《（金版学案）2016年高三物理二轮专题复习（课件）专题七 选修3-5专题 第1课 动量》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（金版学案）2016年高三物理二轮专题复习（课件）专题七 选修3-5专题 第1课 动量（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、题型 一、 动能守恒定律 (2015新课标 )如图，在足够长的光滑水平面上，物体 A、B、 、 m， B、，三者都处于静止状态，现使 之间满足什么条件才能使 、 物体间的碰撞都是弹性的 解析： A 向右运动与 C 发生第一次碰撞 ， 碰撞过程中 ， 系统动量守恒、机械能守恒 ， 设速度方向向右为正 ， 开始时 A 的速度为 一次碰撞后 C 的速度为 A 的速度为 ， 由动量守恒定律和机械能守恒得： m m M 12m 2m 12M 联立以上两式得： m 2 如果 m M ， 第一次碰撞后 ， A 与 C 速度同向 ， 且 A 的速度小于C 的速度 ， 不可能与 B 发生碰撞；如果 m M ，
2、第一次碰撞后 ， A 停止 ， C 以 A 碰前的速度向右运动 ， A 不可能与 B 发生碰撞 ， 所以只需 要考虑 m M 的情况 第一次碰撞后 ， A 反向运动与 B 发生碰撞 ， 设与 B 发生碰撞后 ，A 的速度为 ， B 的速度为 ， 同样有： m m 根据题意 ， 要求 A 只与 B 、 C 各发生一次碰撞 ， 应有： 联立 式得： 4 0 解得： m ( 5 2) M 另一解 m ( 5 2) M 舍去 ， 所以 m 和 M 应满足的条件为： ( 5 2) M m M . 答案： ( 5 2) M m M 方法点拨： 应用动量守恒定律解题的步骤 (1)选取研究系统和研究过程 (2
3、)分析系统的受力情况 ， 判断系统动量是否守恒 (3)规定正方向 ， 确定系统的初、末状态的动量的大小和方向 (4)根据动量守恒定律列方程求解 (5)对求解的结果加以分析、验证和说明 变式训练 1 ( 2 0 1 5 山东高考 ) 如图 ， 三个质量相同的滑块 A 、 B 、 C ， 间隔相等地静置于同一水平轨道上现给滑块 A 向右的初速度 一段时间后 A 与 B 发生碰撞 ， 碰后 别以184B 再与 C 发生碰撞 ， 碰后 B 、 C 粘在一起向右运动滑块 A 、 B 与轨道间的动摩擦因数为同一恒定 值 两次碰撞时间极短求 B 、 C 碰 后瞬间共同速度的大小 解析： 根据动量守恒定律 ，
4、 撞过程满足 m m m 3 解得 从 A 开始运动到与 B 相碰的过程 ， 根据动能定理： 2m 2m 解得 51 2 8m 从与 A 碰撞完毕到与 C 相碰损失的动能也为 由动能定理可知： 2m 2m v 2B， 解得： v B211 2 8 撞时满足动量守恒 ， 则 m v B 2 m v 共 ， 解得 v 共 12v B 2116v 0 . 答案：2116v 0 题型二 、 碰撞与弹簧问题 例 2 如图，两块相同平板 量均为 端 相距 置于 量为 2以共同速度 静止的 撞时间极短，碰撞后 2粘连在一起 点 (弹簧始终在弹性限度内 ) 2之间的动摩擦因数为 (1)的最终速度 (2)此过程
5、中弹簧的最大压缩量 p. 解析： (1 ) 对 由动量守恒定律得 m 2 m 解得 v11、 P 组成的系统 ， 由动量 守恒定律 得 2 m 2 m 4 m 解得 4 ( 2 ) 对 P 组成的系统 ， 从 停在A 点 ， 由能量守恒定律得 2 2 L 2 x ) 12 2 m 2 2 m 2 4 m x g L . 对 P 组成的系统 ， 从 结束到弹簧压缩到最短 ， 由能量守恒定律得 2 L x ) 2 2 m 2 2 m 2 4 m 解得 Epm 答案： (1 )2 )g L m 式训练 2 如图 ， 在光滑水平面上放置着质量均为 和 C， 用轻质弹簧拴接 ， 且都处于静止状态在 以速
6、度 与滑块 碰后粘连在一起 ， 求弹簧可能具有的最大弹性势能和滑块 解析： 首先 发生碰撞 ， 系统的动能损失一部分； A、 但 A、 的速度 ， 故弹簧被压缩 ， 直到 A、 的速度相等 ， 弹簧的压缩量达到最大 ， 此时弹簧的弹性势能最大此后 ， A、 当弹簧第一次恢复原长时 ， A、 设 A、 A、 B、 当弹簧第一次恢复原长时 ， A、 的速度为 对 A、 B， 在 的碰撞过程中 ， 由动量守恒定律有： (m m) 对 A 、 B 、 C ， 在压缩弹簧直至三者速度相等的过程中 ， 由动量守恒定律 ， 有： ( m m ) ( m m m ) A 、 B 、 C 构成的系统能量守恒 ，
7、 有： 12( m m ) 2( m m m ) Ep m a x 联立 解得： Ep m a x112m 、 B 、 C 及弹簧组成的系统 ， 从 A 、 B 碰撞后到弹簧再次恢复原长的过程中 ， 动量、能量均守恒 ， 有： 2 m 2 m m 2 2 m 2 2 m 2m 联立 解得 C 的最大速度为： 3 答案 ：112m 滑块、长木板模型 例 3 如图所示，质量 M 1.5 上表面与水平桌面相平，小车的左端放有一质量为 0.5 量为 0.5 置于光滑桌面上的 时弹簧处于原长现用水平向左的推力 点 (弹簧仍在弹性限度内 )，推力做功 4 J，撤去 发生弹性碰撞，最后 知 0.1(0 m/
8、求： (1)碰撞前的速度是多少？ (2) (3)为保证 车的长度至少为多少？ 解析： (1 ) 推力 F 通过 P 压缩弹簧做功 ， 根据功能关系有： 当弹簧完全推开物块 P 时 ， 有： 2 由 式联立解得： v 4 m / s . (2 ) P 、 Q 之间发生弹性碰 撞 ， 设碰撞后 Q 的速度为 P 的速度为 v ， 由动量守恒定律和能量守恒定律得： 122212 由 式解得 v 4 m / s ， v 0 (3 ) 解法一 设滑块 Q 在小车上滑行一段时间后两者的共同速度为 由动量守恒定律可得： ( M ) 根据能量守恒 ， 系统产生的摩擦热： 122( M ) 联立 解得： L 6
9、 m. 解法二 滑块 Q 在小车上滑行 ， 做匀减速运动 ， 由牛顿运动定律及运动学知识可得： g 小车开始做初速度为 零的匀加速运动 小车与滑块达到相同速度所用的时间为 t， 有 v 0 a Q t a M t 小车的长度为 L ， 由运动学知识可得： L v 0 t12a Q 2a M 由 式联立解得： L 6 m. 答 案： (1 )4 m / s ( 2 ) 4 m / s ( 3 ) 6 m 变式训练 3 (2014天津高考 )如图所示 ， 水平地面上静止放置一辆小车 A，质量 4 上表面光滑 ， 小车与地面间的摩擦力极小 ， 可以忽略不计可视为质点的物块 的最右端 ， 2 施加一个
10、水平向右的恒力 F 10 N， 小车左端固定的挡板与 碰撞时间极短 ， 碰后 A、 共同在 碰撞后经时间 t 0.6 s， 二者的速度达到 2 m/ (1) (2)A、 (3)l. 解析： (1 ) 以 A 为研究对象 ， 由牛顿第二定律得 F 解得 a 2 . 5 m / (2 ) 对 A 、 B 碰撞后共同运动 t 0 . 6 s 的过程 ， 由牛顿第二定律得 F ( 由运动学公式 v 代入数据解得 v 1 m / s . (3 ) 设 A 、 B 发生碰撞前 ， A 的速度为 对 A 、 B 发生碰撞的过程 ， 由动量守恒定律有 m A v A ( m A m B ) v 从开始运动到与 B 发生碰撞前 ， 由动能定理得： 12m A 联立 式 ， 代入数据解得： l 0 . 4 5 m. 答案： (1 )2 . 5 m / ) 1 m / s ( 3 ) 0 m 题型四 、 动量问题 例 4 (2015新课标 )滑块 a、 撞后两者粘在一起运动；经过一段时间后，从光滑路段进入粗糙路段两者的位置
