高考物理复习专题二能量与动量第7讲动量和能量观点的应用市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖课件.pptx

单击此处编辑母版文本样式,专题整合突破,专题二能量与动量,第,7,讲动量和能量观点应用,1/55,1,微网构建,2,高考真题,3,热点聚焦,4,复习练案,2/55,微 网 构 建,3/55,4/55,高 考 真 题,5/55,1,(,全国,，,15),高空坠物极易对行人造成伤害。若一个,50g,鸡蛋从一居民楼,25,层坠下，与地面碰撞时间约为,2ms,，则该鸡蛋对地面产生冲击力约为,(,),A,10N,B,10,2,N,C,10,3,N,D,10,4,N,C,6/55,2,(,天津，,9(1),质量为,0.45kg,木块静止在光滑水平面上，一质量为,0.05kg,子弹以,200m,/s,水平速度击中木块，并留在其中，整个木块沿子弹原方向运动，则木块最终速度大小是,_ m/,s,。若子弹在木块中运动时受到平均阻力为,4.510,3,N,，则子弹射入木块深度为,_ m,。,20,0.2,7/55,3,(,全国,，,24),一质量为,m,烟花弹取得动能,E,后，从地面竖直升空。当烟花弹上升速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等两部分，两部分取得动能之和也为,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质量。求,(1),烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过时间；,(2),爆炸后烟花弹向上运动部分距地面最大高度。,8/55,9/55,10/5511/55,4,(,全国,，,24),汽车,A,在水平冰雪路面上行驶。驾驶员发觉其正前方停有汽车,B,，马上采取制动办法，但依然撞上了汽车,B,。两车碰撞时和两车都完全停顿后位置如图所表示，碰撞后,B,车向前滑动了,4.5m,，,A,车向前滑动了,2.0m,。已知,A,和,B,质量分别为,2.010,3,kg,和,1.510,3,kg,，两车与该冰雪路面间动摩擦因数均为,0.10,，两车碰撞时间极短，在碰撞后车轮均没有滚动，重力加速度大小,g,10m/s,2,。求：,(1),碰撞后瞬间,B,车速度大小；,(2),碰撞前瞬间,A,车速度大小。,12/55,13/55,14/55,5,(,北京，22)2022,年将在我国举行第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性项目之一。某滑道示意图以下，长直助滑道,AB,与弯曲滑道,BC,平滑衔接，滑道,BC,高,h,10m,，,C,是半径,R,20m,圆弧最低点。质量,m,60kg,运动员从,A,处由静止开始匀加速下滑，加速度,a,4.5m,/s,2,，抵达,B,点时速度,v,B,30m/,s,。取重力加速度,g,10m/s,2,。,(1),求长直助滑道,AB,长度,L,；,(2),求运动员在,AB,段所受合外力冲量,I,大小；,(3),若不计,BC,段阻力，画出运动员经过,C,点时受力图，并求其所受支持力,F,N,大小。,15/55,16/55,热 点 聚 焦,17/55,1,应用动量定理处理问题关键,(1),表示式,Ft,m,v,2,m,v,1,是矢量式，一定要要求正方向,(2),表示式中,Ft,是指合外力冲量或者是各个外力冲量矢量和,热点一动量定理了解和应用,18/55,2,使用动量定理注意事项,(1),普通来说，用牛顿第二定律能处理问题，用动量定理也能处理，假如题目不包括加速度和位移，用动量定理求解更简捷。,动量定理不但适合用于恒力，也适合用于变力。这种情况下，动量定理中力,F,应了解为变力在作用时间内平均值。,(2),动量定理表示式是矢量式，利用它分析问题时要尤其注意冲量、动量及动量改变量方向，公式中,F,是物体或系统所受协力。,19/55,3,应用动量定了解题普通步骤,(1),明确研究对象和研究过程,(,研究过程既能够是全过程，也能够是全过程中某一阶段,),(2),进行受力分析：只分析研究对象以外物体施加给研究对象力，无须分析内力,(3),要求正方向,(4),写出研究对象初、末动量和合外力冲量，依据动量定理列方程求解,20/55,(,山东省潍坊市高三下学期三模,),如图所表示，一消防车空载时质量为,kg,，储水容积为,10m,3,，储满水后静止在倾角为,37,斜坡上，水枪出水口距水平地面高度为,3.2m,，打开水枪水流连续向坡底水平射出，水落到水平面上着火点，着火点到射出点水平距离为,48m,，已知水枪出水口面积为,210,3,m,2,，水密度为,1.010,3,kg,/m,3,，取,g,10m/,s,2,，,sin37,0.6,，,cos37,0.8,。求：,(1),水射出枪口时速度大小；,(2),从打开水枪开始计时，水喷完前消防车受到摩擦力随时间改变关系式。,典例,1,21/55,22/55,方法总结,(1),动量定理正交分解式,I,x,F,x,t,m,v,x,m,v,x,，,I,y,F,y,t,m,v,y,m,v,y,，,(2),对于连续流体应用动量定理,确定小段时间,t,连续体为研究对象。,写出,t,内质量,m,与,t,关系式。,分析连续,m,受力情况和动量改变。,用动量定理列方程、求解。,23/55,类题演练,1(,贵州省贵阳市高三,5,月模拟,),如图所表示，为一距地面某高度小球由静止释放后撞击地面弹跳,v,t,图象，小球质量为,0.4kg,，重力加速度,g,取,10m/s,2,，空气阻力不计，由图象可知,(,),A,横坐标每一小格表示时间约为,0.08s,B,小球释放时离地面高度为,1.5m,C,小球第一次反弹最大高度为,0.8m,D,小球第一次撞击地面受地面平均作用力为,50N,C,24/55,25/55,1,动量守恒定律适用条件,(1),前提条件：存在相互作用物体系,(2),理想条件：系统不受外力,(3),实际条件：系统所受合外力为,0,(4),近似条件：系统内各物体间相互作用内力远大于系统所受外力,(5),方向条件：系统在某一方向上满足上面条件，则此方向上动量守恒,热点二动量守恒定律应用,26/55,2,动量守恒定律表示式,(1),m,1,v,1,m,2,v,2,m,1,v,1,m,2,v,2,，相互作用两个物体组成系统，作用前动量和等于作用后动量和,(2),p,1,p,2,，相互作用两个物体动量增量等大反向,(3),p,0,，系统总动量增量为零,3,必须明确碰撞问题恪守三条标准,(1),动量守恒：,p,1,p,2,p,1,p,2,(2),动能不增加：,E,k,1,E,k,2,E,k,1,E,k,2,(3),速度要符合实际情况,27/55,(,山东省淄博、莱芜高三下学期模拟,),如图所表示，足够长光滑水平面与半径为,R,四分之一光滑圆弧轨道平滑连接，质量为,m,小球,A,从圆弧最高点,M,由静止释放，在水平面上与静止小球,B,发生弹性正碰。已知重力加速度为,g,，两小球均可视为质点，求：,(1),小球,A,刚好抵达圆弧轨道最低点,N,时，对轨道压力大小；,(2),若要求两球发生二次碰撞，小球,B,质量,m,B,应满足条件。,典例,2,28/55,29/55,30/55,方法总结,弹性碰撞中一动一静模型,如图所表示，在光滑水平面上，质量为,m,1,物体以速度,v,0,与质量为,m,2,、静止物体发生弹性正碰，则有,31/55,32/55,类题演练,2(,多项选择,)(,四川省达州市一模,),如图甲所表示，一轻弹簧两端与质量分别为,m,1,、,m,2,两物块,A,、,B,相连接，并静止在光滑水平面上。现使,B,取得水平向右、大小为,6m/s,瞬时速度，从此刻开始计时，两物块速度随时间改变规律如图乙所表示，从图象提供信息可得,(,),BC,33/55,A,在,t,1,，,t,2,时刻两物块到达共同速度,2m/s,，且弹簧都处于伸长状态,B,从,t,3,到,t,4,时刻间弹簧由压缩状态恢复到原长,C,两物块质量之比为,m,1,m,2,21,D,在,t,2,时刻，,A,、,B,两物块动能之比为,Ek,1,Ek,2,41,34/55,35/55,类题演练,3(,四川省绵阳南山中学,3,月月考,),如图所表示，动量分别为,p,A,12kg,m,/s,、,p,B,13kg,m/,s,两个小球,A,、,B,在光滑水平面上沿一直线向右运动，经过一段时间后两球发生正碰，分别用,p,A,、,p,B,表示两小球动量改变量。则以下选项中可能正确是,(,),A,p,A,3kg,m,/s,、,p,B,4kg,m/,s,B,p,A,3kg,m,/s,、,p,B,3kg,m/,s,C,p,A,2kg,m,/s,、,p,B,2kg,m/,s,D,p,A,24kg,m,/s,、,p,B,24kg,m/,s,C,36/55,解析,若,p,A,3kg,m,/s,、,p,B,4kg,m/,s,，不恪守动量守恒定律，故,A,错误；若,p,A,3kg,m,/s,、,p,B,3kg,m/,s,，恪守动量守恒定律。碰撞后,A,、,B,动量分别为：,p,A,p,A,p,A,(12,3)kg,m,/s,15kg,m/,s,，,p,B,p,B,p,B,(13,3)kg,m,/s,10kg,m/,s,，可知碰后,A,动量增加，,B,动量减小；但因为碰撞过程中，,A,受到向左冲力，,B,受到向右冲力，所以,A,、,B,仍沿原方向运动时，,A,动量应减小，,B,动量应增加，所以这组数据是不可能，故,B,错误；若,p,A,2kg,m,/s,、,p,B,2kg,m/,s,恪守动量守恒定律。,37/55,碰撞后,A,、,B,动量分别为：,p,A,p,A,p,A,(12,2)kg,m,/s,10kg,m/,s,，,p,B,p,B,p,B,(13,2)kg,m,/s,15kg,m/,s,，,A,动量减小，,B,动量增加，则碰后,A,动能减小，,B,动能增加，总动能可能不增加，所以是可能，故,C,正确；若,p,A,24kg,m,/s,、,p,B,24kg,m/,s,，恪守动量守恒定律。碰撞后,A,、,B,动量分别为：,p,A,p,A,p,A,(12,24)kg,m,/s,12kg,m/,s,，,p,B,p,B,p,B,(13,24)kg,m,/s,37kg,m/,s可知碰后,A,动能不变，,B,动能增加，总动能增加，违反了能量守恒定律，所以是不可能，故,D,错误，故选,C,。,38/55,动量守恒与其它知识综合问题往往是多过程问题，处理这类问题要搞清物理过程，分清每一个物理过程，遵从什么样物理规律。普通来说，若研究过程中包括到时间，用动量定理或运动学公式列方程；若研究过程中不包括时间，对象为单个物体，用动能定理列方程；对象为系统，用能量和动量守恒定律列方程。,热点三动量和能量综合应用,39/55,(,河南省郑州市高三下学期模拟,),质量为,m,钢板与直立轻弹簧上端连接，弹簧下端固定在地面上，钢板处于平衡状态。一质量也为,m,物块甲从钢板正上方高为,hA,处自由落下，打在钢板上并与钢板一起向下运动,x,0,后抵达最低点,B,；若物块乙质量为,2,m,，仍从,A,处自由落下，则物块乙与钢板一起向下运动到,B,点时，还含有向下速度，已知重力加速度为,g,，空气阻力不计。求：,典例,3,(1),物块甲和钢板一起运动到最低点,B,过程中弹簧弹性势能增加量；,(2),物块乙和钢板一起运动到,B,点时速度,v,B,大小。,40/55,41/55,42/55,类题演练,4(,多项选择,)(,山东省淄博市高三下学期第二次模拟,),如图所表示，一个质量为,M,木箱静止在光滑水平面上，木箱内粗糙底板上放着一个质量为,m,2,M,小物块。现使木箱瞬间取得一个水平向左、大小为,v,0,初速度，以下说法正确是,(,),BC,43/55,44/55,45/55,力学三大观点是指动力学观点、动量观点和能量观点,(1),当物体受到恒力作用发生运动状态改变而且又包括时间时，普通选择用动力学方法解题。,(2),当包括功、能和位移时，普通选取动能定理、机械能守恒定律、功效关系或能量守恒定律解题，题目中出现相对位移时，应优先选择能量守恒定律。,(3),当包括多个物体及时间时，普通考虑动量定理、动量守恒定律。,(4),当包括细节并要求分析力时，普通选择牛顿运动定律，对某一时刻问题选择牛顿第二定律求解。,(4),复杂问题分析普通需要选择能量观点、运动与力观点综合解题。,热点四力学三大观点综合应用,46/55,(,江西省新余市高三下学期模拟,),如图所表示，固定斜面足够长，斜面与水平面夹角,30,，一质量为,3,m,“,L,”,型工件沿斜面以速度,v,0,匀速向下运动，工件上表面光滑，其下端连着一块挡板。某时刻，一质量为,m,木块从工件上,A,点，沿斜面向下以速度,v,0,滑上工件，当木块运动到工件下端时,(,与挡板碰前瞬间,),，工件速度刚好减为零，随即木块与挡板第,1,次相碰，以后每隔一段时间，木块就与挡板碰撞一次。已知木块与挡板都是弹性碰撞且碰撞时间极短，木块一直在工件上运动，重力加速度为,g,。求：,典例,4,47/55,48/55,49/55,50/55,51/55,52/55,类题演练,5(,多项选择,)(,四川省高三下学期第二次模拟,),如图所表示，水平桌面有一光滑小孔,P,，轻绳穿过小孔，一端连接质量为,1kg,小物块,c,，另一端连接质量为,0.1kg,物块,b,，,b,、,c,均静止，绳子竖直部分长,1.6m,。质量为,0.1kg,弹丸,a,以水平速度,v,0,8m,/s,击中,b,且留在,b,中，已知,c,与桌面间最大静摩擦力为其重力,0.5,倍，重力加速度为,10m/,s,2,，以下说法正确是,(,),A,a,击中,b,过程系统产生热量为,2.4J,B,ab,摆动过程中偏离竖直方向最大角度为,60,C,绳子对,ab,最大拉力为,2N,D,在以后运动过程中，,c,一直处于静止状态,BD,53/55,54/55,55/55,