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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第2讲动量守恒定律的综合(zngh)运用,第一页，共46页。,一、碰撞,1特点：作用时间_，相互作用的内力_，,有些(yuxi)碰撞尽管合外力不为零，但合外力相对于内力可忽略，故,动量(dngling)近似_,极短,极大(j d),守恒,第二页，共46页。,2分类(fn li),守恒(shu hn),速度(sd),(1),弹性碰撞,(,机械能,_),(2),非弹性碰撞,(,存在动能损失,),(3),完全非弹性碰撞,(,碰撞后具有共同的,_,，动能损失,最多,),3,联系：从动能,损失多少的角度看，非弹性碰撞介于弹性,碰撞和完全非弹性碰撞之间,第三页，共46页。,【基础(jch)检测】,图,13-2-1,答案(d n)：AD,第四页，共46页。,二、爆炸(bozh)及反冲运动,1爆炸(bozh),守恒(shu hn),增加,(1),动量守恒：由于爆炸是在极短的时间内完成的，爆炸物,体间的相互作用力远远大于受到的外力，所以在爆炸过程中，,系统的总动量可看做,_,(2),动能增加：在爆炸过程中，由于有其他形式的能量,(,如化,学能,),转化为动能，所以爆炸前后系统的总动能,_.,第五页，共46页。,2反冲运动：是相互作用的物体之间的作用力与反作用力,产生的效果，如发射炮弹时炮身后退，火箭因喷气而发射等,(1)系统内的不同部分在强大的内力作用下向_ 方,向运动，通常用动量守恒定律来处理,(2)反冲运动中，由于有其他(qt)形式的能转化为机械能，所以,系统(xtng)的总机械能_,相反(xingfn),增加,守恒,(3),反冲运动中系统的平均动量也,_,第六页，共46页。,【基础(jch)检测】,答案(d n)：D,第七页，共46页。,考点(ko din)1 碰撞问题,重点归纳,第八页，共46页。,推导：(1)当两球质量(zhling)相等时，v10、v2v1，即两球,碰撞后交换(jiohun)了速度,(2)当质量(zhling)大的球碰撞质量(zhling)小的球时，v10、v20，碰,撞后两球都向前运动,(3),当质量小的球碰撞质量大的球时，,v,1,0,，碰,撞后质量小的球被反弹回来,第九页，共46页。,2碰撞(pn zhun)的可能性判断：解决碰撞(pn zhun)问题时要抓住碰撞(pn zhun)的三个,特点(tdin),(1)动量(dngling)守恒：p1p2p1p2.,(2),动能不增加：,E,k1,E,k2,E,k1,E,k2,.,(3),速度要符合情景,如果碰撞前两物体同向运动，则后面物体的速度必大于,前面物体的速度，否则无法实现碰撞,碰撞后，原来在前的物体速度一定增大，且速度大于或,等于原来在后的物体速度,如果碰撞前两物体是相向运动，则碰撞后两物体的运动,方向不可能都不改变，除非两物体碰撞后速度均变为零,第十页，共46页。,典例剖析(pux),例 1：(2014 年山东卷)如图 13-2-2 所示，光滑(gung hu)水平直轨道,上两滑块 A、B 用橡皮筋连接，A的质量为m，开始时橡皮筋松,弛，B 静止，给 A 向左的初速度 v0.一段时间后，B与A 同向运,动发生碰撞并粘在一起碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的,速度的两倍，也是碰撞前瞬间 B 的速度的一半求：,图,13-2-2,(1)B 的质量(zhling),(2),碰撞过程中,A,、,B,系统机械能的损失,第十一页，共46页。,思维点拨：由题意可知，A、B 发生完全非弹性碰撞(pn zhun)，动量,守恒(shu hn)而机械能不守恒(shu hn),第十二页，共46页。,第十三页，共46页。,备考策略：高考对碰撞问题的考查主要以计算题形式出现，,有宏观物体间的碰撞，也有微观粒子间的碰撞；有两个或多个,物体间的单次或多次碰撞；有单独考查碰撞问题的题目，也有,综合(zngh)其他知识(或过程和方法)考查的题目,第十四页，共46页。,【考点练透】,1(2014 年大纲卷)一中子与一质量数为A(A1)的原子核,发生弹性正碰若碰前原子核静止(jngzh)，则碰撞前与碰撞后中子的,速率(sl)之比为(,),第十五页，共46页。,答案(d n)：A,第十六页，共46页。,2(2014 年新课标卷)冰球运动员甲的质量为 80.0 kg，当,他以5.0 m/s 的速度向前运动时，与另一质量为100 kg、速度为,3.0 m/s的迎面而来的运动员乙相撞，碰后甲恰好静止(jngzh)假设碰,撞时间极短，求：,(1)碰后乙的速度的大小,(2)碰撞(pn zhun)中总机械能的损失,第十七页，共46页。,第十八页，共46页。,考点2 曲线运动与碰撞问题的综合,重点(zhngdin)归纳,解答(jid)此类问题的策略,(1)根据物体的运动过程，分别利用曲线运动(q xin yn dn)规律(如平抛运,动的规律和圆周运动的规律,),列方程,(2),在临界点,(,如最高点或最低点,),发生碰撞，由动量守恒定,律列方程,(3),分析碰撞后可能出现的情况，得出结果,第十九页，共46页。,典例剖析,例2：(2014 年重庆卷)一弹丸在飞行到距离地面 5 m 高时,仅有水平(shupng)速度 v2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平(shupng)飞出，甲、,乙的质量比为 31.不计质量损失，取重力加速度 g10 m/s2，,则下列图中两块弹片飞行的轨迹(guj)可能正确的是(,),A,B,C,D,第二十页，共46页。,答案(d n)：B,第二十一页，共46页。,【考点(ko din)练透】,图,13-2-3,(1)小球与木块碰撞(pn zhun)前瞬间所受拉力的大小,(2)木块在水平地面上滑行的距离,第二十二页，共46页。,第二十三页，共46页。,第二十四页，共46页。,第二十五页，共46页。,(1)在 A 与墙壁碰撞的过程(guchng)中，墙壁对A的平均作用力F的,大小(dxio),(2)A、B 滑上圆弧轨道(gudo)的最大高度 h.,图,13-2-4,第二十六页，共46页。,第二十七页，共46页。,考点(ko din)3 动量和能量的综合应用,重点归纳,1动量的观点(gundin)和能量的观点(gundin),(1)动量(dngling)的观点：动量(dngling)守恒定律,(2),能量的观点：动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定,律,2,动量的观点和能量的观点的优点,只要知道过程的始末状态动量式、动能式和力在过程中所,做的功，即可对问题求解，不需要对过程变化的细节做深入研,究,第二十八页，共46页。,3利用动量的观点和能量的观点解题(ji t)时应注意下列问题：,(1)动量守恒定律是矢量表达式，故可写出分量表达式；而,动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律是标量表达式，无,分量表达式,(2)应用这两个规律(gul)时，先确定研究对象及运动状态的变化,过程，再根据问题的已知条件和要求解的未知量，选择研究的,两个状态列方程求解,第二十九页，共46页。,典例剖析(pux),例3：(2016 年吉林实验中学第一次模拟)如图13-2-5甲所,示，物块 A、B的质量分别是mA4.0 kg 和mB3.0 kg.用轻弹,簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触,另有一物块C从t0时以一定速度向右运动(yndng)，在t4 s时与物,块 A 相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的 v-t图象,如图乙所示求：,(1)物块 C 的质量(zhling),(2),B,离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能,.,甲,乙,图,13-2-5,第三十页，共46页。,解：(1)由乙图知，C与A碰前的速度为v19 m/s，碰后瞬,间的速度大小为v23 m/s，C与A碰撞过程中动量(dngling)守恒，则有,m,C,v,1,(,m,A,m,C,),v,2,解得,m,C,2 kg,思维点拨：(1)物块C、A 碰撞，满足动量守恒；但是C、,A 的碰撞是完全非弹性碰撞；(2)C、A碰撞粘在一起压缩(y su)弹簧,的过程和弹开的过程，A、B、C及弹簧组成的系统机械能守恒,第三十一页，共46页。,备考策略：本题是动量守恒和机械能守恒的综合题，难度,较大，正确分析物体间的作用过程和特点，才能正确选择(xunz)合适,的规律解题.,第三十二页，共46页。,【考点(ko din)练透】,5(2015 年云南一模)如图13-2-6所示，光滑的杆MN水平,固定，物块 A 穿在杆上，可沿杆无摩擦滑动，A通过(tnggu)长度为L,的轻质细绳与物块 B 相连，A、B质量均为 m 且可视为质点,一质量也为 m 的子弹水平射入物块 B 后未穿出，若杆足够长，,此后运动过程中绳子偏离竖直方向的最大夹角为60.求子弹,刚要射入物块 B 时的速度大小,图,13-2-6,第三十三页，共46页。,第三十四页，共46页。,6(2014 年北京卷)如图13-2-7所示，竖直平面内的四分之,一圆弧轨道(gudo)下端与水平桌面相切，小滑块 A和 B分别静止在圆,弧轨道(gudo)的最高点和最低点现将 A 无初速释放，A 与B 碰撞后,结合为一个整体，并沿桌面滑动已知圆弧轨道(gudo)光滑，半径R,0.2 m；A 和 B 的质量相等；A 和B 整体与桌面之间的动摩擦,图,13-2-7,因数0.2.取重力加速度 g10 m/s2.求：,(1)碰撞前瞬间(shn jin)A 的速率 v.,(2)碰撞后瞬间(shn jin)A 和 B 整体的速率 v.,(3)A 和 B 整体在桌面上滑动的距离 l.,第三十五页，共46页。,第三十六页，共46页。,模型(mxng),子弹(zdn)击打木块模型,子弹击打木块模型具有下列几条主要的力学规律,(1)动力学规律：由于组成系统的两物体受到大小相同、方,向相反的一对相互作用力，故两物体的加速度大小与质量成反,比，方向相反,(2)运动学规律：子弹穿过木块可看做是两个做匀变速直线,运动的物体间的追及问题，或者说是一个相对运动问题在一,段时间内子弹射入木块的深度，就是(jish)这段时间内两者相对位移,的大小,第三十七页，共46页。,(3)动量规律：由于系统(xtng)不受外力作用，故而遵守动量守恒,定律(dngl),(4)能量规律：由于(yuy)相互作用力做功，故系统或每个物体的,动能均发生变化力对子弹做的功量度子弹动能的变化；力对,木块做的功量度木块动能的变化；一对相互作用力做的总功量,度系统动能的变化,(5),热量的计算：滑动摩擦力和相对位移的乘积等于摩擦产,生的热量，即,Q,F,f,s,，这是一个常用的关系,第三十八页，共46页。,例4：如图 13-2-8所示，一个(y)长为 d、质量为 M 的长木块，,静止在光滑水平面上，一个(y)质量为m的物块(可视为质点)，以,水平初速度 v0从木块的左端滑向右端，设物块与长木块间的动,摩擦因数为，当物块与长木块达到相对静止时，物块仍在长,木块上，求系统机械能转化成内能的量Q.,图,13-2-8,第三十九页，共46页。,审题突破：此题类似于木块放在光滑水平面上，子弹以初,速度v0射击木块的子弹打木块模型，小物块类似于子弹，所以,用动量守恒定律列方程求出共同速度，再用动能定理(dn nn dn l)分别对两,木块列方程求解,第四十页，共46页。,第四十一页，共46页。,第四十二页，共46页。,第四十三页，共46页。,同类延伸：对类似于子弹打木块的模型，只要是两个物体,构成的系统，不受外力作用，在内力作用下产生相对(xingdu)位移，即,可用子弹打木块模型解答，结合动量守恒定律和动能定理就能,解答该类问题.,第四十四页，共
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