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高考物理第一轮多物体系统动量守恒专题考点复习教案

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20xx届高三物理一轮复习学案:第五章《动量》专题五多物体系统动量守恒
【考点透析】
一、本专题考点:动量守恒定律为Ⅱ类要求,但只局限于一维的情况。
二、理解和掌握的内容
对多物体或多过程问题有时应用整体动量守恒,有时只应用某部分物体动量守恒,有时分过程多次应用动量守恒,有时抓住初、末状态动量守恒即可,要善于选择系统,善于选择过程来研究。
【例题精析】
例1质量均为M的A、B两船静止在水面上,A船中质量为M/2的人以相对于A船的水平速度V从A船跳到B船上,不计水的阻力,则A、B两船的速度如何?
解析:设人跳出A船后A船获得速度为VA,A船和人组成的系统动量守恒,以人的运动方向为正,将其速度转换为对地速度,有0=-MVA解得A船的反冲速度为VA=V/3同理设B船获得速度为VB,由B船和人组成的系统动量守恒,有=(M+M/2)VB解得B船的速度为VB=2V/9。
小结:系统对象的选取和对地速度的运用,是正确解答此类问题的关键。
例2如图5-16所示,有两个厚度相同的木块A和B,紧挨着放在光滑的水平面上,A、B质量分别为mA=500g,mB=400g,现有一长度不计质量为mC=100g的铅块C,以速度v0=10m/s,沿水平方向飞到木块A的上表面,C和A、B间的动摩擦因数均为μ=0.25,最后铅块停在木块B上,这时B、C的共同速度为1.5m/s,求:⑴木块A的速度vA;⑵铅块C离开木块A时的速度vC.
解析:C在A上滑动,C做匀减速直线运动,A、B一起加速,三者构成的系统动量守恒;当C滑到B上时,A做匀速运动,B加速C减速,当B、C速度相等时,相对静止,再一起匀速运动。设C刚滑到B上时,A的速度为vA,C的速度为vC′,C与B相对静止时的共同速度为VBC,根据动量守恒有:
以A、B、C构成的系统:mCv0=mAvA+(mB+mC)vBC
∴vA==m/s=0.5m/s
以B、C构成的系统:mCvC′+mBvA=(mB+mC)vBC
∴vC′==m/s=5.5m/s
小结:此类问题关键在于正确选取研究系统和选择过程。
【能力提升】
Ⅰ知识与技能
1.质量为m=100kg的小船静止在静水面上,船两端载着m甲=40kg,m乙=60kg的游泳者,在同一水平线上船左侧的甲朝左,船右侧的乙朝右同时以相对于岸3m/s的速度跃入水中,则小船的运动方向和速率为()
A.向左小于1m/s;B.向左大于1m/s;C.向右大于1m/s;D.向右小于1m/s
2.甲乙两船自身质量均为120kg,都静止在静水中,当一个质量为30kg的小孩以相对于地面6m/s的水平速度从甲船跳上乙船时,不计阻力,甲乙两船速度大小之比v甲/v乙=,v甲=m/s.
3.A、B两船的质量均为M,都静止在平静的湖面上,现A船中质量为M/2的人以对地的水平速度从A船跳到B船,再从B船跳到A船……经数次跳跃后,人停在B船上,不计水的阻力,则()
A.A、B(包括人)两船速度大小之比为2∶3;B.A、B(包括人)两船动量大小之比为1∶1;C.A、B(包括人)两船的动能之比为2∶3;D.以上答案都不对。
4.如图5-17所示,小车放在光滑的水平地面上,A、B两人分别站在车的左右两端,同时开始相向行走,发现小车向左运动,分析小车运动原因,可能是()
A.A、B质量相等,A比B的速率大;
B.A、B质量相等,A比B的速率小;
C.A、B速率相等,A比B的质量相等;
D.A、B速率相等,A比B的质量小;
5.质量为M的木块在光滑水平面上以速度v1向右运动,质量为m的子弹以速度v2水平向左射入木块且留在其中,要使木块停下来,必须发射子弹的数目为多少?
6.甲、乙两个溜冰者,质量分别为48kg和50kg,甲手中拿着质量为2kg的球,两人均以2m/s的速度在光滑的冰面上相向滑行,甲将球传给乙,乙再将球抛给甲,这样抛接若干次后,乙速度为零,则甲的速度为多大?
Ⅱ能力与素质
7.两只小船平行逆向航行,航线邻近,当它们头尾相齐时,由每一只船上各投质量为m=50kg的麻袋到对面一只船上去,结果载重较小的一只船停了下来,另一只船则以v=8.5m/s的速度向原方向航行,设两只船及船上载重量分别为m1=500kg及m2=1000kg,求交换麻袋前两只船的速率各为多少?
8.如图5-18所示,三个小球质量均为m,B、C两球用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上,A球以速度v0沿着B、C两球球心的连线方向向B球运动,碰后A、B两球粘在一起,问:⑴A、B两球刚刚粘在一起时的速度多大?⑵三球的达到共同速度时的速度多大?
9.如图5-19所示,在光滑的水平桌面上有一长L=2m的木板C,它的两端各有一块挡板,C的质量mC=5kg,在C的正中央并排放着两个可视为质点的滑块A与B,质量分别为mA=1kg,mB=4kg,开始时A、B、C都处于静止,并且A、B间夹有少量塑胶炸药,炸药爆炸使得A以6m/s的速度水平向左滑动,如果A、B与C间的摩擦可忽略不计,两滑块中的任一个与挡板相碰后都与挡板结合成一体,爆炸和碰撞所需的时间都可忽略,求:⑴当两滑块都与挡板相碰后,板C的速度?⑵到两滑块都与挡板相碰为止,板的位移大小和方向如何?
【拓展研究】
一静止的物体,因内部原因炸裂成三块,其中两块质量均为m,它们分别以30m/s和40m/s的速度,沿互相垂直的方向飞开,第三块的质量是前两块质量的和为2m,求炸裂后第三块的速度的大小。

专题五、1.A2.5:4;1.5m/s;3.B4.A5.6.07.V1=1m/s;v2=9m/s8.V0/2;v0/39.0;0.3;向左
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相关知识

高考物理第一轮动量守恒定律表达式及其守恒条件专题考点复习教案


20xx届高三物理一轮复习学案:第五章《动量》专题三动量守恒定律表达式及其守恒条件
【考点透析】
一、本专题考点:动量守恒定律为Ⅱ类要求,但只局限于一维的情况。
二、理解和掌握的内容
1.动量守恒定律:
(1)内容:系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
(2)表达式:P=P′或者m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
(3)适用范围:比牛顿定律的适用范围要广泛的多,小到微观粒子间的作用,大到天体间作用,无论物体间作用力性质如何都适用。中学阶段,运用动量守恒定律研究的对象主要是一条直线上运动的两个物体所组成的系统,如两球相碰问题。
2.动量守恒条件:
(1)如果研究的系统所受合外力为零,则系统的总动量守恒。也就是说,系统内力不能使系统的总动量发生改变,且对内力的性质无任何限制。这一点与机械能守恒定律有本质的差别。
(2)如果研究的系统所受合外力不等于零,但合外力远小于内力(即合外力可以忽略),则仍可认为总动量守恒。这种情况的特点是物体间相互作用时间很短,如碰撞、爆炸、打击等类的作用。
(3)如果研究的系统所受合外力不等于零,但沿某一方向合外力的分量为零,则沿该方向系统总动量的分量守恒。
3.应用动量守恒定律解题步骤:
(1)明确研究系统,判断动量是否守恒。
(2)选取正方向,明确作用前总动量和作用后总动量。
(3)列方程,P前=P后
(4)解方程。
4.难点释疑
(1)正确区分内力和外力,外力指系统外物体对系统内物体的作用力,内力指研究系统内物体间的相互作用。
(2)动量守恒定律具有矢量性,列方程前要先规定正方向。
(3)动量守恒定律只涉及作用前后物体的运动状态,解题时不必过问过程的细节。
(4)动量守恒的几种表达式及其推广式:
①P=P′②ΔP=0③ΔP1=-ΔP2④m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
0=m1v1+m2v2(适用于原来静止的两物体组成的系统,由此式可推得你动
我动、你快我快、你慢我慢、你停我停,你我速率和各自质量成反比)
m1v1+m2v2=(m1+m2)v′(适用于两物体相互作用后结合在一起的情况)
【例题精析】
例1一辆小车静止在光滑的水平面上,小车立柱上固定一条长L,拴有小球的细线,小球拉至和悬点在同一水平面处释放,如图5-6所示,小球摆动时,不计一切阻力,下面说法中正确的是()
①小球和小车的总机械能守恒②小球和小车的动量守恒③小球运动到最低点的速度为④小球和小车只有在水平方向上动量守恒
A.①③B.①④C.②④D.②③
解析:小球、小车和地球组成的系统,只有动能和势能间的转化,故①正确;小球和小车组成的系统因有外力(重力)作用,系统动量不守恒,但水平方向不受外力作用,因而水平方向满足动量守恒,故②错,而④选项正确;小球运动到最低点时,若小车静止,其速度为,但由于小球和小车之间的相互作用,小车也具有动能,因而根据机械能守恒定律可知,小球运动到最低点的速度小于,故③选项错。
答案:B
例2质量M=200kg的小车,上面站着一个质量为m=50kg的人,车以v0=1m/s的速度在光滑水平面上前进,当人相对车以v=2m/s向后水平跳出后,车速变为多少?
解析:设车速变为v′,人相对车跳出后转换成相对地面的速度为v′-v
根据动量守恒定律得:(M+m)v0=Mv′+m(v′-v)代入数据得:
v′===1.4m/s
错解一:(M+m)v0=Mv′+m(v0-v)(违背了动量守恒定律的同时性,即人跳车后,车速已不再是v0,人相对车的速度不是相对跳车前车的速度,而是相对跳车后车的速度)
错解二:(M+m)v0=Mv′-mv(违背了动量守恒定律的同一性,即动量守恒式中的各速度应是相对同一参照系)
小结:动量守恒式中的各速度应是相对同一参照系,一般选地面为参照物;相互作用的各物体的动量应分别是作用前同一时刻和作用后同一时刻的动量。
【能力提升】
Ⅰ知识与技能
1.如图5-7所示的装置中,木块B与水平桌面的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在其中,现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究系统,则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中()
A.动量守恒、机械能守恒;B.动量不守恒、机械能不守恒;
C.动量守恒、机械能不守恒;D.动量不守恒、机械能守恒;
2.如图5-8所示,光滑水平面上A、B两小车中有一弹簧,用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态,将两小车及弹簧看作系统,下面的说法正确的是()
①若同时放开两手,则A、B两车的总动量为零
②先放A车后放B车,则系统的动量守恒而机械能不守恒
③先放B车后放A车(手保持不动),则系统的动量不守恒而机械能守恒
④先放A车,后用手推B动车,则系统的动量不守恒,机械能也不守恒
A.①④B.①②C.①③④D.①②④
3.一只小船停止在湖面上,一个人从小船的一端走到另一端,不计水的阻力,下列说法正确的是()
①人在船上行走,人对船的冲量比船对人的冲量小,所以人向前运动的快,船后退的慢;②人在船上行走时,人的质量比船的小,它们的冲量大小是相等的,所以人向前运动的快,船后退的慢;③当人停止走动时,因船的惯性大,所以船将继续后退;④当人停止走动时,因总动量守恒,故船也停止后退。
A.②④B.①②C.③④D.①④
4.静止在湖面的小船上有两个人分别向相反方向抛出质量相同的小球,甲向左抛,乙向右抛,甲先抛,乙后抛,抛出后两小球相对岸的速率相等,则下列说法中正确的是()
A.两球抛出后,船往左以一定速度运动,乙球受到的冲量大一些。
B.两球抛出后,船往右以一定速度运动,甲球受到的冲量大一些。
C.两球抛出后,船的速度为零,甲球受到的冲量大一些。
D.两球抛出后,船的速度为零,两球受到的冲量相等。
5.一个质量为2kg的装砂小车,沿光滑的水平面以3m/s的速度运动,一个质量为1kg的小球从0.2m高处自由落下,恰落入小车的砂中,这以后小车的速度为()
A.2m/sB.3m/sC.2.7m/sD.0
Ⅱ能力与素质
6.质量为M的金属块和质量为m的木块用细线系在一起,以速度v在水中匀速下沉,某一时刻细线断了,则当木块停止下沉的时刻,铁块下沉的速度为。(设水足够深,水的阻力不计)
7.如图5-9所示,质量为m1的物体A和质量为m2的物体B用细线连接,在水平恒力F的作用下,A、B一起沿足够大的水平面做匀速直线运动,速度为V,现剪断细线并保持F的大小、方向不变,则当物体B停下来时,物体A的速度是。
8.质量为M的气球下吊一架轻的绳梯,梯上站着质量为m的人.气球以v0速度匀速上升.如果人加速向上爬,当他相对于梯的速度达到V时,气球的速度将变为.
9.质量为30kg的小孩推着质量为10kg的冰车,在水平冰面上以2.0m/s的速度滑行,不计冰面摩擦,若小孩突然以5.0m/s的速度(对地)将冰车推出后,小孩的速度变为______m/s。这一过程中,小孩对冰车所做的功为______J。
【拓展研究】
10.总质量为M=0.5kg的小火箭(内含0.1kg火药),若火药全部燃烧,并以v=240m/s的速度全部竖直向下喷出,空气阻力为重力的0.2倍,求火箭能上升的最大高度.(提示:火药喷出过程极短.此过程内力远大于外力.动量守恒)

专题三、1.B2.C3.A4.C5.A6.7.8.v0-9.1.0;105拓展研究答案:150m

高考物理第一轮力物体的平衡专题考点复习教案


第一章力物体的平衡
本章概述
本章知识所处的地位:
力是物理学的基本概念,本章内容在高中物理中既是基础又是重点。本章的中心内容是对力的基本认识和对力学问题的基本处理方法,如“受力分析”、“力的合成和分解”、隔离体法和整体法等。本章中力的平衡问题是力学基本方法的初步运用,复习时应多加体会。
知识网络:
专题一力重力弹力
【考点透析】
一本专题考点:力的基本概念、三种常见的力
二理解和掌握的内容
1.力
(1)力的概念:力是物体对物体的作用。
理解:力是一种作用,区别于平常所说的“力气”。力的作用可以通过物体的直接接触实现,也可以通过场来实现。
(2)力的性质:
物质性力不能脱离物体而独立存在
相互性力总是成对出现的,物体之间的力的作用是相互的
矢量性力既有大小又有方向,遵从矢量运算法则
(3)力的描述:力有三要素,即大小、方向、作用点,描述一个力必须说明这三点。除直接说明外,描述一个力还可以用做力的图示的方法。
(4)力的作用效果:①使物体产生形变;②使物体产生加速度。
(5)力的分类:
按力的性质(即力的产生机理)可分为:重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、安培力、洛伦兹力、核力等。
按力的作用效果可分为:拉力、压力、支持力、动力、阻力、浮力、下滑力、向心力、回复力等。
2.重力
(1)由于地球的吸引而产生的,本质上是地球对物体的万有引力的一个分力。
(2)重力的大小:G=mg。重力应是万有引力和物体随地球自转所需向心力的矢量差,其大小应比万有引力略小,在通常的计算中一般可做近似处理,取mg≈F引,g≈GM/R2。重力的大小和物体的运动状态无关,在超重、失重和完全失重的状态下重力均不会发生改变。
(3)重力的方向:竖直向下,即和水平面垂直的方向。不能说成垂直地面。
(4)重心:物体的重力的等效作用点。重心的位置由物体的形状和质量分布决定,质量分布均匀的物体其几何中心就是物体的重心。物体的重心可以在物体上,也可以不在物体上(如均质圆环,木工用的拐尺等)。
3.弹力
(1)概念:发生弹性形变的物体对与它相接触的物体施加的力的作用。产生机理:发生弹性形变的物体,由于要恢复形变,就会对阻碍它恢复形变的物体施加弹力的作用。例如放在桌面上的物体受到弹力是由于桌面发生了弹性形变。
(2)产生条件:①(相互)接触;②(发生弹性)形变。
弹力有无的判断可以用假设(拿开)法、平衡法或者其他运动规律。
(3)大小:在弹性限度内,弹力的大小随形变量的增大而增大。对弹簧有胡克定律。
(4)方向:总是指向形变恢复的方向。①压力或支持力的方向总是垂直于接触面;②绳的拉力的方向总是沿绳指向绳收缩的方向;③杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。
【例题精析】
例题1关于力的概念,下列说法正确的是:
A.一个受力物体可以找到两个以上的施力物体
B.力可以从一个物体传给另一个物体
C.只有相互接触的物体之间才可能存在力的作用
D.一个受力物体可以不对其它物体施力
分析与解答:一个物体可以同时受到几个力的作用,故A正确;传力的概念是错误的,如图1-1我们只能说物体由于受到人的推力的作用而对墙产生压力,而人的推力并没有直接作用在墙上,故B错;弹力和摩擦力都是接触力,但重力、电场力等都是通过场来实现的,相互作用的物体不一定直接接触,C错;施力物体同时一定是受力物体,受力物体同时一定是施力物体,D错。
思考与拓宽:“固体传递力”,是同学们普遍认同的经验体会,除了本题中的否定分析之外,你能否通过其他途径,如利用牛顿运动定律等深入分析其错误性。
例2如图1-2甲所示,小球和光滑斜面接触,悬线绷紧且处于竖直方向,则小球受到的作用力是
A.重力和绳的拉力
B.重力、绳的拉力和斜面的支持力
C.重力和斜面的弹力
D.重力、绳的拉力和下滑力
解析:关键是看小球受不受斜面的支持力。
可用拿开法判断,即假设撤掉斜面,小球的平衡也不会受到影响,所以实际没有弹力;或根据力的平衡条件直接分析,若有弹力,小球受力如图1-2乙所示,弹力的水平分力无法平衡。可见,平衡条件的利用有时是分析受力的重要方法。
思考拓宽:如图1-3所示两种情况,物体A受物体B的弹力吗?(接触面均光滑)
【能力提升】
Ⅰ.知识与技能
1.下面的说法中正确的是
A.带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用,而这个力是脱离施力物体单独存在的
B.正在飞行中的炮弹受到重力、空气阻力和向前的冲力
C.力的大小、方向、作用点相同,性质就一定相同
D.放在粗糙水平面上的物体做匀速运动,也不能说明力是维持物体运动的原因
2.关于重力和重心的下列说法,正确的是
A.物体的重力是由于物体受到地球的万有引力而产生的
B.物体的重心总在物体上
C.正方形物体的重心在它的几何中心
D.只有物体的重心才受到重力作用
3.下列关于力的说法中,不正确的是
A.所有物体间力的作用都是相互的
B.施力物体必定也是受力物体
C.汽车发动机运转,产生了牵引力,可见有的力不是物体施加的
D.力是使物体产生形变和改变运动状态的原因
4.如图1-4所示,两根相同的轻弹簧S1、S2,劲度系数皆为k=4×102N/m,挂的重物的质量分别为m1=2kg,m2=4kg。若不计弹簧质量,取g=10m/s2,则平衡时弹簧S1、S2的伸长量分别为
A.、10B.10、
C.15、10D.10、15
5.如图1-5,水平地面上放着一个球,一根直杆斜靠在球上,直杆上的A点和B点受到两个弹力,关于它们的方向,下列说法正确的是
A.A点和B点的弹力都垂直地面向上
B.A点的弹力垂直地面向下,B点的弹力垂直地面向上
C.A点的弹力垂直地面向上,B点的弹力垂直直杆斜向上
D.A点和B点的弹力都垂直直杆斜向上
6.关于弹力和形变,以下说法正确的是
A.两物体如果相互接触,就一定会产生相互作用的弹力
B.两物体如果相互挤压而发生了弹性形变,就会产生相互作用的弹力
C.两物体如果不接触,也有可能有相互作用的弹力
D.两物体间有弹力作用,物体不一定发生了形变
Ⅱ.能力与素质
7.关于弹簧的弹力和劲度系数k,下列说法中正确的是
A.同样粗细的金属丝绕制的弹簧一定具有相同的劲度系数
B.把劲度系数为k的弹簧剪成等长的两段,每段弹簧的劲度系数仍为k
C.弹簧的弹力和长度成正比
D.在弹性限度内,弹簧的弹力和形变量成正比
8.质量为m的铁球在水平推力F的作用下静止于竖直光滑墙壁和光滑斜面之间。球跟倾角为θ的斜面的接触点为A,推力的作用线通过球心O,球的半径为R,如图1-6,若水平推力缓慢增大,在此过程中
①球对斜面的作用力缓慢增大;②墙对球的作用力始终小于推力F;
③斜面对球的支持力为mgcosθ;④推力F对A点的力矩为FRcosθ[

上述结论中正确的是:
A.①②B.③④
C.①③D.②④
9.有一根弹簧,受到20N的拉力作用时长为11cm,再增加40N拉力作用时,弹簧再伸长2cm,求:(1)弹簧的原长。(2)弹簧的劲度是多少N/m?

答案
专题一1.D2.A3.C4.C5.C6.B7.D8.D9.10cm;2×103

高考物理第一轮用动量守恒定律进行动态分析专题考点复习教案


俗话说,居安思危,思则有备,有备无患。作为教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以更好的帮助学生们打好基础,帮助教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢?为了让您在使用时更加简单方便,下面是小编整理的“高考物理第一轮用动量守恒定律进行动态分析专题考点复习教案”,欢迎您阅读和收藏,并分享给身边的朋友!

20xx届高三物理一轮复习学案:第五章《动量》专题六用动量守恒定律进行动态分析
【考点透析】
一、专题考点:动量守恒定律为Ⅱ类要求,但只局限于一维的情况。
二、理解和掌握的内容
系统内各物体运动状态时刻改变,若满足动量守恒条件,应正确选择研究对象、研究过程,充分利用反证法、极限法找出临界条件,结合动量守恒定律进行解答。
【例题精析】
例1如图5-20所示,质量为M的滑块静止在光滑的水平桌面上,滑块的光滑弧面底部与桌面相切,一个质量为m的小球以速度v0向滑块滚来,设小球不能越过滑块,则小球到达最高点时,小球的速度大小为,滑块的速度大小为。
解析:小球达到最高点时和滑块具有相同的对地速度v(若速度不同,必然相对滑动,此时一定不是最高点),由水平方向动量守恒得:mv0=(m+M)v∴v=mv0/(m+M)
例2甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏,甲和他的冰车的总质量为M=30kg,乙和他的冰车的总质量也是30kg,甲推着一质量为m=15kg的箱子,和他一起以大小为v0=2m/s的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来,为了避免相碰,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住,若不计冰面的摩擦力,求:甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出,才能避免与乙相碰。
解析:甲、乙及箱子系统的总动量方向与甲的方向相同,以此方向为正。甲把箱子推出后,甲的运动有三种可能:一是继续向前;一是静止;一是后退。按题意,要求甲推箱子给乙避免与乙相碰的最起码的运动是上述的第一种情况,即要求甲推箱子后,动量变化不大,仍保持原方向。
对甲和箱子的系统,设以v推出箱子,甲的速度变为v1,由动量守恒定律:(M+m)v0=mv+Mv1即(30+15)×2=15v+30v1…………⑴
乙抓住箱子后,为避免与甲相碰,乙必须后退,设后退速度为v2,对乙和箱子的系统,由动量守恒定律:mv-Mv0=(M+m)v2即15v-30×2=(30+15)v2…………⑵由题意,甲乙避免相碰的条件是:v2≥v1当甲乙以共同速度前进时,甲推箱子的速度最小,所以取v2=v1…………⑶联立⑴⑵⑶式代入数据解得v=5.2m/s
小结:正确选择研究对象、研究过程及正确找出临界条件是解此类题的关键。
【能力提升】
Ⅰ知识与技能
1.如图5-21所示,光滑水平面上有质量相等的A、B两物体,B上装有一轻质弹簧,B原来处于静止状态,A以速度v0正对B滑行,当弹簧压缩到最大量时()
A.A的速度减小到零;B.A和B速度相同
C.是B开始运动时;D.是B达到最大速度时
2.在上题中,设两物体质量均为m,则当弹簧压缩最大时B物体的速度为。
3.将两条完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的小车上,如图5-22所示,水平面光滑,开始时甲车速度大小为3m/s,乙车速度大小为2m/s,方向相反并在同一直线上,当乙车速度为零时,甲车速度为m/s,方向.
4.在上题中,由于磁性极强,故两车不会相碰,那么当两车的距离最短时,乙车的速度为m/s,方向.
Ⅱ能力与素质
5.在一个足够大的光滑平面内,有A、B两质量相同的木块A、B,中间用一轻质弹簧相连.如图5-23所示,用一水平恒力F拉B,A、B一起经过一定时间的匀加速直线运动后撤去力F.撤去力F后,A、B两物体的情况是()
①在任意时刻,A、B两物体的加速度大小相等
②弹簧伸长到最长时,A、B的动量相等
③弹簧恢复原长时,A、B的动量相等
④弹簧压缩到最短时,系统的总动能最小
A.①②③B.①②④C.①③D.③④
6.如图5-24所示,一辆小车装有光滑弧形轨道,总质量为m停放在光滑水平面上,有一质量也为m的速度为v的铁球,沿轨道水平部分射入,并沿弧形轨道上升h后,又下降而离开小车,离车后球的运动情况是()
A.平抛运动,速度方向与车运动方向相同
B.作平抛运动,水平速度方向跟车相反
C.作自由落体运动
D.小球跟车有相同的速度
7.如图5-25所示,一个质量为m的电动小车,放在质量为M的小车的细杆上,小车放在光滑的水平桌面上,若车长为l,细杆高为h,且位于小车的中点,试求:当电动小车最小以多大的水平速度冲出时,才能落到桌面上?
8.如图5-26所示,质量为m2和m3的物体静止在光滑的水平桌面上,两者之间有压缩着的弹簧,有质量为m1的物体以v0的速度向右冲来,为了防止冲撞,物体m2将物体m3发射出去,m3与m1碰撞后粘合在一起,问m3的速度至少应多大,才能使以后m3和m2不发生碰撞?
9.用长l=1.6m的轻绳悬挂一质量为M=1.0kg的木块。一颗质量m=10g的子弹以水平速度v0=500m/s沿水平方向射穿木块,射穿后的速v=100m/s,如图5-27所示。求(1)这一过程中系统(子弹与木块)损失的机械能Q。(2)打穿后,木块能升的高度h。(3)木块返回最低点时所受绳的拉力T。
10.如图5-28所示,在光滑水平面上有A、B两辆小车,水平面左侧有一竖直墙,在小车B上坐着一个小孩,车B与小孩子的总质量是车A质量的10倍。从静止开始,小孩把车A以速度v(对地)向左推出,车A与墙碰撞后仍以原速率返回。小孩接到车A后,又把它以速度v(对地)推出,车A返回后,小孩抓住并再次把它推出,每次推出的小车A的速度都是v(对地)、方向向左,则小孩把车A总共推出______次后,车A返回时,小孩不能再接到。
【拓展研究】
一个连同装备总质量M=100kg的宇航员,在距离飞船s=45m处于飞船处于相对静止状态。宇航员背着装有质量为m0=0.5kg氧气的贮气筒,筒有个可以使氧气以v=50m/s的速度喷出的喷嘴。宇航员必须朝着与返回方向相反的方向放出氧气,才能回到飞船,同时又必须保留一部分氧气供途中呼吸用,宇航员呼吸的耗氧率Q=2.510-4kg/s。不考虑喷出氧气对设备及宇航员总质量的影响,则:(1)瞬间喷出多少氧气,宇航员才能安全返回飞船?
(2)为了使总耗氧量最低,应一次喷出多少氧气?返回时间又是多少?
(提示:一般飞船沿椭圆轨道运动,不是惯性参考系,但是在一段很短的时间内,可以使飞船作匀速直线运动,是惯性参考系)

专题六、1.B2.V/23.1;右4.1/2;右5.B6.C
7.8.9.1192J;0.8M;20N
10.6次11、(1)0.05kg≤m1≤0.45kg(2)0.15kg,600s

高考物理第一轮动量守恒定律复习学案


第十八章动量守恒定律

1.本章主要研究动量定理和动量守恒定律。
2.动量的观点、能量的观点和力与运动相结合的观点是解决力学问题的三大法宝。所以本章知识常与能量结合,在每年的高考中都是考查的重点,不仅题型全,而且分量重,分值约占20—30分左右。
3.在高考中,本章的知识常以选择题和综合大题的形式考查,特别是与两大守恒定律相综合的问题,常常以压轴题的形式出现。
第一课时动量守恒定律及其应用

【教学要求】
1.知道动量及动量守恒定律;
2.会用动量守恒定律求解有关问题。
【知识再现】
一、冲量
1.定义:________和___________的乘积叫做力的冲量。
2.公式:_________________
3.单位:______符号:_________
4.方向:冲量是矢量,方向是由_________的方向决定的。
二、动量
1.定义:物体的________和__________的乘积叫做动量
2.公式:__________________
3.单位:________符号_________
4.方向:动量是矢量,它的方向与__________的方向相同
三、动量定理
1.内容:物体所受___________________等于物体的______________,这个结论叫做动量定理。
2.表达式:Ft=mv′-mv或Ft=△p
四、动量守恒定律
1.动量守恒定律的内容
一个系统____________或者____________,这个系统的________保持不变,这个结论叫做动量守恒定律。
2.常用的三种表达形式
(1)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
(2)p=p′
(3)△p1=-△p2′
3.适用条件:系统不受外力或者所受外力之和为零。
知识点一动量与动量的变化
动量是矢量,物体动量的方向与物体瞬时速度方向相同。动量变化量△p的大小,一般都是用末动量减初动量,也称为动量增量。
【应用1】(07学年度广东省重点中学12月月考)质量为m的钢球自高处落下,以速率v1碰地,竖直向上弹回,碰掸时间极短,离地的速率为v2。在碰撞过程中,地面对钢球冲量的方向和大小为(D)
A.向下,m(v1-v2)B.向下,m(v1+v2)
C.向上,m(v1-v2)D.向上,m(v1+v2)
导示:如果相互接触前库仑力是引力,则两个电荷是异种电荷,它们相互接触中和后带等量同种电荷,带电性质与原来电量大的相同,所以库仑力是斥力。如果相互接触前库仑力是斥力,则两个电荷是同种电荷,它们相互接触后带等量同种电荷,电量乘积比原来大,则相互接触后库仑力一定增大。
故选BC。
△p=pt-P0,此式为矢量式,若Pt、P0不在一条直线上,要用平行四边形定则(或矢量三角形法)求矢量差;若在同一直线上,先规定正方向,再用正负表示Pt、P0,则可用△p=pt-p0=mvt—mv0进行代数运算求解。
知识点二动量守恒定律的条件
动量守恒定律的适用条件:1、系统不受外力或者所受外力之和为零。2、系统所受的舍外力虽不为零,但合外力比内力小得多,如碰撞过程中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,它们在碰撞、爆炸过程中的冲量可忽略不计。3、系统所受的合外力虽然不为零,但在某个方向上合外力为零,则在该方向上系统的动量守恒。
【应用2】(07学年度广东省重点中学12月月考)如图所示,A、B两物体的质量比mA∶mB=3∶2,它们原来静止在平板车C上,A、B间有一根被压缩了的弹簧,A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,地面光滑.当弹簧突然释放后,则有(BC)
A.A、B系统动量守恒
B.A、B、C系统动量守恒
C.小车向左运动
D.小车向右运动
导示:A、B组成的系统所受合外力不为0,所以动量不守恒;A、B、C组成的系统所受合外力为0,所以动量守恒,故B选项正确。对于C,它受A给它向左的摩擦力,大小为μmAg;同理它受B给它向右的摩擦力,大小为μmBg。而mA∶mB=3∶2,所以向左的摩擦力大于向右的摩擦力,故向左运动。故答案应选BC。
类型一利用动量定理求冲量
【例1】一质量为m的小球,以初速度v0沿水平方向射出,恰好垂直地射到一倾角为300的固定斜面上,并立即沿反方向弹回。已知反弹速度的大小是入射速度大小的3/4。求在碰撞中斜面对小球的冲量的大小。
导示:小球在碰撞斜面前做平抛运动。设刚要碰撞斜面时小球速度为v0。由题意,v的方向与竖直线的夹角为300,且水平分量仍为v0,如图所示。由此得
v=2v0①
碰撞过程中,小球速度由v变为反向的3v/4,碰撞时间极短,可不计重力的冲量,由动量定理得:
I=m(3v/4)+mv②
由①、②得I=7mv0/2。
答案:7mv0/2
恒力的冲量常直接用冲量公式求解,变力的冲量常用动量定理来求。
类型二某方向动量守恒的问题
当系统的合外力不为零,但其某方向上合外力为零时,我们说系统的动量不守恒,但系统在合外力为零的方向上动量守恒,这时,我们可以根据这一方向上动量守恒解决问题。
【例2】将质量为m的铅球以大小为v0仰角为θ的初速度抛入一个装着砂子的总质量为M的静止砂车中如图所示.砂车与地面间的摩擦力不计,球与砂车的共同速度等于多少?
导示:把铅球和砂车看成一个系统,系统在整个过程中不受水平方向的外力,则水平方向动量守恒。
则mv0cosθ=(M+m)v
所以v=mv0cosθ/(M+m)
解决这类问题时要弄清楚动量在哪个方向上守恒,系统内各物体在初末状态时,此方向的动量分别为多少,对其动量进行正确的分解。
类型三多个物体相互作用的问题
【例3】(07学年度广东省重点中学12月月考)如图所示,质量分别为mA=0.5kg、mB=0.4kg的长板紧挨在一起静止在光滑的水平面上,质量为mC=0.1kg的木块C以初速vC0=10m/s滑上A板左端,最后C木块和B板相对静止时的共同速度vCB=1.5m/s.求:
(1)A板最后的速度vA;
(2)C木块刚离开A板时的速度vC.
导示:(1)C在A上滑动的过程中,A、B、C组成系统的动量守恒,则
mCvC0=mCvC+(mA+mB)vA
(2)C在B上滑动时,B、C组成系统的动量守恒,则
mCvC+mBvA=(mC+mB)vCB
解得vA=0.5m/s,vC=5.5m/s
多个物体发生相互作用的问题,是本章的一个难点,也是高考的热点,在利用动量守恒定律列式求解时,一定要注意两点:一是研究对象,二是物理过程。即要注意所列方程是对整个系统还是系统中的某两个或几个物体;是对全过程还是对其中某一过程的初、末状态列方程,这是要一定明确的。
类型四用归纳法求解的相互作用问题
【例3】如图,光滑水平面上停着一只木球和载人小车,木球的质量为m,人和车的总质量为M,已知M:m=16:1.人以速度为v0沿水平面将木球推向正前方的固定挡板,木球被挡板弹回之后,人接住球后再以同样的对地速度将球推向挡板,设木球与挡板相碰时无动能损失,求人经过几次推球之后,再也不能接住木球?
导示:推球前后瞬间的过程,人和车在水平方向不受其他外力作用,满足动量守恒定律.设向左为正方向,经n次推球后车和人对地的速度为vn(n=1,2,…)由题意可知,当vn=v车≥v球=v0时就再接不住球了.
人第一次推球前后有O=Mv1-mv0,得v1=v0/16
人第二次推球前后有Mv1+mv0=Mv2-mv0,得v2=3v0/16
人第三次推球前后有Mv2+mv0=Mv3-mv0,得v3=5v0/16
由以上各式可看出,人推球后,人和车各次的速度构成一等差数列.该等差数列的第一项a1=v0/16,公差d=v0/8.所以,第n次推球后人的速度的表达式vn=v0/16+(n-1)v0/8=(2n-1)v0/16。
由人再接不住的条件v0≤vn,解得n≥8.5,取n=9,即人第9次推球后再也接不住球了。
有一类物理问题,如两个物体的多次相互碰撞等,若将每一次的碰撞看作一个事件,则多次碰撞的规律,可由对这些个别事件的分析提出。这种由个别事件推理出一般规律的方法就称作归纳法。归纳法是解决上述类型问题的一种常用的方法。
1.(2007山西模拟)如图所示,木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a紧靠在墙壁上,在b上施加向左的水平力F,使弹簧压缩,当撤去外力后,下列说法中正确的是()
A.尚未离开墙壁前,a和b组成的系统动量守恒
B.尚未离开墙壁前,a和b组成的系统机械能守恒
C.离开墙壁后,a、b组成的系统动量守恒
D.离开墙壁后,a、b组成的系统机械能守恒

2.两条船在静止的水面上沿着平行的方向相向匀速运动,速率均为6m/s,当两船相互交错时各给对方20kg的货物,此后乙船的速率变为4m/s,方向不变.若甲船总质量为300kg,甲船交换货物后的速度为多少?乙船的总质量为多少?(水的阻力不计)

3.(2007广东佛山)质量为40kg的女孩骑自行车带质量为30kg的男孩,如图所示。行驶速度为2.5m/s。自行车行驶时,男孩要从车上下来。
(1)他知道如果直接跳下来,他可能会摔跤。为什么?所以他下来时用力往前推自行车,这样可使他下车时水平速度是0。
(2)计算男孩下车的一刻女孩和自行车的速度。
(3)计算自行车和两个孩子整个系统的动能在男孩下车前后的值。如有不同,请解释为什么。
答案:1、BCD;
2、5.2m/s、120kg;
3、略

文章来源:http://m.jab88.com/j/72889.html

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