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2、应用于碰撞 爆炸 反冲等力学现象中 现代物理中火箭技术 微观粒子的研究都离不开动量守恒定律 在自然界中小到微观粒子间的作用 大到天体之间的相互作用 都遵守动量守恒定律 在广东高考中 动量守恒定律是必考内容 常以与能量相结合的题型出现在计算题中 第六单元 复习策略指南 建议复习时重点突破以下重点或难点 1 辨析概念和规律 在复习时要注意对动量和动量守恒的理解 注意动量的矢量性及动量守恒的条件 尤其要辨析 动量和动能 机械能守恒的条件和动量守恒条件 的区别 2 注意与其它知识综合 依据课标高考的要求 动量和动量守恒定律容易与力学 原子物理知识综合及与生产 生活 科技内容相结合命题 所以在复习时应注
3、意培养学生建立物理模型的能力 将物理问题分析 推理转化为数学问题 运用数学知识解决物理问题 第六单元 高考纵览 第六单元 使用建议 1 动量守恒定律比牛顿运动定律 机械能守恒定律 动能定理及能量守恒定律等相关概念和规律更加抽象 难以理解 所以是学生学习的一个难点 在复习时 教师应控制习题的难度 重点处理好用动量守恒定律和能量守恒解决一般运动问题 1 理解守恒条件 动量守恒定律成立的条件是相互作用的物体系所受的合外力为零 而机械能守恒定律的成立条件是系统只有重力或弹簧的弹力做功 第六单元 使用建议 2 建立物理模型 动量守恒定律的应用中 常用下列模型 人船模型 爆炸或反冲模型 子弹打木块模型 一
4、个复杂的试题 往往可以分解为几个简单的模型来处理 2 课时安排 本单元建议安排4课时 第27 28 29讲 单元训练各1课时 第27讲 动量动量守恒定律 第27讲动量动量守恒定律 第27讲 编读互动 1 本讲的复习重点是动量的概念及动量守恒定律的简单应用 通过复习明确动量守恒定律的适用条件 正确建立动量守恒的关系 本讲主要涉及人船模型 爆炸模型及多物体相互作用的问题 2 本讲教学可以按下面的思路安排 1 通过例1复习动量守恒的条件 2 通过例2及变式题使学生进一步理解动量守恒定律 学会利用动量守恒定律解题的一般思路和方法 第27讲 编读互动 3 通过例3及变式题复习人船模型 4 通过例4及变式
5、题复习反冲及爆炸问题 第27讲 考点自主梳理 质量 速度 mv 瞬时速度 时刻 地面 第27讲 考点自主梳理 矢量 标量 不一定 一定 第27讲 考点自主梳理 不受外力 合外力 m1v 1 m2v 2 第27讲 考向互动探究 探究考向一对动量守恒定律适用条件的理解1 动量守恒的条件 1 系统不受外力或所受外力的合力为零 则系统动量守恒 2 当系统受到的合外力不为零 但内力远大于外力时 系统的动量可看成近似守恒 如碰撞 爆炸 反冲类问题中 内力远大于外力 外力忽略不计 可认为系统的动量守恒 3 当某个方向上受合外力为零时 在该方向上动量守恒 2 动量守恒定律与机械能守恒定律的比较 第27讲 考向
6、互动探究 第27讲 考向互动探究 例1如图27 1所示 A B两物体质量之比mA mB 3 2 原来静止在平板小车C上 A B间有一根被压缩的弹簧 地面光滑 当弹簧突然释放后 则以下系统动量不守恒的是 A 若A B与平板车上表面间的动摩擦因数相同 A B组成系统B 若A B与平板车上表面间的动摩擦因数相同 A B C组成系统C 若A B所受的摩擦力大小相等 A B组成系统D 若A B所受的摩擦力大小相等 A B C组成系统 A 第27讲 考向互动探究 解析 如果A B与平板车上表面间的动摩擦因数相同 弹簧释放后 A B分别相对小车向左 向右滑动 它们所受的滑动摩擦力FA向右 FB向左 由于mA
7、 mB 3 2 所以FA FB 3 2 则A B组成系统所受的外力之和不为零 故其动量不守恒 A选项错误 对A B C组成的系统 A与C B与C间的摩擦力为内力 该系统所受的外力为竖直方向的重力和支持力 它们的合力为零 故该系统的动量守恒 B D选项均正确 若A B所受摩擦力大小相等 则A B组成系统的外力之和为零 故其动量守恒 C选项正确 第27讲 考向互动探究 点评 1 判断系统的动量是否守恒时 要注意动量守恒的条件是系统不受外力或所受的合外力为零 因此 本题的难点是要分清系统中的物体所受的力哪些是内力 哪些是外力 2 在同一物理过程中 系统的动量是否守恒 与系统的选取密切相关 如本题中第
8、一种情况A B组成的系统的动量不守恒 而A B C组成的系统的动量却是守恒的 因此 在利用动量守恒定律解决问题时 一定要明确在哪一过程中哪些物体组成的系统的动量是守恒的 即要明确研究对象的过程 并进一步分析动量守恒的条件 试看下面的变式题 第27讲 考向互动探究 第27讲 考向互动探究 2 应用动量守恒定律解决问题的基本思路和方法 1 分析题意 明确研究对象 在分析相互作用的物体总动量是否守恒时 通常把这些被研究的物体统称为系统 对于比较复杂的物理过程 要采用程序法对全过程进行分段分析 要明确在哪些阶段中 哪些物体发生相互作用 从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的 2 对各阶段所选系统内的物
9、体进行受力分析 弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力 哪些是作用于系统的外力 在受力分析的基础上根据动量守恒的条件 判断能否应用动量守恒定律 第27讲 考向互动探究 3 明确所研究的相互作用过程 确定过程的始末状态 即系统内各个物体的初动量和末动量的值或表达式 注意 在研究地面上物体间相互作用的过程时 各物体运动的速度均应取地球为参考系 4 确定正方向 建立动量守恒方程求解 第27讲 考向互动探究 例2 2011 山东卷 如图27 2所示 甲 乙两船的总质量 包括船 人和货物 分别为10m 12m 两船沿同一直线同一方向运动 速度分别为2v0 v0 为避免两船相撞 乙船上的人将一质量为m的
10、货物沿水平方向抛向甲船 甲船上的人将货物接住 求抛出货物的最小速度 不计水的阻力 第27讲 考向互动探究 解析 设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为vmin 抛出货物后船的速度为v1 甲船上的人接到货物后船的速度为v2 由动量守恒定律得12m v0 11m v1 m vmin 10m 2v0 m vmin 11m v2 为避免两船相撞 应满足v1 v2 联立 式得vmin 4v0 答案 4v0 第27讲 考向互动探究 主编剖析 本题在原卷中5分 式各1分 式2分 在解答过程中必须说明研究对象 物理过程和物理方程的来历 物理方程中的字母书写要规范 解决这类问题一定正确选取研究对象 系统 然后判断
11、系统是否满足动量守恒 在系统满足动量守恒的条件下 列出相应的动量守恒定律方程 列方程时要注意各个物体的动量的方向 关于图象与动量的结合问题 通过下面的变式题来分析 第27讲 考向互动探究 变式题如图27 3甲所示 光滑水平面上有A B两物块 已知A物块的质量mA 1kg 初始时刻B静止 A以一定的初速度向右运动 之后与B发生碰撞并一起运动 它们的位移 时间图象如图27 3乙所示 规定向右为位移的正方向 则物体B的质量为多少 第27讲 考向互动探究 答案 3kg 第27讲 考向互动探究 探究考向三人船模型人船模型是一个很典型的模型 当人在无阻力的船上向一个方向走动时 船向另一个方向移动 此时满足
12、动量守恒 第27讲 考向互动探究 例3质量为m的人站在质量为M 长为L的静止的小船的右端 小船的左端靠在岸边 在忽略水的阻力的情况下 当他从船的右端走到左端时 船的左端离岸多远 解析 先画出示意图如图所示 第27讲 考向互动探究 第27讲 考向互动探究 点评 在解答人船模型问题时 首先要画好示意图 要特别注意两个物体相对于地面的移动方向和两个物体位移大小之间的关系 最后的结论与两物体运动性质无关 即无论是匀速运动还是变速运动 结论相同 第27讲 考向互动探究 BD 第27讲 考向互动探究 第27讲 考向互动探究 探究考向四爆炸问题在爆炸现象中 由于爆炸是在极短的时间内完成的 爆炸的物体间的相互
13、作用力远大于外力 可以认为爆炸过程中动量是守恒的 爆炸过程中有其他形式的能 如化学能 转化为内能和动能 故系统的总动能增加 第27讲 考向互动探究 例4水平桌面上有一质量为M的玩具炮 水平发射一颗质量为m的炮弹 若发射炮弹的过程中炸药提供的机械能为E 炮口离水平地面的高度为h 求 1 炮弹射出时的速度 2 落地点与炮弹发射点之间的水平距离 第27讲 考向互动探究 第27讲 考向互动探究 点评 在炮弹发射 爆炸等问题中 常涉及抛体运动的规律 将这些规律与动量守恒定律结合起来是解决这类问题的有效途径 第27讲 考向互动探究 变式题有一门炮竖直向上发射炮弹 炮弹的质量为M 6 0kg 内含炸药的质量
14、可以忽略不计 当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两个弹片 此时炮弹距地面的高度为H 180m 其中一个弹片的质量为m 3 6kg 已知该弹片做平抛运动的水平距离为s 300m 求另一个弹片的速度 g 10m s2 忽略空气阻力 答案 75m s 第27讲 考向互动探究 第27讲 备用习题 A 第27讲 备用习题 备选理由 本题是对动量守恒定律的考查 第27讲 备用习题 2 光滑水平面上有A B两辆小车 A B两车上分别固定一根条形磁铁 两根条形磁铁是相同的 已知A车 包括车上的磁铁 的质量是B车 包括车上磁铁 质量的4倍 某一时刻同时释放两车并使A车以已知速度v向静止的B车运动时 当它们
15、之间的距离缩短到某一极限值后又被弹开 设作用前后它们的轨迹在同一直线上 求当A B之间距离最短时它们各自的速度vA和vB 第27讲 备用习题 备选理由 本题是对动量守恒定律应用的考查 第27讲 备用习题 3 如图所示 光滑水平面轨道上有三个木块 A B C 质量分别为mB mC 2m mA m A B用细绳连接 中间有一压缩的弹簧 弹簧与滑块不栓接 开始时A B以共同速度v0运动 C静止 某时刻细绳突然断开 A B被弹开 然后B又与C发生碰撞并粘在一起 最终三滑块速度恰好相同 求B与C碰撞前B的速度 第27讲 备用习题 备选理由 本题是考查了三个物体作为一个系统的动量守恒问题 第28讲 动量与
16、能量综合问题 第28讲动量与能量综合问题 第28讲 编读互动 1 本讲的复习重点是动量和能量综合问题 要求通过复习知道碰撞的三种类型 能够掌握求解碰撞中能量损失的方法 2 本讲教学可以按下面的思路安排 1 通过例1及变式题复习弹性碰撞 2 通过例2及变式题复习物体间相互作用时的动量守恒和机械能守恒 3 通过例3及变式题复习碰撞中的机械能损失问题 第28讲 考点自主梳理 远大于 m1v1 m1v1 m2v2 第28讲 考点自主梳理 不守恒 动量守恒定律 第28讲 考点自主梳理 第28讲 考向互动探究 例1 2010 全国 卷 小球A和B的质量分别为mA和mB且mA mB 在某高度处将A和B先后从静止释放 小球A与水平地面碰撞后向上弹回 在释放处的下方与释放处距离为H的地方恰好与正在下落的小球B发生正碰 设所有碰撞都是弹性的 碰撞事件极短 求小球A B碰撞后B上升的最大高度 第28讲 考向互动探究 第28讲 考向互动探究 主编剖析 本题要求在解答过程中必须说明对各研究对象所使用的物理原理 并且要说明所列方程中各物理符号所表示的意义 解决这类问题一定要明确所选取的研究对象是否满足动量守恒和机
