关闭

关闭

关闭

封号提示

内容

首页 高考二轮复习物理学案(12)动量、动量守恒定律及应用.doc

高考二轮复习物理学案(12)动量、动量守恒定律及应用.doc

高考二轮复习物理学案(12)动量、动量守恒定律及应用.doc

上传者: 光光一缕阳光 2012-04-16 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《高考二轮复习物理学案(12)动量、动量守恒定律及应用doc》,可适用于高中教育领域,主题内容包含高考资源网(ksucom)您身边的高考专家专题十二动量、动量守恒定律及应用学案.典例精析题型(子弹射木块题型)矩形滑块由不同材料的上下两层固体组成将符等。

高考资源网(ksucom)您身边的高考专家专题十二动量、动量守恒定律及应用学案.典例精析题型(子弹射木块题型)矩形滑块由不同材料的上下两层固体组成将其放在光滑的水平wwwksucom面上质量为m的子弹以速度v水平射向滑块。若射中上层子弹刚好不穿出若射中下层子弹刚好能嵌入那么()A.两次子弹对滑块做的功一样多B.两次滑块所受冲量一样大C.子弹嵌入上层时对滑块做功多D.子弹嵌入上层时滑块所受冲量大wwwksucom解:设固体质量为M根据动量守恒定律有:wwwksucom由于两次射入的相互作用对象没有变化子弹均是留在固体中因此固体的末速度是一样的而子弹对滑块做的功等于滑块的动能变化对滑块的冲量等于滑块的动量的变化因此A、B选项是正确的。wwwksucom规律总结:解决这样的问题还是应该从动量的变化角度去思考其实不管是从哪个地方射入相互作用的系统没有变化因此动量和机械能的变化也就没有变化。题型(动量守恒定律的判断)把一支枪水平固定在小车上小车放在光滑的水平地面上枪发射出子弹时关于枪、子弹、车的下列说法正确的是()A枪和子弹组成的系统动量守恒wwwksucomB枪和车组成的系统动量守恒C只有忽略不计子弹和枪筒之间的摩擦枪、车和子弹组成的系统的动量才近似守恒D枪、子弹、车组成的系统动量守恒解:本题C选项中所提到的子弹和枪筒之间的摩擦是系统的内力在考虑枪、子弹、车组成的系统时这个因素是不用考虑的。根据受力分析可知该系统所受合外力为符合动量守wwwksucom恒的条件故选D规律总结:判断系统是否动量守恒时一定要抓住守恒条件即系统不受外力或者所受合外力为。wwwksucom题型(碰撞中过程的分析)如图所示位于光滑水平桌面上的小滑块A和B都可视作质点质量相等。B与轻质弹簧相连。设B静止A以某一初速度向B运动并与弹簧发生碰撞。在wwwksucom整个碰撞过程中弹簧具有的最大弹性势能等于()AA的初动能wwwksucomBA的初动能的CA的初动能的DA的初动能的解:解决这样的问题最好的方法就是能够将两个物体作用的过程细化。具体分析如右图开始A物体向B运动如右上图接着A与弹簧接触稍有作用弹簧即有形变分别对A、B物体产生如右中图的作用力对A的作用力的效果就是产生一个使A减速的加速度对B的作用力的效果则是产生一个使B加速的加速度。如此A在减速B在加速一起向右运动但是在开始的时候A的速度依然比B的大所以相同时间内A走的位移依然比B大故两者之间的距离依然在减小弹簧不断压缩弹簧产生的作用力越来越大对A的加速作用和对B的加速作用而wwwksucom逐渐变大于是A的速度不断减小B的速度不断增大直到某个瞬间两个物体的速度一样如右下图。过了这个瞬间由于弹簧的压缩状态没有发生任何变化所以对两个物体的作用力以及力的效果也没有变所以A要继续减速B要继续加速这就会使得B的速度变的比A大于是A、B物体之间的距离开始变大。因此两个物体之间的距离最小的时候也就是wwwksucom弹簧压缩量最大的时候也就是弹性势能最大的时候也就是系统机械能损失最大的时候就是两个物体速度相同的时候。根据动量守恒有根据能量守恒有以上两式联列求解的可见弹簧具有的最大弹性势能等于滑块A原来动能的一半B正确wwwksucom规律总结:处理带有弹簧的碰撞问题认真分析运动的变化过程是关键面对弹簧问题一定要注重细节的分析采取“慢镜头”的手段。题型(动量守恒定律的适用情景)小型迫击炮在总质量为kg的船上发射炮弹的质量wwwksucom为kg.若炮弹飞离炮口时相对于地面的速度为ms且速度跟水平面成角求发射炮弹后小船后退的速度?解:发射炮弹前总质量为kg的船静止则总动量Mv=.发射炮弹后炮弹在水平方向的动量为mv'cos船后退的动量为(Mm)v'.据动量守恒定律有wwwksucom=mv'cos+(Mm)v'.取炮弹的水平速度方向为正方向代入已知数据解得wwwksucom规律总结:取炮弹和小船组成的系统为研究对象在发射炮弹的过程中炮弹和炮身(炮和船视为固定在一起)的作用力为内力.系统受到的外力有炮弹和船的重力、水对船的浮力.在wwwksucom船静止的情况下重力和浮力相等但在发射炮弹时浮力要大于重力.因此在垂直方向上系统所受到的合外力不为零但在水平方向上系统不受外力(不计水的阻力)故在该方向上动量守恒.题型(多物体多过程动量守恒)两块厚度相同的木块A和B并列紧靠着放在光滑的水平面上其质量分别为mA=kgmB=kg.它们的下底面光滑上表面粗糙.另有质量wwwksucommC=kg的铅块C(其长度可略去不计)以vC=ms的速度恰好水平地滑到A的上表面(见图)由于摩擦铅块最后停在本块B上测得B、C的共同速度为v=ms求:木块A的速度和铅块C离开A时的速度.解:设C离开A时的速度为vC此时A、B的共同速度为vA对于C刚要滑上A和C刚离wwwksucom开A这两个瞬间由动量守恒定律知mCvC=(mAmB)vAmCv'C()以后物体C离开A与B发生相互作用.从此时起物体A不再加速物体B将继续加速一段时间于是B与A分离.当C相对静止于物体B上时C与B的速度分别由v'C和vA变化到共同速度v.因此可改选C与B为研究对象对于C刚滑上B和C、B相对静止wwwksucom时的这两个瞬间由动量守恒定律知mCv'CmBvA=(mBmC)v()由(l)式得mCv'C=mCvC(mA+mB)vA代入()式mCv'C(mAmC)vAmBvA=(mBmC)v.wwwksucom得木块A的速度所以铅块C离开A时的速度wwwksucom题型(人船模型)在静止的湖面上有一质量M=kg的小船船上站立质量m=kg的人wwwksucom船长L=m最初人和船静止.当人从船头走到船尾(如图)船后退多大距离?(忽略水的阻力)解:选地球为参考系人在船上行走相对于地球的平均速度为(Lx)t船相对于地球后退的平均速度为xt系统水平方向动量守恒方程为故规律总结:错解:由船和人组成的系统当忽略水的阻力时水平方向动量守恒.取人wwwksucom前进的方向为正方向设t时间内人由船头走到船尾则人前进的平均速度为Lt船在此时间内后退了x距离则船后退的平均速度为xt水平方向动量守恒方程为wwwksucom故这一结果是错误的其原因是在列动量守恒方程时船后退的速度xt是相对于地球的而人前进的速度Lt是相对于船的。相对于不同参考系的速度代入同一公式中必然要出错.题型(动量守恒中速度的相对性)一个静止的质量为M的原子核放射出一个质量为mwwwksucom的粒子粒子离开原子核时相对于核的速度为v原子核剩余部分的速率等于()解:取整个原子核为研究对象。由于放射过程极为短暂放射过程中其他外力的冲量均可不计系统的动量守恒.放射前的瞬间系统的动量p=放射出粒子的这一瞬间设剩余部分对地的反冲速度为v'并规定粒子运动方向为正方向则粒子的对地速度v=vv'系统的wwwksucom动量p=mv(Mm)v'=m(vv')(Mm)v'.由p=p即=m(vv)(Mm)v'=mvMv'.wwwksucom故选C。规律总结:运用动量守恒定律处理问题既要注意参考系的统一又要注意到方向性wwwksucom、专题突破针对典型精析的例题题型训练以下习题。A、B两球在光滑水平面上相向运动两球相碰后有一球停止运动则下述说法中正确的是()wwwksucomA.若碰后A球速度为则碰前A的动量一定大于B的动量B.若碰后A球速度为则碰前A的动量一定小于B的动量C.若碰后B球速度为则碰前A的动量一定大于B的动量wwwksucomD.若碰后B球速度为则碰前A的动量一定小于B的动量点拨:此题考查动量守恒定律的公式。选AD一辆小车在光滑的水平上匀速行使在下列各种情况中小车速度仍保持不变的是()wwwksucomA.从车的上空竖直掉落车内一个小钢球B.从车厢底部的缝隙里不断地漏出砂子C.从车上同时向前和向后以相同的对地速率扔出质量相等的两物体D从车上同时向前和向后以相同的对车速率扔出质量相等的两物体点拨:此题考查动量守恒定律。选BD。wwwksucom下列关于动量守恒的论述正确的是A.某物体沿着斜面下滑物体的动量守恒B.系统在某方向上所受的合外力为零则系统在该方向上动量守恒wwwksucomC.如果系统内部有相互作用的摩擦力系统的机械能必然减少系统的动量也不再守恒D.系统虽然受到几个较大的外力但合外力为零系统的动量仍然守恒点拨:此题考查动量守恒的条件。选BD。wwwksucom如图所示在光滑的水平面上依次放着质量均为m的个小球小球排列在一条直线上彼此间隔一定的距离。开始时后面个小球处于静止状态第一个小球以速度v向第二个小球碰去结果它们先后都粘合到一起向前运动。由于连续碰撞系统剩余的机械能是wwwksucom。点拨:此题考查多物体多过程动量守恒和能量守恒定律。答案:A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动A球的动量是kgmsB球的动量是kgms当A球追上B球时发生碰撞则碰撞后A、B两球的动量可能值是()A.kgms、kgmsB.kgms、kgmswwwksucomC.kgms、kgmsD.kgms、kgms点拨:此题考查碰撞的规律。必须满足动量守恒定律、动能不增加、符合实际情景选A。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wwwksucom左的水平力使弹簧压缩如图所示当撤去外力后下列说法中正确的是()A.a尚未离开墙壁前a和b系统的动量守恒B.a尚未离开墙壁前a与b系统的动量不守恒wwwksucomC.a离开墙后a、b系统动量守恒D.a离开墙后a、b系统动量不守恒点拨:此题考查动量守恒定律应用的条件。正确选项为BC。、学法导航wwwksucom复习指导:回归课本夯实基础仔细看书把书本中的知识点掌握到位练习为主提升技能做各种类型的习题在做题中强化知识整理归纳举一反三对易错知识点、易错题反复巩固wwwksucom应用动量守恒定律的注意点:矢量性:动量守恒定律的数学表达式是个矢量关系式对于我们常见作用前后物体的运动方向都在同一直线上的问题可选取一个正方向凡与正方向相同的矢量均取正值反之为负这样即可将矢量运算简化为代数运算.wwwksucom同时性:动量守恒指系统在任一瞬间的动量恒定。等号左边是作用前系统内各物体动量在同一时刻的矢量和等号右边是作用后系统内各物体动量在另一同时刻的矢量和.不是同一时刻的动量不能相加.相对性:表达式中各物体的速度(动量)必须是相对于同一惯性参考系而言的一般均以地面为参考系.若题设条件中各速度不是同一参考系的速度就必须经过适当转换使其成为同一参考系的速度值.wwwksucom系统性:解题时选择的对象是满足条件的系统不是其中一个物体初、末两个状态研究对象必须一致。广泛性:动量守恒定律具有广泛的适用范围不论物体间的相互作用力性质如何不论系统内部物体的个数不论它们是否互相接触不论相互作用后物体间是粘合还是分裂,只要系统所受合外力为零,动量守恒定律都适用。动量守恒定律既适用于低速运动的宏观物体,也适用wwwksucom于高速运动的微观粒子间的相互作用,大到天体,小到基本粒子间的相互作用都遵守动量守恒定律。应用动量守恒定律解题的一般步骤:确定研究对象选取研究过程wwwksucom分析内力和外力的情况判断是否符合守恒条件选定正方向确定初、末状态的动量根据动量守恒定律列方程求解。应用时无需分析过程的细节这是它的优点所在定律的表述式是一个矢量式应用时要wwwksucom特别注意方向。在光滑水平面上停放着两木块A和BA的质量大现同时施加大小相等的恒力F使它们相向运动然后又同时撤去外力F结果A和B迎面相碰后合在一起问A和B合在一起后的运动情况将是()A停止运动B因A的质量大而向右运动C因B的速度大而向左运动D运动方向不能确定wwwksucom【错解分析】错解:因为A的质量大所以它的惯性大所以它不容停下来因此应该选B或者因为B的速度大所以它肯定比A后停下来所以应该选C。产生上述错误的原因是没有能够全面分析题目条件只是从一个单一的角度去思考问题wwwksucom失之偏颇。【解题指导】碰撞问题应该从动量的角度去思考而不能仅看质量或者速度因为在相互作用过程中这两个因素是一起起作用的。【答案】本题的正确选项为A。由动量定理知A和B两物体在碰撞之前的动量等大反向碰撞过程中动量守恒因此碰撞之后合在一起的总动量为零故选A。wwwksucom质量为M的小车在水平地面上以速度v匀速向右运动。当车中的砂子从底部的漏斗中不断流下时车子的速度将()A减小B不变C增大D无法确定【错解分析】错解:因为随着砂子的不断流下车子的总质量减小根据动量守恒定律总动量不变所以车速增大故选C。产生上述错误的原因是在利用动量守恒定律处理问题时研究对象的选取出了问题。wwwksucom因为此时应保持初、末状态研究对象的是同一系统质量不变。【解题指导】利用动量守恒定律解决问题的时候在所研究的过程中研究对象的系统一定不能发生变化抓住研究对象分析组成该系统的各个部分的动量变化情况达到解决问题wwwksucom的目的。【答案】本题的正确选项为B。本题中砂子和车组成的系统动量守恒由动量守恒定律在初状态砂子下落之前砂子和车都以v向前运动在末状态由于惯性砂子下落的时候具有和车相同的水平速度v车的速度为v’由(Mm)v=mvMv’得v’=v车速不变,故B正确。wwwksucom分析下列情况中系统的动量是否守恒()A.如图所示小车停在光滑水平面上车上的人在车上走动时对人与车组成的系统B.子弹射入放在光滑水平面上的木块中对子弹与木块组成的系统(如图)C.子弹射入紧靠墙角的木块中对子弹与木块组成的系统wwwksucomD.斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时wwwksucom【错解分析】错解:本题的错解在于漏掉了一些选项由于对动量守恒条件中的合外力为零认识不清混淆了内力和外力而漏选了B。由于没有考虑到爆炸过程是一个作用时间阶段内力远大于外力的过程符合动量守恒的近似条件而漏选了D。【解题指导】动量守恒定律成立的条件:()系统不受外力作用时系统动量守恒()系统所受合外力之和为则系统动量守恒()系统所受合外力虽然不为零但系统内力wwwksucom远大于外力时系统的动量看成近似守恒。【答案】本题的正确选项为A、B、D。A、B选项符合条件()D选项符合条件()在光滑平面上有三个完全相同的小球它们成一条直线、小球静止并靠在一起球以速度v射向它们如图所示设碰撞中不损失机械能则碰后三个小球的速度可能wwwksucom值是()ABCD【错解分析】错解:因为三个小球在碰撞过程中动量守恒碰撞之后总动量为mv故选C、D。wwwksucom产生上述错误的原因在于处理碰撞问题的时候仅考虑到了动量的守恒没有考虑到机械能的守恒。【解题指导】处理碰撞后的物体速度问题要考虑到两个因素一个是动量守恒一个是机械能至少不能增加。【答案】本题的正确选项为D。C选项虽然符合了动量守恒的条件但是碰后的总动能只有显然违反了题干中wwwksucom提到了碰撞中机械能不损失的条件。而D选项则既满足了动量守恒条件也满足了机械能守恒条件故正确选项为D。在光滑的水平面上一个质量M=g的大球以ms的速度撞击一个静止在水平面上的质量为m=g的小球。用V'和v'表示碰撞后大球和小球的速度下列几组数据中根本有可能发生的是()wwwksucomA.V'=msv'=msB.V'=msv'=msC.V'=msv'=msD.V'=msv'=ms【错解分析】错解:根据动量守恒定律MVmv=MV'mv'可知A、B、C、D均有可能。产生上述错误的原因有二:一是没有考虑碰撞过程中的能量关系即碰撞之后的能量是不可能增加的可以保持不变(弹性碰撞)也可以减少(非弹性碰撞)二是相碰的两个wwwksucom物体不可能从相互之间穿过。【解题指导】处理碰撞后的物体速度问题要考虑到实际可能性不违背最起码的规律和生活实际。【答案】本题的正确选项为A、B。根据动量守恒上述四个选项确实都符合要求但同时考虑能量关系和实际运动的可能wwwksucom性。由可知碰撞前的总能量为J。同样可以计算出A选项情况的碰后总能量wwwksucom为JB选项情况的碰后总能量为JD选项情况的碰后总能量为J。所以D选项错误至于C选项则明显不符合实际不可能发生这样的穿越情形。故正确选项为A、B。、专题综合(动量守恒圆周运动能量守恒)如图所示质量为M=kg的小砂箱被长L=m的细线悬于空中某点现从左向右用弹簧枪向砂箱水平发射质量m=kg速度v=ms的弹wwwksucom丸假设砂箱每次在最低点时就恰好有一颗弹丸射入砂箱并留在其中(g=ms不计空气阻力弹丸与砂箱的相互作用时间极短)则:()第一颗弹丸射入砂箱后砂箱能否做完整的圆周运动?计算并说明理由。()第二、第三颗弹丸射入砂箱并相对砂箱静止时砂箱的速度分别为多大?解:射入第一颗子弹的过程中根据动量守恒有:得v=ms此后砂箱和弹丸向上摆动的过程中机械能守恒有:,解得h=m<m,不能做完整圆周运动。第二颗子弹射入过程中由动量守恒定律解得:第三颗子弹射入过程中解得ms.(动量守恒定律弹性势能的图像简谐运动动能定理能量守恒定律)弹簧的自然长度为wwwksucomL受力作用时的实际长度为L形变量为xx=|L-L|.有一弹簧振子如图所示放在光滑的水平面上弹簧处于自然长度时M静止在O位置一质量为m=g的子弹以一定的初速度v射入质量为M=.kg的物块中并留在其中一起压缩弹簧且射入过程时间很短.振子在振动的整个过程中弹簧的弹性势能随弹簧的形变量变化的关系如图所示.(g取ms)wwwksucom则()根据图线可以看出M被子弹击中后将在O点附近哪一区间运动()子弹的初速度v为多大?()当M运动到O点左边离O点cm的A点处时速度v多大?()现若水平面粗糙上述子弹击中M后同样从O点运动到A点时振子的速度变为ms则M从开始运动到运动到A点的过程中地面的摩擦力对M做了多少功?解:()在为O点附近㎝为振幅范围内振动。…………(分)wwwksucom()子弹打入物块的瞬间二者组成的系统动量守恒:mv=(Mm)v二者一起压缩弹簧三者组成的系统机械能守恒:(Mm)v=Epwwwksucom根据图象可知系统最大的弹性势能是J代入数据可得:v=ms……………………………(分)()子弹打入物块的瞬间二者组成的系统动量守恒:mv=(Mm)vwwwksucom二者一起压缩弹簧三者组成的系统机械能守恒:(Mm)v=Ep(Mm)vwwwksucom从图象可以看出M运动到O点左边离O点cm的A点处时Ep=J所以解得v=.ms…………………………………(分)()根据动能定理:Wf=(Mm)v(Mm)vwwwksucom解得:Wf=J……………………………………………(分)wwwksucomwwwksucomBAPAGEwwwksucom版权所有高考资源网unknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknown

职业精品

用户评论

0/200
    暂无评论

精彩专题

上传我的资料

热门资料

资料评价:

/13
1下载券 下载 加入VIP, 送下载券

意见
反馈

返回
顶部

Q