一、能量守恒定律.doc

本溪县第二高级中学 高三物理二轮学案 立 德 树 人 礼 爱 责
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专题：动量与能量的综合应用
核心知能：
　光滑的水平面上相互作用的物体动量守恒，总能量守恒。
相应物理模型有：①碰撞的三种类型②子弹穿木块型（木块和木板），③摆球和小车型（木块和曲面车），④含弹簧类型
课前展示：学生主持

知识梳理:
一、 碰撞的三种类型：
1.弹性碰撞：动量_______,表达式：____________________________
动能_______，表达式：___________________________
v1′= v2′=

2.非弹性碰撞：动量_______,能量_____________
3.完全非弹性碰撞：动量___________,表达式：___________________________________
能量____________
ΔEk＝
二、子弹穿木块类型（没穿出 ）：
减少的动能：Q=_____________________________________________
三、解题思路：
多个物体组成的系统：优先考虑两个守恒定律，若涉及碰撞、爆炸、反冲等问题时，应选用动量守恒定律，然后再根据能量关系分析解决.

自我检测：
1．如图所示，光滑水平面上有质量均为m的物块甲和乙，乙上固定一轻质弹簧，乙静止，甲以速度V水平向右运动，从甲与弹簧接触至弹簧被压缩到最短的过程中（ ）
A．甲、乙的动量变化量相同
B. 甲、乙的动量变化率相同
C．甲、乙系统的总动能保持不变
D．甲、乙系统的总动量保持不变

2.上题中，①弹簧的最大弹性势能是多少？
②两者分开之后的速度各是多少？

v0
3.如图所示，在水平光滑直轨道上，静止着三个质量均为m＝1kg的相同小球A、B、C，现让A球以v0＝2m/s的速度向着B球运动，A、B两球碰后粘在一起，两球继续向右运动并与C球碰撞，C球的最终速度vC＝1m/s ，问：
（1）A、B两球与C球相碰前的共同速度多大？
（2）两次碰撞过程中一共损失了多少动能？

拓展延伸：
4.如图所示，光滑水平面上有一长为L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的 圆弧槽C，与长木板接触但不相连，圆弧的下端与木板上表面相平，B、C静止在水平面上。现有一滑块A以初速度V0从木板右端滑上B，并以 V0 滑离B，恰好能到达C的最高点。A、B、C的质量均为m，试求：
（1）滑块A与木板B上表面间的动摩擦因数
（2）圆弧槽C的半径R
（3）当A滑离C时，C的速度大小

高考链接：
5.（ 2018全国卷Ⅰ）一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量，求
（1）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间；
（2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度

3. (1)A、B相碰，满足动量守恒，则有mv0＝2mv1（2分）
得两球跟C球相碰前的速度v1＝1m/s（1分））

(2)两球与C碰撞同样满足动量守恒2mv1＝mvC＋2mv2（2分）
得两球相碰后的速度v2＝0.5m/s，（1分））
两次碰撞损失的动能|ΔEk|＝mv－·2mv－mv＝1.25J（3分）

5. （1）设烟花弹上升的初速度为v0，由题给条件有
①
设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为t，由运动学公式有
②
联立①②式得
③
（2）设爆炸时烟花弹距地面的高度为h1，由机械能守恒定律有E=mgh1④
火药爆炸后，烟花弹上、下两部分均沿竖直方向运动，设炸后瞬间其速度分别为v1和v2。由题给条件和动量守恒定律有
⑤
⑥
由⑥式知，烟花弹两部分的速度方向相反，向上运动部分做竖直上抛运动。设爆炸后烟花弹上部分继续上升的高度为h2，由机械能守恒定律有
⑦
联立④⑤⑥⑦式得，烟花弹上部分距地面的最大高度为
⑧

　　　 格言：宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来 第 3 页