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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,3,讲动量三大观点综合应用,1/41,整 合,突 破,实 战,2/41,整合,网络关键点重温,【,网络构建,】,3/41,【,关键点重温,】,1.动量定理,Ft,mv,4/41,2.动量守恒定律,零,0,直线,地面,5/41,3.三类碰撞特点,4.,爆炸与反冲特点,(1),时间极短,内力远大于外力,系统动量守恒或某个方向动量守恒,.,(2),因有内能转化为机械能,系统机械能会,.,(3),系统初始状态若处于静止状态,则爆炸或反冲后系统内物体速度往往方向相,.,守恒,增加,反,6/41,热点考向一动量定理和动量守恒定律应用,【,关键提炼,】,1.恒力冲量可应用I=Ft直接求解,变力冲量可优先考虑应用动量定理求解.,2.物体动量改变是由合外力冲量决定,物体动能改变是由合外力功决定.,3.动量守恒定律适用条件,(1)系统不受外力或系统虽受外力但所受外力协力为零.,(2)系统所受协力不为零,但在某一方向上系统所受外力协力为零,则在该方向上系统动量守恒.,(3)系统虽受外力,但外力远小于内力且作用时间极短,如碰撞、爆炸过程.,突破,热点考向聚焦,7/41,【典例1】,(,山西晋中一模)(多项选择),质量为m物块甲以3 m/s速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定于其左端,另一质量也为m物块乙以4 m/s速度与甲相向运动,如图所表示,则(),A.甲、乙两物块在弹簧压缩过程中,因为弹力属于内力作用,故系统动量守恒,B.当两物块相距最近时,甲物块速率为零,C.甲物块速率可能到达5 m/s,D.当甲物块速率为1 m/s时,乙物块速率可能为2 m/s,也可能为0,AD,8/41,解析,:,甲、乙两物块,(,包含弹簧,),组成系统在弹簧压缩过程中,系统所受合外力为零,系统动量守恒,选项,A,正确,;,当两物块相距最近时速度相同,取碰撞前乙速度方向为正方向,设共同速率为,v,依据动量守恒定律得到,mv,乙,-mv,甲,=2mv,解得,v=0.5 m/s,选项,B,错误,;,若物块甲速率到达,5 m/s,方向与原来相同,则,mv,乙,-mv,甲,=-mv,甲,+m,乙,v,乙,代入数据解得,v,乙,=6 m/s,能够看出两个物块速率都增大,动能都增大,违反了能量守恒定律,;,若物块甲速率到达,5 m/s,方向与原来相反,则,mv,乙,-mv,甲,=mv,甲,+m,乙,v,乙,代入数据解得,v,乙,=-4 m/s,能够看出当碰撞后,乙动能不变,甲动能增加,系统总动能增加,一样违反了能量守恒定律,所以物块甲速率不可能到达,5 m/s,选项,C,错误,;,甲、乙组成系统动量守恒,若物块甲速率为,1 m/s,方向与原来相同,由动量守恒定律得,mv,乙,-mv,甲,=-mv,甲,+m,乙,v,乙,代入数据解得,v,乙,=2 m/s;,若物块甲速率为,1 m/s,方向与原来相反,由动量守恒定律得,mv,乙,-mv,甲,=mv,甲,+m,乙,v,乙,代入数据解得,v,乙,=0,选项,D,正确,.,9/41,【,拓展延伸,】,在,“,典例,1,”,情景中,若两个物块质量,m=2 kg,求当两物块相距最近时弹簧弹性势能,.,答案,:,24.5 J,10/41,【预测练习1】,在被誉为,“,中国轿车第一撞,”,碰撞试验中,让汽车以50 km/h,碰撞速度驶向质量为80 t碰撞试验台,因为障碍物质量足够大可视为固定,所以撞击使汽车速度在碰撞极短时间内变为零,假如让一样汽车以100 km/h速度撞向未固定与汽车同质量物体,构想为完全非弹性碰撞,且碰撞完成所需时间是,“,第一撞,”,试验两倍,求两种碰撞过程中汽车受到平均冲击力之比.,11/41,答案,:,21,12/41,热点考向二动量和能量观点综合应用,【,关键提炼,】,1.,若研究对象为一个系统,应优先考虑应用动量守恒定律和能量守恒定律,.,2.,动量守恒定律和能量守恒定律都只考查一个物理过程初、末两个状态,对过程细节不予追究,.,3.,假如求摩擦生热问题,应考虑用能量守恒定律分析,.,13/41,【,典例,2】,(,全国,卷,35),如图,光滑冰面上静止放置一表面光滑斜面体,斜面体右侧一蹲在滑板上小孩和其面前冰块均静止于冰面上,.,某时刻小孩将冰块以相对冰面,3 m/s,速度向斜面体推出,冰块平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升最大高度为,h=0.3 m(h,小于斜面体高度,).,已知小孩与滑板总质量为,m,1,=30 kg,冰块质量为,m,2,=10 kg,小孩与滑板一直无相对运动,.,取重力加速度大小,g=10 m/s,2,.,(1),求斜面体质量,;,(2),经过计算判断,冰块与斜面体分离后能否追上小孩,?,14/41,审题突破,15/41,16/41,答案,:,(1)20 kg,(2),看法析,17/41,【,预测练习,2】,(,百校联盟模拟,),如图所表示,平行板电容器两金属极板倾斜放置,=37,下极板左边缘,A,与上极板右边缘,C,在同一水平线上,板长为,L,紧靠,C,点光滑水平面上放置一带有 光滑圆弧小车,圆弧最低点静置一质量为,m,滑块,.,一质量为,m,、带电荷量为,+q,小球从,A,点由静止释放,小球沿水平直线运动,在,C,点与滑块发生碰撞,碰撞时间极短,碰后二者结合为一个整体,B(,视为质点,),B,沿小车圆弧上滑并恰好能抵达圆弧最高点,D,当,B,运动到,D,点时,快速撤走小车并加上正交匀强电场,E,0,和匀强磁场,B,0,使整体,B,能在纸面内沿逆时针方向做半径为,R,匀速圆周运动,.,重力加速度大小为,g,圆弧半径为,R=,sin 37=0.6,cos 37=0.8,不考虑平行板边缘效应,.,18/41,(1),求两极板间电压,U;,答案,:,看法析,19/41,(2)求小车质量M及所加电场电场强度大小E,0,和磁场磁感应强度大小B,0,.,20/41,答案,:,看法析,21/41,热点考向三力学三大观点应用,【,关键提炼,】,1.,动力学观点,(1),适合用于包括加速度和运动时间问题,尤其是有匀变速直线运动、平抛运动、圆周运动等情景,.,(2),先分析物体受力,进而分析运动过程,然后利用牛顿运动定律和运动学规律求解,.,2.,动量观点,(1),对于不包括加速度和运动时间问题,尤其对于打击一类问题,因时间短且冲力随时间改变,应用动量定理求解,即,Ft=mv-mv,0,.,(2),对于碰撞、爆炸、反冲一类问题,若只包括初、末速度而不包括力、时间,应用动量守恒定律求解,.,22/41,3.,能量观点,(1),对于不包括加速度和运动时间问题,不论是恒力做功还是变力做功,普通都利用动能定理求解,.,(2),假如物体只有重力和弹簧弹力做功而又不包括运动过程中加速度和时间问题,则采取机械能守恒定律求解,.,(3),对于相互作用两物体,若明确两物体相对滑动距离,应考虑选取能量守恒定律求解,.,23/41,【典例3】,(,天津卷,10),如图所表示,物块A和B经过一根轻质不可伸长细绳相连,跨放在质量不计光滑定滑轮两侧,质量分别为m,A,=2 kg,m,B,=1 kg.初始时A静止于水平地面上,B悬于空中.现将B竖直向上再举高h=1.8 m(未触及滑轮),然后由静止释放.一段时间后细绳绷直,A,B以大小相等速度一起运动,之后B恰好能够和地面接触.取g=10 m/s,2,空气阻力不计.求:,24/41,(1)B,从释放到细绳刚绷直时运动时间,t;,(2)A,最大速度,v,大小,;,(2),设细绳绷直前瞬间,B,速度大小为,v,B,有,v,B,=gt=6 m/s,细绳绷直瞬间,细绳张力远大于,A,B,重力,A,B,相互作用,总动量守恒,m,B,v,B,=(m,A,+m,B,)v,绳子绷直瞬间,A,B,系统取得速度,v=2 m/s,之后,A,做匀减速运动,所以细绳绷直瞬间速度,v,即为最大速度,A,最大速度为,2 m/s.,答案,:,(1)0.6 s,(2)2 m/s,25/41,(3),初始时,B,离地面高度,H.,答案,:,(3)0.6 m,26/41,【,预测练习,3】,如图所表示,两根足够长固定平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间距离为,L,导轨上面横放着两根导体棒,ab,和,cd,组成矩形回路,两根导体棒质量皆为,m,电阻皆为,R,回路中其余部分电阻可不计,.,在整个导轨平面内都有竖直向上匀强磁场,磁感应强度为,B.,设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行,开始时,棒,cd,静止,棒,ab,有指向棒,cd,初速度,v,0,若两导体棒在运动中一直不接触,求,:,27/41,(1),在运动中产生焦耳热,Q,最多是多少,?,28/41,(2),当,ab,棒速度变为初速度 时,cd,棒加速度,a,是多少,?,29/41,实战,高考真题演练,1.,动量守恒定律应用,(,全国,卷,14),将质量为,1.00 kg,模型火箭点火升空,50 g,燃烧燃气以大小为,600 m/s,速度从火箭喷口在很短时间内喷出,.,在燃气喷出后瞬间,火箭动量大小为,(,喷出过程中重力和空气阻力可忽略,)(,),A.30 kg,m/s B.5.710,2,kg,m/s,C.6.010,2,kg,m/s D.6.310,2,kg,m/s,A,解析,:,火箭和燃气组成系统动量守恒,点火升空前系统总动量为零,在燃气喷出后瞬间,火箭动量大小等于燃气动量大小,所以火箭动量大小,p=mv=0.05600 kg,m/s=30 kg,m/s,选项,A,正确,.,30/41,2.,动量定理应用,(,全国,卷,20)(,多项选择,),一质量为,2 kg,物块在合 外力,F,作用下从静止开始沿直线运动,.F,随时间,t,改变图线如图所表示,则,(,),A.t=1 s,时物块速率为,1 m/s,B.t=2 s,时物块动量大小为,4 kg,m/s,C.t=3 s,时物块动量大小为,5 kg,m/s,D.t=4 s,时物块速度为零,AB,31/41,32/41,3.,动量和能量观点综合应用,(,全国,卷,35),如图所表示,水平地面上有两个静止小物块,a,和,b,其连线与墙垂直,;a,和,b,相距,l;b,与墙之间也相距,l;a,质量为,m,b,质量为,m,两物块与地面间动摩擦因数均相同,现使,a,以初速度,v,0,向右滑动,今后,a,与,b,发生弹性碰撞,但,b,没有与墙发生碰撞,重力加速度大小为,g,求物块与地面间动摩擦因数满足条件,.,33/41,34/41,35/41,4.,动力学和动量观点综合应用,(,天津卷,12),电磁轨道炮利用电流和磁场作用使炮弹取得超高速度,其原理可用来研制新武器和航天运载器,.,电磁轨道炮示意如图,图中直流电源电动势为,E,电容器电容为,C.,两根固定于水平面内光滑平行金属导轨间距为,l,电阻不计,.,炮弹可视为一质量为,m,、电阻为,R,金属棒,MN,垂直放在两导轨间处于静止状态,并与导轨良好接触,.,首先开关,S,接,1,使电容器完全充电,.,然后将,S,接至,2,导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为,B,匀强磁场,(,图中未画出,),MN,开始向右加速运动,.,当,MN,上感应电动势与电容器两极板间电压相等时,回路中电流为零,MN,到达最大速度,之后离开导轨,.,问,:,36/41,(1),磁场方向,;,解析,:,(1),将,S,接,1,时,电容器充电,上极板带正电,下极板带负电,;,当将,S,接,2,时,电容器放电,流经,MN,电流由,M,到,N,又知,MN,向右运动,由左手定则可知磁场方向垂直于导轨平面向下,.,答案,:,(1),垂直于导轨平面向下,37/41,(2)MN,刚开始运动时加速度,a,大小,;,38/41,(3)MN,离开导轨后电容器上剩下电荷量,Q,是多少,.,39/41,5.,力学三大观点应用,(,全国,卷,35),某游乐园入口旁有一喷泉,喷出水柱将一质量为,M,卡通玩具稳定地悬停在空中,.,为计算方便起见,假设水柱从横截面积为,S,喷口连续以速度,v,0,竖直向上喷出,;,玩具底部为平板,(,面积略大于,S);,水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水速度变为零,在水平方向朝四面均匀散开,.,忽略空气阻力,已知水密度为,重力加速度大小为,g.,求,(1),喷泉单位时间内喷出水质量,;,答案,:,(1)v,0,S,40/41,(2),玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口高度,.,41/41,
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