高考总复习物理选修3-5第1章动量守恒定律浅析.ppt

考点1　动量守恒定律的基本应用 (2011·高考山东卷)光滑水平轨道上有三个木块A、 B、C，质量分别为mA＝3m，mB＝mC＝m，开始时B、C均静止，A以初速度v0向右运动，A与B碰撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变．求B与C碰撞前B的速度大小． 考点探究讲练互动 例1 【总结提升】　应用动量守恒定律的解题步骤： (1)确立相互作用的系统为研究对象； (2)分析研究对象所受的外力； (3)判断系统是否符合动量守恒条件； (4)规定正方向，确定初、末状态动量的正、负号； (5)根据动量守恒定律列式求解． 考点2　动量守恒中的临界问题 如图所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货 物)分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v0、v0.为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度．(不计水的阻力) 例2 【解析】设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为vmin， 抛出货物后船的速度为v1，甲船上的人接到货物后船的速度为v2，由动量守恒定律得 12m×v0＝11m×v1－m×vmin① 10m×2v0－m×vmin＝11m×v2② 为避免两船相撞应满足v1＝v2③ 联立①②③式得 vmin＝4v0. 【答案】　4v0 【方法技巧】　处理动量守恒定律中的临界问题要抓住以下两点： (1)寻找临界状态 题设情景中看是否有相互作用的两物体相距最近，避免相碰和物体开始反向运动等临界状态． (2)挖掘临界条件 在与动量相关的临界问题中，临界条件常常表现为两物体的相对速度关系与相对位移关系,即速度相等或位移相等．正确把握以上两点是求解这类问题的关键． 考点3　验证动量守恒定律 某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验，气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差． 例3 (1)下面是实验的主要步骤： ①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平; ②向气垫导轨空腔内通入压缩空气； ③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向； ④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳； ⑤把滑块2放在气垫导轨的中间； ⑥先_______，然后___________________， 让滑块带动纸带一起运动； ⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出理想的纸带如图乙所示; ⑧测得滑块1的质量310 g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为 205 g. 完善实验步骤⑥的内容． (2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为__________kg·m/s(保留三位有 效数字)． (3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是_________. 【答案】　(1)接通打点计时器的电源　放开滑块1 (2)0.620　0.618　(3)纸带与打点计时器限位孔间有摩擦 思维建模 子弹打木块模型 【范例】 (15分)一质量为M的木块放在光滑的水平面上①,一质量为m的子弹以初速度v0水平飞来打进木块并留在其中②，设相互作用力为f.试求从木块开始运动到子弹与木块相对静止的过程中： (1)子弹、木块相对静止时的速度v? (2)子弹、木块发生的位移s1、s2以及子弹打进木块的深度l相分别为多少？ (3)系统损失的机械能、系统增加的内能分别为多少？ 技法提炼思维升华 寻规探法 批注①：木块初速为0，子弹、木块系统动量守恒； 批注②：求出两者最终速度相同； 第(1)问用动量守恒定律求解，第(2)问用动能定理求解，第(3)问用能量守恒求解． 【建模感悟】　1.子弹打木块问题的两种类型 (1)木块放在光滑的水平面上.子弹射击木块，子弹受到滑动摩擦力作用而做匀减速直线运动，木块在滑动摩擦力作用下做匀加速直线运动.对于子弹和木块组成的系统，在水平方向上动量守恒. (2)木块固定在水平面上不动.子弹射击木块，子弹在滑动摩擦力的作用下做匀减速直线运动，子弹的位移可由动能定理进行计算. 2.解题思路 两种类型中，系统(木块和子弹)中相互作用的两物体间的一对摩擦力做功的总和恒为负值，部分机械能转化为内能即Q＝f·s(f是滑动摩擦力，s是两物体间的相对位移)