主题提升课(一)-动量与动量守恒定律-2024-2025学年高二物理选择性必修第一册(人教版).pptx

主题提升课,(,一,),动量与动量守恒定律,第一章动量守恒定律,主题提升课,(,一,),动量与动量守恒定律,通过对动量定理、动量守恒定律的实验探究和理论推导,，,加深对物理规律之间联系和物理理论体系的理解学生在了解动量定理和动守恒定律的应用,，,尤其是与微观粒子和宇宙天体相关的应用后,，,可以更好地通过动量守恒定律的普适性来认识自然界的统一性,主题一动量守恒定律的应用,能从理论推导和实验验证的角度,，,理解动量守恒定律,，,深化对物体之间相互作用规律的理解,。,【典例,1,】,将质量为,1.00 kg,的模型火箭点火升空,，,50 g,燃烧的燃气以大小为,600 m/s,的速度从火箭喷口在很短时间内喷出,。,在燃气喷出后的瞬间,，,火箭的动量大小为,(,喷出过程中重力和空气阻力可忽略,)(,),A,30 kg,m/s,B,5.7,10,2,kg,m/s,C,6.0,10,2,kg,m/s,D,6.3,10,2,kg,m/s,素养聚焦,本题以火箭点火升空为背景,，,考查了动量守恒定律应用中的反冲现象,，,要求考生能够应用动量守恒定律解决实际问题,，,体现了高考注重对基础知识和基本规律的考查,。,A,燃气从火箭喷口喷出的过程中,，,火箭和燃气组成的系统动量守恒,，,设燃气喷出后的瞬间,，,火箭的动量大小为,p,，,以火箭运动方向为正方向,，,根据动量守恒定律,，,可得,p,m,v,0,0,，,其中,m,为燃气质量,，,v,0,为燃气喷出的速度,，,解得,p,m,v,0,0.050 kg,600 m/s,30,kg,m/s,，,选项,A,正确,。,【典例,2,】,(2021,海南卷,),如图,，,一长木板在光滑的水平面上以速度,v,0,向右做匀速直线运动,，,将一小滑块无初速地轻放在木板最右端,。,已知滑块和木板的质量分别为,m,和,2,m,，,它们之间的动摩擦因数为,，,重力加速度为,g,。,(,1),滑块相对木板静止时,，,求它们的共同速度大小；,(2),某时刻木板速度是滑块的,2,倍,，,求此时滑块到木板最右端的距离；,(3),若滑块轻放在木板最右端的同时,，,给木板施加一水平向右的外力,，,使得木板保持匀速直线运动,，,直到滑块相对木板静止,，,求此过程中滑块的运动时间以及外力所做的功,。,素养聚焦,本题考查滑块,木板问题,，,属于碰撞模型的拓展,，,要求考生理解滑块和木板的运动过程,，,建立恰当的物理模型,，,通过分析推理解决问题,。,解析,(1),由于水平面光滑,，,则木板与滑块组成的系统动量守恒,，,规定向右为正方向,，,则,2,m,v,0,3,m,v,共,解得,v,共,v,0,。,(2),由于木板速度是滑块的,2,倍,，,则有,v,木,2,v,滑,根据动量守恒定律,有,2,m,v,0,2,m,v,木,m,v,滑,联立解得,v,滑,v,0,，,v,木,v,0,根据功能关系,有,mgx,解得此时滑块到木块最右端的距离,x,。,(3),由于木板保持匀速直线运动,，,则有,F,mg,对滑块进行受力分析,，,并根据牛顿第二定律有,a,滑,g,滑块相对木板静止时有,v,0,a,滑,t,解得,t,整个过程中木板滑动的距离为,x,v,0,t,外力所做的功为,W,Fx,。,答案,(1),v,0,(2),(3),主题二碰撞模型的建构,通过对碰撞等物理过程的探究、分析及应用,，,体会守恒思想,，,提高建模能力和科学论证能力,。,能从牛顿运动定律、动量守恒、能量守恒等不同角度思考物理问题,。,【典例,3,】,(,多选,),(2020,全国卷,),水平冰面上有一固定的竖直挡板,。,一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上,，,他把一质量为,4.0 kg,的静止物块以大小为,5.0 m/s,的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板,，,运动员获得退行速度；物块与挡板弹性碰撞,，,速度反向,，,追上运动员时,，,运动员又把物块推向挡板,，,使其再一次以大小为,5.0 m/s,的速度与挡板弹性碰撞,。,总共经过,8,次这样推物块后,，,运动员退行速度的大小大于,5.0 m/s,，,反弹的物块不能再追上运动员,。,不计冰面的摩擦力,，,该运动员的质量可能为,(,),A,48 kg,B,53 kg,C,58 kg,D,63 kg,素养聚焦,本题要求考生应用数学知识解决物理问题,，,运用归纳法分析出运动员推出物块的作用过程满足的关系式,，,考查的核心素养是运动与相互作用观念和科学思维,。,BC,选运动员退行速度方向为正方向,，,设运动员的质量为,M,，,物块的质量为,m,，,物块被推出时的速度大小为,v,0,，,运动员第一次推出物块后的退行速度大小为,v,1,。,根据动量守恒定律,，,运动员第一次推出物块时有,0,M,v,1,m,v,0,，,物块与挡板发生弹性碰撞,，,以等大的速率反弹；第二次推出物块时有,M,v,1,m,v,0,m,v,0,M,v,2,，,以此类推,，,M,v,2,m,v,0,m,v,0,M,v,3,，,，,M,v,7,m,v,0,m,v,0,M,v,8,，,又运动员的退行速度,v,8,v,0,，,v,7,v,0,，,解得,13,m,M,15,m,，,即,52 kg,M,60,kg,，,故,B,、,C,项正确,，,A,、,D,项错误,。,【典例,4,】,2022,年第,24,届冬季奥运会在北京和张家口举行,。,冰壶运动是比赛项目之一,，,深受观众喜爱,。,冰壶的一次投掷过程可以简化为如图甲所示的模型：在水平冰面上,，,运动员将冰壶,1,推到,A,点放手,，,冰壶,1,以速度,v,0,从,A,点沿直线,ABC,滑行,，,之后与对方静止在,B,点的冰壶,2,发生正碰,。,已知两冰壶的质量均为,m,，,冰面与两冰壶间的动摩擦因数均为,，,A,、,B,两点之间的距离为,L,，,重力加速度为,g,，,冰壶可视为质点,。,不计空气阻力,。,(1),求冰壶,1,滑行到,B,点时的速度大小,v,；,(2),若忽略两冰壶发生碰撞时的能量损失,，,请通过计算,，,分析说明碰后两冰壶最终停止的位置将如图乙所示：冰壶,1,停在,B,点,，,冰壶,2,停在,B,右侧某点,D,。,(3),在实际情境中,，,两冰壶发生碰撞时有一定的能量损失,。,如果考虑了它们碰撞时的能量损失,，,请你在图丙中画出两冰壶,1,、,2,碰后最终停止的合理位置,。,素养聚焦,本题以冰壶运动为背景命题,，,考查碰撞的特点,。,碰撞前冰壶,1,做匀减速直线运动,。,若忽略两冰壶发生碰撞时的能量损失,，,则两冰壶的碰撞是弹性碰撞,；,若考虑碰撞时的能量损失,，,则两冰壶的碰撞是非弹性碰撞,。,解析,(1),以冰壶,1,为研究对象,，,从,A,到,B,，,根据动能定理得,mgL,解得,v,。,(2),以两冰壶,1,、,2,为研究对象,，,设碰后瞬间它们的速度分别为,v,1,和,v,2,，,取水平向右为正方向,，,根据动量守恒定律得,m,v,m,v,1,m,v,2,根据动量守恒定律得,联立解得,v,1,0,，,v,2,v,即碰后冰壶,1,停在,B,点,，,冰壶,2,以速度,v,向前做匀减速直线运动,，,最后停在,D,点,。,(3),两冰壶发生碰撞时有一定的能量损失,，,两冰壶,1,、,2,碰后最终停止的合理位置如图所示,，,两冰壶,1,、,2,停在,B,、,D,之间,，,冰壶,1,距,B,点近,，,冰壶,2,距,B,点远,。,答案,(1),(2),见解析,(3),如图所示,THANKS,