《（金版学案）2016年高考物理一轮复习第六章动量守恒定律及其应用第2课 动量守恒定律的综合应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（金版学案）2016年高考物理一轮复习第六章动量守恒定律及其应用第2课 动量守恒定律的综合应用（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高考总复习物理 第一单元 动量 动量守恒定律 第 2课 动量守恒定律的综合应用 高考展望 高考展望 题型探究 栏目链接 碰撞类问题中的应用 考查重点仍以典型的碰撞 ， 相互作用模型或生活实例为背景 题型探究 高考展望 题型探究 栏目链接 提醒探究 题型 1 碰撞类问题 1. 碰撞的特点 (1 ) 直接作用； (2 ) 时间很短； (3 ) 内力远大于外力 提醒探究 2碰撞的分类 . 提醒探究 3. 分析碰撞问题的三个依据 (1 ) 动量守恒 ， 即 . (2 ) 动能不增加 ， 即 或2m12 (3 ) 速度要合理： 碰前两物体同向 ， 则 v 后 v 前 ；碰后 ， 原来在前的物体速度一定增
2、大 ， 且 v 前 v 后 两物体相向运动 ， 碰后两物体的运动方向不可能都不改变 提醒探究 【 例 】 如图所示，滑块 A、 m，滑块 m，开始时 A、 将 上，并与 时 相距较近， 碰撞将粘合在一起，为使 提醒探究 审题指导： 解答本题时应注意以下两点： (1 ) 恰当地选取系统和作用过程 (2 ) 要使 B 与挡板碰撞两次 ， A 、 B 碰撞前后的速度应满足的关系 解析： 设向右为正方向 ， A 与 C 粘 合在一起的共同速度为 v ，由动量守恒定律得： 2 m v ， 为保证 B 碰挡板前 A 未能追上 B ， 应满足： v 提醒探究 设 A 与 B 碰后的共同速度为 v ， 由动量
3、守恒定律得： 2 m v 322 ， 为使 B 能与挡板再次碰撞应满足： v 0 ， 联立 式得： 1 和 最后 车试求： (1)A、 ； (2)小物块 的左端时车向右滑动的距离 s； (3)小物块 滑动过程中对地的最大距离 提醒探究 解析 ： (1 )A 和 B 组成的系统动量守恒 ， 设 A 、 B 共同运动的速度为v ， 向右为正 ， 有： (M m )v ， 所以 v （ M m ） M m ）， 因 M m ， v 0 ， 说明 A 、 B 共同运动的速度的方向向右 提醒探究 如下图 ， 设平板车与 小物块间的滑动摩擦力为 f m g ， 这个摩擦力开始时都阻碍它们的运动使它们都做匀
4、减速运动由于最后有共同速度向右 ，说明 A 相对地有静止的瞬时而 B 没有 ， 这个时刻后 ， 摩擦力对 A 变 为动力使小物块向右做匀加速运动 ， 对平板车仍是阻力使它一直向右做匀减速运动 ， 直到它们有共同速度为止 提醒探究 全过程中 ， 由能量守恒定律 ， 有： m g L 12(M m )2(M m ) 解得： 2 M M m ） (2 ) 对平板车 ， 全过程中 ， 根据动能定理 ， 有： m g s 122 联立 解得： s 提醒探究 (3 ) 由动能定理 ， 对小物块 ， 向左滑动过程中 ， 有： m g 0 12 联立 得： 距离 答案 ： (1 )2 M M m ） ) (
5、3 )M 提醒探究 方法点窍 首先要画示意图 ， 要特别注意两个物体相对于地面的移动方向和两物体位移大小的关系 其次 ， 能全过程应用物理规律(如动量守恒 、 动能定理 、 能量守恒等 )就重点分析初 、 末状态 提醒探究 变式训练 3 如图所示的轨道由半径为 B、 竖直台阶足够长的光滑水平直轨道 小车的质量为 M， 紧靠台阶 点等高 一质量为 点由静止下滑 ， 滑过圆弧的最低点 已知 M 4m， 小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧 ， 轻弹簧的自由端在 小车的上表面左端点 点之间是粗糙的 ， 滑块与 ， 求： 提醒探究 (1 ) 滑块滑到 B 点的瞬间对圆弧轨道的压力大小； (2 ) 要使滑块
6、既能挤压弹簧 ， 又 最终没有滑离小车，则小车上 ( 滑块与弹簧的相互作用始终在弹 簧的弹性范围内 ) 解析： (1 ) 设滑块到 B 点的速度大小为 v ， 到 B 点时轨道对滑块的支持力为 N ， 由机械能守恒定律有： m g R 12 提醒探究 滑块滑到 B 点时 ， 由牛顿第二定律有： N 联立 式解得： N 3 m g . 根据牛顿第三定律 ， 滑块在 B 点对轨道的压力大小为 N 3 m g . (2 ) 滑块最终没有离开小车 ， 滑块和小车必然具有共同的末速度 ， 设为u ， 滑块与小车组成的系统动量守恒 ， 有： (M m )u ， 若小车 间的距离 L 足够长 ， 则滑块可能
7、不与弹簧接触就已经与小车相对静止 ， 设滑块恰好滑到 Q 点 ， 由功能关系有： 提醒探究 m g L 122(M m ) 联立 式解得： L 4. 若小车 间的距离 L 不是很大 ， 则滑块必然挤压弹簧 ， 由于Q 点右侧是光滑的 ， 滑块必然被 弹簧弹回到 间 ， 设滑块恰好回到小车的左侧 P 点处 ， 由功能关系有： 2 m g L 122(M m ) 联立 式解得： L 2. 提醒探究 综上所述并由 式 可知 ， 要使滑块既能挤压弹簧 ， 又最终没有离开 小车 ， 间的距离 L 应满足的范围是： 2 L4. 答案： 见解析 提醒探究 题型 4 动量守恒的力学综合问题 研究动力学问题的三
8、个观点： (1 ) 力的观点： 运动学公式：速度公式： s 122 a s 牛顿运动定律：牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律提醒探究 (2 ) 动量的观点： 动量定理： I 合 p. 动量守恒定律： . (3 ) 能量的观点： 动能定理： W 总 机械能守恒定律： 能量守恒定律 提醒探究 【例 】 如图所示 ， 光滑轨道固定在水平桌面上 ， 轨道倾斜部分与水平部分之间由一段半径为 R 的圆弧轨道光滑连接 ， 图中 h 2R ， H 4 . 5 R . 相同的 A 、 B 两球可以看作质点 ， 质量均为 m ， B 球静止于轨道右端 ， A 球由静止释放 ， A 、 B 相碰后粘在一起求： 提
9、醒探究 (1 )A 球滑至圆弧轨道最低点时速度 的大小； (2 )A 、 B 两球离开轨道后的水平位移 s. 解析： ( 1 )A 球从初始位置滑至圆弧轨道最低点的过程中机械能守恒 ， 有： 12m g h ， 解得： 2 提醒探究 设在圆弧轨道最低点 ， 轨道对 A 球的支持力为 N ， 根据牛顿第二定律 ， 有： N 解得： N 5 m g . 由牛顿第三定律可知 ， A 球对轨道的压力大小也为 5 m g . (2 )A 、 B 相碰后粘在一起 ， 由动量守恒定律 ， 有： 2 m v ， 提醒探究 两球离开轨道后做平抛运动 ， 竖直方向上有： H 12 水平方向上有： s 联立 解得：
10、 s 3R. 答案： ( 1 )2 5 m g (2 ) 3 R 提醒探究 方法点窍 解答动力学问题三种观点的选取方法 1 研究某一物体所受力的瞬时作用与物体运动状态的关系时 ， 一般用力的观点解决问题；研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时 ， 一般选用动量观点去解决问题；若研究的对象为一物体系统 ， 且它们之间有相互作用时 ， 一般用能量观点去解决问题 ， 但是三种观点是相互联系的 有时同一问题往往可以通过三种不同观点进行研究得到同样的结果 提醒探究 2 一般来说 ， 用动量观点和能量观点 ， 比用力的观点解题简便 ， 因此在解题时优先选用这两种观点；但在涉及加速度问题时就必须用力
11、的观点 有些问题 ， 用到的观点不止一个 ， 特别是一些综合题 ， 常用动量观点和能量观点联合求解 ， 或用动量观点与力的观点联合求解 ， 有时甚至三种观点都采用才能求解 ， 因此 ， 三种观点不要绝对化 提醒探究 变式训练 4 如图所示 ， 圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上 ，轨道半径为 R， 直径略小于圆管内径的小球 到达半圆轨道最高点 相同的小球 碰后两球粘在一起飞出轨道 ， 落地点距 g， 忽略圆管内径 ， 空气阻力及各处摩擦均不计 ，求： (1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间 t； (2)小球 提醒探究 解析： (1 ) 粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动 ， 竖直方向分运动为自由落体运动 ， 有： 2R 12 解得： t 2 (2 ) 设球 A 的质量为 m ， 碰撞前速度大小为 把球 A 冲进轨道最低 点时的重力势能定为 0 ， 由机械能守恒定律知： 1222 m g R ， 提醒探究 设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为 由动量守恒定律知：2 m 飞出轨道后做平抛运动 ， 水平方向分运动为匀速直线运动 ， 有：2R 联立 式得： v 2 2
