南方新高考年高考物理一轮总复习专题十三动量守恒定律的综合运用课件新人教版

1、第2讲动量守恒定律的综合运用一、碰撞1特点：作用时间_，相互作用的内力_，有些碰撞尽管合外力不为零，但合外力相对于内力可忽略，故动量近似_极短极大守恒2分类守恒速度(1)弹性碰撞(机械能_)(2)非弹性碰撞(存在动能损失)(3)完全非弹性碰撞(碰撞后具有共同的_，动能损失最多)3联系：从动能损失多少的角度看，非弹性碰撞介于弹性碰撞和完全非弹性碰撞之间【基础检测】图13-2-1答案：AD二、爆炸及反冲运动1爆炸守恒增加(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，系统的总动量可看做_(2)动能增加：在爆炸过程中，由于有其他形式的能量(

2、如化学能)转化为动能，所以爆炸前后系统的总动能_.2反冲运动：是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果，如发射炮弹时炮身后退，火箭因喷气而发射等(1)系统内的不同部分在强大的内力作用下向_ 方向运动，通常用动量守恒定律来处理(2)反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总机械能_相反增加守恒(3)反冲运动中系统的平均动量也_【基础检测】答案：D考点1 碰撞问题重点归纳推导：(1)当两球质量相等时，v10、v2v1，即两球碰撞后交换了速度(2)当质量大的球碰撞质量小的球时，v10、v20，碰撞后两球都向前运动(3)当质量小的球碰撞质量大的球时，v10，碰撞后质量小的球被反弹

3、回来2碰撞的可能性判断：解决碰撞问题时要抓住碰撞的三个特点(1)动量守恒：p1p2p1p2.(2)动能不增加：Ek1Ek2Ek1Ek2.(3)速度要符合情景如果碰撞前两物体同向运动，则后面物体的速度必大于前面物体的速度，否则无法实现碰撞碰撞后，原来在前的物体速度一定增大，且速度大于或等于原来在后的物体速度如果碰撞前两物体是相向运动，则碰撞后两物体的运动方向不可能都不改变，除非两物体碰撞后速度均变为零 典例剖析例 1：(2014 年山东卷)如图 13-2-2 所示，光滑水平直轨道上两滑块 A、B 用橡皮筋连接，A的质量为m，开始时橡皮筋松弛，B 静止，给 A 向左的初速度 v0.一段时间后，B与

4、A 同向运动发生碰撞并粘在一起碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间 B 的速度的一半求：图13-2-2(1)B 的质量(2)碰撞过程中 A、B 系统机械能的损失思维点拨：由题意可知，A、B 发生完全非弹性碰撞，动量守恒而机械能不守恒备考策略：高考对碰撞问题的考查主要以计算题形式出现，有宏观物体间的碰撞，也有微观粒子间的碰撞；有两个或多个物体间的单次或多次碰撞；有单独考查碰撞问题的题目，也有综合其他知识(或过程和方法)考查的题目【考点练透】1(2014 年大纲卷)一中子与一质量数为A(A1)的原子核发生弹性正碰若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为()答案：A2

5、(2014 年新课标卷)冰球运动员甲的质量为 80.0 kg，当他以5.0 m/s 的速度向前运动时，与另一质量为100 kg、速度为3.0 m/s的迎面而来的运动员乙相撞，碰后甲恰好静止假设碰撞时间极短，求：(1)碰后乙的速度的大小(2)碰撞中总机械能的损失考点2 曲线运动与碰撞问题的综合重点归纳解答此类问题的策略(1)根据物体的运动过程，分别利用曲线运动规律(如平抛运动的规律和圆周运动的规律)列方程(2)在临界点(如最高点或最低点)发生碰撞，由动量守恒定律列方程(3)分析碰撞后可能出现的情况，得出结果典例剖析例2：(2014 年重庆卷)一弹丸在飞行到距离地面 5 m 高时仅有水平速度 v2

6、 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为 3 1.不计质量损失，取重力加速度 g10 m/s2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是()ABCD答案：B【考点练透】图13-2-3(1)小球与木块碰撞前瞬间所受拉力的大小(2)木块在水平地面上滑行的距离(1)在 A 与墙壁碰撞的过程中，墙壁对A的平均作用力F的大小(2)A、B 滑上圆弧轨道的最大高度 h.图13-2-4考点3 动量和能量的综合应用重点归纳1动量的观点和能量的观点(1)动量的观点：动量守恒定律(2)能量的观点：动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律2动量的观点和能量的观点的优点只要知道过程的始末状态动量式、动能式和

7、力在过程中所做的功，即可对问题求解，不需要对过程变化的细节做深入研究3利用动量的观点和能量的观点解题时应注意下列问题：(1)动量守恒定律是矢量表达式，故可写出分量表达式；而动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律是标量表达式，无分量表达式(2)应用这两个规律时，先确定研究对象及运动状态的变化过程，再根据问题的已知条件和要求解的未知量，选择研究的两个状态列方程求解 典例剖析例3：(2016 年吉林实验中学第一次模拟)如图13-2-5甲所示，物块 A、B的质量分别是mA4.0 kg 和mB3.0 kg.用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触另有一物块C从t0时以一定速度向右运动

8、，在t4 s时与物块 A 相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的 v-t图象如图乙所示求：(1)物块 C 的质量(2)B 离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能 .甲乙图13-2-5解：(1)由乙图知，C与A碰前的速度为v19 m/s，碰后瞬间的速度大小为v23 m/s，C与A碰撞过程中动量守恒，则有mCv1(mAmC)v2解得mC2 kg思维点拨：(1)物块C、A 碰撞，满足动量守恒；但是C、A 的碰撞是完全非弹性碰撞；(2)C、A碰撞粘在一起压缩弹簧的过程和弹开的过程，A、B、C及弹簧组成的系统机械能守恒备考策略：本题是动量守恒和机械能守恒的综合题，难度较大，正确分析物体间的作用过

9、程和特点，才能正确选择合适的规律解题.【考点练透】5(2015 年云南一模)如图13-2-6所示，光滑的杆MN水平固定，物块 A 穿在杆上，可沿杆无摩擦滑动，A通过长度为L的轻质细绳与物块 B 相连，A、B质量均为 m 且可视为质点一质量也为 m 的子弹水平射入物块 B 后未穿出，若杆足够长，此后运动过程中绳子偏离竖直方向的最大夹角为60.求子弹刚要射入物块 B 时的速度大小图13-2-66(2014 年北京卷)如图13-2-7所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块 A和 B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点现将 A 无初速释放，A 与B 碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑

10、动已知圆弧轨道光滑，半径R0.2 m；A 和 B 的质量相等；A 和B 整体与桌面之间的动摩擦图13-2-7因数0.2.取重力加速度 g10 m/s2.求：(1)碰撞前瞬间 A 的速率 v.(2)碰撞后瞬间 A 和 B 整体的速率 v.(3)A 和 B 整体在桌面上滑动的距离 l.模型子弹击打木块模型子弹击打木块模型具有下列几条主要的力学规律(1)动力学规律：由于组成系统的两物体受到大小相同、方向相反的一对相互作用力，故两物体的加速度大小与质量成反比，方向相反(2)运动学规律：子弹穿过木块可看做是两个做匀变速直线运动的物体间的追及问题，或者说是一个相对运动问题在一段时间内子弹射入木块的深度，就

11、是这段时间内两者相对位移的大小(3)动量规律：由于系统不受外力作用，故而遵守动量守恒定律(4)能量规律：由于相互作用力做功，故系统或每个物体的动能均发生变化力对子弹做的功量度子弹动能的变化；力对木块做的功量度木块动能的变化；一对相互作用力做的总功量度系统动能的变化(5)热量的计算：滑动摩擦力和相对位移的乘积等于摩擦产生的热量，即 QFf s，这是一个常用的关系例4：如图 13-2-8所示，一个长为 d、质量为 M 的长木块，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块(可视为质点)，以水平初速度 v0从木块的左端滑向右端，设物块与长木块间的动摩擦因数为，当物块与长木块达到相对静止时，物块仍在长木块上，求系统机械能转化成内能的量Q.图13-2-8审题突破：此题类似于木块放在光滑水平面上，子弹以初速度v0射击木块的子弹打木块模型，小物块类似于子弹，所以用动量守恒定律列方程求出共同速度，再用动能定理分别对两木块列方程求解同类延伸：对类似于子弹打木块的模型，只要是两个物体构成的系统，不受外力作用，在内力作用下产生相对位移，即可用子弹打木块模型解答，结合动量守恒定律和动能定理就能解答该类问题.【触类旁通】(2015 年甘肃张掖模拟)如图 13-2-9 所示，质量 M2 kg 的足够长的小平板车静止在光