专题十七碰撞与动量守恒选读.pptx

专题十七 碰撞与动量守恒 高考物理 方法一　对动量守恒定律的几点说明 1.系统性:动量守恒定律成立的条件是系统不受外力或所受外力之和为零,因此,应用动量守恒定律解决问题时,要注意分析系统受到哪些外力,是否满足动量守恒的条件。 系统的动量守恒时,系统内某一物体的动量可以不守恒,系统内所有物体动量的绝对值之和也可以不守恒,所以说“动量守恒”是指系统内所有物体动量的矢量和是守恒的。 2.矢量性:动量守恒定律的表达式是矢量式。 (1)该式说明系统的总动量在相互作用前后不仅大小相等,方向也相同。 (2)处理一条直线上的动量守恒问题时,要选定一个正方向,用正、负号表示动量的方向,从而将矢量运算转化为代数运算。 3.同一性:动量守恒定律中的各个速度必须相对同一参考系(一般是相对地面)。 4.同时性:动量是状态量,动量守恒定律是指系统任意时刻总动量保持不变,因此系统内物体相互作用前的总动量m1v1+m2v2中的v1、v2必须是相互作用前同一时刻的瞬时速度;相互作用后的总动 量m1v1+m2v2中的v1、v2必须是相互作用后同一时刻物体的瞬时速度。 例1????[2012山东理综,38(2)]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。 ? 解题思路????关键词:①光滑水平轨道,②A与B碰后分开,③B又与C发生碰撞并粘在一起。A与B间的距离保持不变,说明最后速度相同,应用动量守恒解题,分别对A、B,对B、C列方程。 解析　设A与B碰撞后,A的速度为vA,B与C碰撞前B的速度为vB,B与C碰撞后粘在一起的速度为v,由动量守恒定律得 对A、B木块:mAv0=mAvA+mBvB?① 对B、C木块:mBvB=(mB+mC)v?② 由A与B间的距离保持不变可知 vA=v?③ 联立①②③式,代入数据得 vB=?v0?④ 答案?????v0 点评　本题为课改后较为流行的考查动量守恒应用的模型之一,学生在学习时应关注到下面的情况: (1)最终三者共速,有:3mv0=(3m+m+m)v,解得v=?v0; (2)A、B碰撞损失的能量为:ΔEk=?×3m×?-[?×3m×(?v0)2+?×m×(?v0)2]=?m?; B、C碰撞损失的能量为:ΔEk=?×m×(?v0)2-?×2m×(?v0)2=?m?。 1-1　如图所示,A、B两物体质量之比mA ∶mB=3∶2,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑,当弹簧突然释放后,则?(　　) ? A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成的系统的动量守恒 B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B、C组成的系统的动量守恒 C.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成的系统的动量守恒 D.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C组成的系统的动量守恒 答案????BCD 解析　如果A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,弹簧释放后A、B分别相对于小车向左、向右滑动,它们所受的滑动摩擦力FA向右,FB向左。由于mA ∶mB=3∶2,所以FA∶FB=3∶2,则A、B组成的系统所受的外力之和不为零,故其动量不守恒,A选项错。对A、B、C组成的系统,A、B与C间的摩擦力为内力,该系统所受的外力为竖直方向上的重力和支持力,它们的合力为零,故该系统的动量守恒,B、D选项均正确。若A、B所受摩擦力大小相等,则A、B组成的系统的外力之和为零,故其动量守恒,C选项正确。 方法二　力学规律的综合应用 1.解动力学问题的三个基本观点 (1)力的观点:运用牛顿定律结合运动学知识解题,可处理匀变速运动问题。 (2)能量观点:用动能定理和能量守恒观点解题,可处理非匀变速运动问题。 (3)动量观点:用动量守恒观点解题,可处理非匀变速运动问题。 但综合题的解法并非孤立,而应综合利用上述三种观点的多个规律,才能顺利求解。 2.力学规律的选用原则 (1)如果要列出各物理量在某一时刻的关系式,可用牛顿第二定律。 (2)研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时,一般用动量定理(涉及时间的问题)或动能定理(涉及位移的问题)去解决问题。 (3)若研究的对象为一物体系统,且它们之间有相互作用,一般用两个守恒定律去解决问题,但需注意所研究的问题是否满足守恒的条件。 (4)在涉及相对位移问题时则优先考虑能量守恒定律,利用系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量,即转变为系统内能的量。 (5)在涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时,需注意到这些过程一般均隐含有系统机械能与其他形式能量之间的转换。这种问题由