欢迎您访问教学资源网(www.jxzy.wang)
首页 > 教案设计 > 物理教案设计 > 2012届高考物理第一轮动量守恒定律复习学案

2012届高考物理第一轮动量守恒定律复习学案

网友 分享 时间: 加入收藏 我要投稿 点赞

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2030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
【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=mvtmv0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( B C)
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=2v0 ①
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)+mv ②
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=10 m/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=1.5 m/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=mC vC+(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=0.5 m/s,vC=5.5 m/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2.5 m/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

221381
领取福利

微信扫码领取福利

2012届高考物理第一轮动量守恒定律复习学案

微信扫码分享