力远大于受到的外力，因此在爆炸过程中，系统的总动量守恒.动能增加：在爆炸过程中，其他形式的能量(如化能)转化为动能(3)位置不变：爆炸和碰撞时间极短，作用过程中物体产生的位移小，一般可忽略。 可以认为爆炸和碰撞后也是从爆炸和碰撞前的位置以新的运动量开始运动的。 如图所示，长度为l，质量为m的推车停在光滑的水平面上。 质量m的人站在汽车的左端。 人从左端走到右端时，人和车相对于地面的位移是多少，运动量守恒定律的应用-船模型，S1，S2，l，解：人从左端走到右端的过程中人和车的运动量守恒，即得到的，人和车的对地位移分别是长度为l、倾斜角为m、质量为m的斜面前端，质量为m的小斜面求出物块下降过程中斜面的位移大小。 解：木块的水平方向的变位为s木，斜面的水平方向的变位为s斜。 物块和坡面水平运动量守恒、坡面位移、运动量守恒规律和能量综合问题，例3(2012新课程全国高考)如图13-1-4所示，小球a、b以细线悬挂在同一固定点o . 使球a静止下垂，将球b向右拉，使细线水平。 从静止释放球b时，两个球碰撞后向左摆动，之后与细线垂直的最大偏角为60。 忽略空气阻力，(1)求出两球a、b的质量之比，(2)两球碰撞过程中损失的机能与球b碰撞前的最大动能之比。图13-1-4、审查问题指导解决本问题时，应注意以下两点： (1)在球碰撞前和碰撞后的摆动过程中存在机能。 (2)两球的碰撞过程完全是非弹性碰撞。(2)两球碰撞过程中的机械能损失为Q=m2gL-(m1 m2)gL(1-cos)，为了利用动量的观点和能量的观点解决问题，需要注意以下问题(1)动量守恒定律为向量公式，也可以写成分公式的动能定理和能量守恒定律为斯卡(2)动量守恒定律和能量守恒定律是自然界最普遍的定律，它们研究的是物体系统，在力学解决问题时必须注意动量守恒条件和机械能守恒条件。 在应用这两个规律时，确定了研究对象和运动状态的变化过程，然后根据问题的已知条件和要求解的未知量，选择和求解研究的两个状态列方程式。 1 (双选择)如图12-1-3所示，木块a和b用轻弹簧连接，放置在光滑的水平面上，a紧贴在墙壁上。 对b施加左右方向的水平力压缩弹簧时，如图所示，消除外力后，如下说法是正确的。 ()图12-1-3、随堂固定、A.a离开墙壁前、a和b构成的系统运动量保存B.a离开墙壁前、a和b构成的系统运动量保存C.a离开墙壁后、a和b构成的系统运动量保存D.a离开墙壁后、a和b构成的系统运动量保存解析：选择BC。 在a离开墙壁之前弹簧伸长过程中，由于由a和b构成的系统从墙壁向a作用有弹力，因此没有由a和b构成的系统运动量保存，因此选择项b是正确的，选择项a错误，在a离开墙壁之后，由a、b构成的系统的外力为零，因此保存运动量，因此选择项c是正确的2 .子弹水平进入平滑的水平面上放置的木块a中残留下来，a、b用弹性好的轻量弹簧连接。 如图13-1-6所示。 子弹打击木块a和弹簧被压缩的过程中，子弹、木块和弹簧组成的系统() a .动量保存、机械能保存b .动量保存、机械能保存c .动量保存、机械能保存d .动量、机械能保存不能判定，图13-1-6， 解析：运动量保存的条件是系统不受外力或受外力之和为零，正题是由子弹、木块、弹簧组成的系统，水平方向不受外力，垂直方向受外力之和为零，因此运动量保存。 机械能保存的条件是，除了系统在重力、弹力下工作以外，其他的力都不在系统上工作，正题是子弹进入木块的瞬间机械能的一部分被转换为内部能量(发热)，所以系统的机械能不被保存。 c选项正确。 a，b，d错了。 答： c，3.(2013成都模拟)如图2所示，在光滑的水平面上，1质量M=3kg的薄板和1质量m=1kg的块向相反方向运动，初始速度大小为v=4m/s，它们之间有摩擦。 薄板速度的大小为2.4m/s的情况下，单块的运动状况可以进行() a .加速运动b .减速运动c .等速运动d .以上的运动，根据图2、解析：运动量保存法则： m的速度为零的情况下，m的速度为2.67m/s，此前m向右减速运动，m向左减速运动，然后m向左加速运动， m向左继续减速运动两者的速度相同时，即速度都为2m/s时，两者相对静止，一起向左等速直线运动。 由此可知，当m的速度为2.4m/s时，m为左加速运动中，选择项a成对。 答： a，4，质量m的木块和质量m的铁块用轻细的线停在水里。 剪线后，在木块h上升的过程中(水面不露出)，铁块会下沉多久(不接触水底)没有水的阻力。 解：设绳索长度为l，气球上升的高度为h