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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,第2讲,动量守恒定律综合利用,1/30,考点,1,碰撞现象,相互作用力,微不足道,守恒,1.碰撞：两个或两个以上物体在相遇极短时间内产生,非常大_，而其它相互作用力相对来说显得,_过程，所以在爆炸过程中，系统总动量,_.,2.弹性碰撞：假如碰撞过程中机械能_，这么碰,撞叫做弹性碰撞.,守恒,2/30,3.非弹性碰撞：假如碰撞过程中机械能_，这么,碰撞叫做非弹性碰撞.,4.完全非弹性碰撞：碰撞过程中物体形变完全不能恢复，,以致两物体合为一体一起运动，即两物体在非弹性碰撞后以,_速度运动，系统有机械能损失.,不守恒,同一,3/30,考点,2,爆炸现象特点,1.动量守恒：因为爆炸是在极短时间内完成，爆炸物,体间相互作用力远远大于受到_，所以在爆炸过程,中，系统总动量_.,外力,守恒,增加,2.动能增加：在爆炸过程中，因为有其它形式能量(如化,学能)转化为动能，所以爆炸前后系统总动能_.,3.位置不变：爆炸和碰撞时间极短，因而作用过程中，,物体产生位移很小，普通可忽略不计，能够认为爆炸或碰撞,后依然从爆炸或碰撞前位置以新动量开始运动.,4/30,【基础自测】,1.将静置在地面上，质量为,M,(含燃料)火箭模型点火升,空，在极短时间内以相对地面速度,v,0,竖直向下喷出质量为,m,炽热气体.忽略喷气过程重力和空气阻力影响，则喷气结束,),时火箭模型取得速度大小是(,答案：,D,5/30,2.(,年福建卷,),如图 11-2-1 所表示，两,滑块,A,、,B,在光滑水,平面上沿同一直线相向运动，滑块,A,质量为,m,，速度大小为,2,v,0,，方向向右，滑块,B,质量为 2,m,，速度大小为,v,0,，方向向,),左，两滑块发生弹性碰撞后运动状态是(,图 11-2-1,B.,A,和,B,都向右运动,D.,A,向左运动，,B,向右运动,A.,A,和,B,都向左运动,C.,A,静止，,B,向右运动,答案：,D,6/30,3.质量为,m,a,1 kg，,m,b,2 kg 小球在光滑水平面上发,生碰撞,，碰撞前后两球位移,-时间图象如图 11-2-2 所表示，则可,知碰撞属于(,),图 11-2-2,A.弹性碰撞,C.完全非弹性碰,撞,B.非弹性碰撞,D.条件不足，不能,判断,7/30,答案：,A,8/30,4.在光滑水平面上，动能为,E,0,、动量大小为,p,0,小钢球,1 与静止小钢球 2 发生碰撞，碰撞前后球 1 运动方向相反.,将碰撞后球 1 动能和动量大小分别记为,E,1,、,p,1,，球 2 动,(,),B.,p,1,p,0,A.,E,1,E,0,答案：,C,9/30,热点,1,碰撞,热点归纳,1.对碰撞了解：,(1)发生碰撞物体间一,般作用力很大，作用时间很短；各,物体作用前后各自动量改变显著；物体在作用时间内位移可忽,略,.,(2)即使碰撞过程中系统所受合外力不等于零，因为内力远,大于外力，作用时间又很短，故外力作用可忽略，认为系统,动量是守恒.,(3)若碰撞过程中没有其它形式能转化为机械能，则系统,碰撞后总机械能不可能大于碰撞前系统总机械能.,10/30,2.物体碰撞是否为弹性碰撞判断：,弹性碰撞是碰撞过程中无机械能损失碰撞，遵照规律,是动量守恒定律和机械能守恒定律，确切地说是碰撞前后系统,动量守恒，动能不变.,(1)题目中明确告诉物体间碰撞是弹性碰撞.,(2)题目中明确告诉是弹性小球、光滑钢球或分子(原子等微,观粒子)碰撞，都是弹性碰撞.,11/30,3.碰撞现象满足规律：,(1)动量守恒定律.,(2)机械能不增加.,(3)速度要合理.,碰前两物体同向运动，若要发生碰撞，则应有,v,后,v,前,，,碰后原来在前物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，,则应有,v,前,v,后,.,碰前两物体相向运动，碰后两物体运动方向不可能都,不改变.,12/30,考向,1,弹性碰撞,【典题,1,】,如图 11-2-3 所表示，在足够长,光滑水平面上，,物体,A,、,B,、,C,位于同一直线上，,A,位于,B,、,C,之间.,A,质量为,m,，,B,、,C,质量都为,M,，三者均处于静止状态.现使,A,以某一,速度向右运动，求,m,和,M,之间应满足什么条件，才能使,A,只,与,B,、,C,各发生一次碰撞.设物体间碰撞都是弹性.,图 11-2-3,13/30,解：,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,速,度为,v,0,，第一次碰撞后,C,速度为,v,C,1,，,A,速度为,v,A,1,.由动量,守恒定律和机械能守恒定律得,14/30,假如,m,M,，第一次碰撞后，,A,与,C,速度同向，且,A,速,度小于,C,速度，不可能与,B,发生碰撞；假如,m,M,，第一次,碰撞后，,A,静止，,C,以,A,碰前速度向右运动，,A,不可能与,B,发生碰撞；所以只需考虑,m,M,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,速度为,v,A,2,，,B,速度为,v,B,1,，一样有,依据题意，要求,A,只与,B,、,C,各发生一次碰撞，应有,15/30,v,A,2,v,C,1,联立式得,m,2,4,mM,M,2,0,16/30,方法技巧：,碰撞问题解题策略：,(1),抓住碰撞特点和不一样种类,碰撞满足条件，列出对应,方程求解,.,(2),可熟记一些公式，比如,“一动一静”模型中，两物体发,生弹,性正碰后速度满足：,(3),熟记弹性正碰一些结论，比如，当两球质量相等时，,两球碰撞后交换速度；当,m,1,m,2,，且,v,20,0,时，碰后质量大,速率不变，质量小速率为,2,v,.,当,m,1,m,2,，且,v,20,0 时，碰后,质量小球以原速率反弹.,17/30,考向,2,完全非弹性碰撞,【典题,2,】,如图 11-2-4 所表示，在光滑,水平,面上有两物体,m,1,和,m,2,，其中,m,2,静止，,m,1,以速度,v,0,向,m,2,运动并发生碰撞，,且碰撞后黏合在一起.设系统降低动能全部转化为内能，求系,统增加内能.,图 11-2-4,18/30,解：,设两物体碰撞后共同速度大小为,v,，由动量守恒定,律有,m,1,v,0,(,m,1,m,2,),v,碰撞中降低动能转化为内能，可得,19/30,考向,3,碰撞后运动状态可能性判定,【典题,3,】,两球,A,、,B,在光滑水平面上沿同一直,线、同一方,向运动，,m,A,1 kg，,m,B,2 kg，,v,A,6 m/s，,v,B,2 m/s.当,A,追上,),B,并发生碰撞后，两球,A,、,B,速度可能值是(,A.,v,A,5 m/s,，,v,B,2.5 m/s,B.,v,A,2 m/s,，,v,B,4 m/s,C.,v,A,4 m/s,，,v,B,7 m/s,D.,v,A,7 m/s,，,v,B,1.5 m/s,20/30,解析：,即使题中四个选项均满足动量守恒定律，但 A、D,两项中，碰后,A,速度,v,A,大于,B,速度,v,B,，必定要发生第,二次碰撞，不符合实际；C 项中，两球碰后总动能,E,k,也不违反能量守恒定律，故 B 项正确.,答案：,B,21/30,热点,2,反冲现象,热点归纳,1.系统内不一样部分在强大内力作用下向相反方向运,动，通惯用动量守恒来处理.,2.反,冲运动中，因为有其它形式能转变为机械能，所以,系统总机械能增加,.,3.反冲运动中平均动量守恒.,22/30,【典题,4,】,(,年新课标,卷,),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 kgm/s,C.6.010,2,kgm/s,B.5.710,2,kgm/s,D.6.310,2,kgm/s,解析：,设火箭质量(不含燃气)为,m,1,，燃气质量为,m,2,，,依据动量守恒，,m,1,v,1,m,2,v,2,，解得火箭动量为：,p,m,1,v,1,m,2,v,2,30 kgm/s，故 A 正确，B、C、D 错误.,答案：,A,23/30,热点,3,爆炸,【典题,5,】,如图 11-2-5 所表示,，光滑水平桌面上有长,l,2 m,挡板,C,，质量,m,C,5 kg，在其正中央并排放着两个小滑块,A,和,B,，,m,A,1 kg，,m,B,3 kg，开始时三个物体都静止.在,A,、,B,间,放有少许塑胶炸药，爆炸后,A,以 6 m/s 速度水平向左运动，,A,、,B,中任意一块与挡板,C,碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞,时间，求：,图 11-2-5,(1)当两滑块,A,、,B,都与挡板,C,碰撞后，,C,速度是多大？,(2),A,、,C,碰撞过程中损失机械能.,24/30,解：,(1),A,、,B,、,C,系统动量守恒，有,0(,m,A,m,B,m,C,),v,C,解得,v,C,0.,(2)炸药爆炸时,A,、,B,系统动量守恒，有,m,A,v,A,m,B,v,B,解得,v,B,2 m/s，所以,A,与,C,先碰撞,A,与,C,碰撞前后系统动量守恒,m,A,v,A,(,m,A,m,C,),v,，解得,v,1 m/s,25/30,动量和能量思想综合应用,利用动量和能量观点解题技巧：,(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(机械能守恒定律).,(2)若研究对象为单一物体，且包括功和位移问题时，应优,先考虑动能定理.,(3)因为动量守恒定律、能量守恒定律(机械能守恒定律)、,动能定理都只考查一个物理过程始末两个状态相关,物理量间,关系，对过程细节不予细究，这正是它们方便之处,.尤其,对于变力做功问题，就更显示出它们优越性.,26/30,【典题,6,】,(,年西藏自治区拉萨中学高三月考,),如图,11-2-6 所表示，质,量分别为,m,1,1 kg，,m,2,3 kg 小车,A,和,B,静,止在水平面上，小车,A,右端水平连接一根轻弹簧，小车,B,以,水平向左初速度,v,0,向,A,行驶，与轻弹簧相碰之后，小车,A,获,得最大速度为,v,6 m/s，假如不计摩擦，也不计相互作用过,程中机械能损失，求：,(1)小车,B,初速度,v,0,.,(2),A,和,B,相互作用过程中，弹簧取得最大弹性势能.,图 11-2-6,27/30,解：,(1)由题意可得，当,A,、,B,相互作用，弹簧恢复到原长,时，,A,速度到达最大，设此时,B,速度为,v,2,，所以，由动量,守恒定律可得：,m,2,v,0,m,1,v,m,2,v,2,相互作用前后系统总动能不变，则有,由以上两式解得：,v,0,4 m/s.,(2)第一次弹簧压缩到最短时，弹簧弹性势能最大，设此,时,A,、,B,有相同速度,v,，依据动量守恒定律有：,m,2,v,0,(,m,1,m,2,),v,此时弹簧弹性势能最大，等于系统动能降低许，则,28/30,【触类旁通】,(,年吉林延边州质检,),如图 11-2-7 所表示，,质量,m,1 kg 滑块，以,v,0,5 m/s 水平初速度滑上静止在光,滑水平面上平板小车，若小车质量,M,4 kg，平板车足够,长，滑块在平板小车上滑移 1 s 后相对小车静止.取,g,10 m/s,2,.,求：,(1)滑块与平板小车之间动摩擦因数,.,(2)滑块相对小车静止时小车在地面上滑行位移,x,及平板,小车所需最短长度,l,.,图 11-2-7,29/30,解：,(1)设滑块与平板小车相对静止时速度为,v,1,.对滑块与,平板小车组成系统，取向左为正方向，由动量守恒定律可知：,m,v,0,(,m,M,),v,1,对滑块，由动量定理可知：,mgt,m,v,1,m,v,0,由以上两式解得：,v,1,1 m/s，,0.4.,(2)对平板小车，由动能定理得：,代入数据解得：,x,0.5 m,对滑块和平板小车组成系,统，由能量守恒定律得：,代入数据解得：,l,2.5 m,30/30,
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