广东省2012年高考物理二轮专题总复习课件：专题5第1讲能量与动量知识在力学中的应用(共28张).pptVIP

专题五　能量与动量;4．动量守恒定律的应用;【例4】把一支枪水平地固定在光滑水平面上的小车上，当枪发射出一颗子弹时，下列说法中正确的是(　　) A．枪和子弹组成的系统动量守恒 B．枪和车组成的系统动量守恒 C．子弹、枪、小车这三者组成的系统动量守恒 D．子弹的动量变化与枪和车的动量变化相同;【解析】系统的动量是否守恒，与系统的选取以及系统的受力有直接的关系．在发射子弹时，子弹与枪之间，枪与车之间都存在相互作用力，所以将枪和子弹作为系统，或枪和车作为系统，系统所受的合外力均不为零，系统的动量不守恒．当将三者作为系统时，系统所受的合外力为零，系统的动量守恒，这时子弹的动量变化与枪和车的动量变化大小相等，方向相反． 【答案】C;【同类变式】如图甲所示，一根轻质弹簧的两端分别与质量为m1和m2的两个物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上．t=0时刻，A的速度方向水平向右，大小为3m/s，两个物块的速度随时间变化的规律如图乙所示．根据图象提供的信息求： (1)两物块的质量之比； (2)在t2时刻A与B的动量大小之比．;解动力学问题和动量、能量的一般步骤： (1)认真审题，分析物理过程，明确题目所述的物理情境，确定研究对象． (2)分析研究对象受力、运动状态和运动状态变化的过程并作草图． (3)根据运动状态变化的规律确定解题观点，选择适合题目的运动规律． 若用力的观点解题，要认真分析受力及运动状态的变化，关键是求出加速度．; 若用两大定律求解，应确定过程的始末状态的动量(动能)，分析并求出过程中冲量(功)． 若判断过程中动量或机械能量守恒，根据题意选择合适的始末状态，列出守恒关系式，一般这两个守恒定律多用于求某状态的速度． (4)根据选择的定律列式，有时还需挖掘题目的其他条件(如潜在条件、临界条件、几何关系等)来补充方程． (5)代入数据(统一单位)计算结果． 特别提示：在解题过程中应注意表达思想的过程，注意写出每一步的文字说明．;【例5】如图所示，坡道顶端距水平面高度为h，质量为m1的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端与质量为m2的挡板B相连，弹簧处于原长时，B恰好位于滑道的末端O点．A与B碰撞时间极短，碰后结合在一起共同压缩弹簧，已知在OM段A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，求：;(1)物块A在与挡板B碰撞前瞬间速度v的大小； (2)弹簧最大压缩量为d时的弹性势能Ep(设弹簧处于原长时弹性势能为零)．;;;【同类变式】如图所示，弧形斜面质量为M，静止于光滑水平面上，一质量为m的小球以速度v0向左运动，小球最多能升高到离水平面h处，求该系统产生的热量．; (1)子弹打木块模型 子弹打木块类问题的特点： ①系统合外力可看为零，因此动量守恒； ②系统初动量不为零(一般为一静一动)，末动量也不为零； ③两者发生的相对位移等于子弹入射深度(穿出木块时为木块宽度)； ④全过程损失的动能可用公式DEk=fs相对表示．;【例6】如图所示，质量分别为M1=0.99kg和M2=1kg的木块静置在光滑水平地面上，两木块间夹一轻质弹簧，一粒质量m=10g的子弹以v0=100m/s的速度打入木块M1中，当子弹在木块M1中相对静止的瞬间．求： (1)木块M1速度的大小； (2)弹簧被压缩到最短瞬间木块M2的速度；;【同类变式】如图所示，一轻质弹簧两端各连接一质量为m的滑块A和B，两滑块都置于光滑的水平面上．今有质量为的子弹以水平速度v0射入A中不再穿出，试分析弹簧在什么状态下滑块B具有最大动能，其值是多少？;【解析】子弹与A碰撞后，因碰撞时间极短，且A用弹簧与B相连，故可认为此时刻B未参与此过程，则子弹与A组成的系统动量守恒．设碰撞后子弹与A的共同速度为vA，则有 此后，弹簧被压缩，B被加速，显然当弹簧再次恢复原长时，弹簧的弹性势能为零，B有最大速度vBmax，即有最大动能EkBmax，在此过程中以子弹、A、B滑块及轻弹簧为研究系统．;(2)滑块模型;【解析】物体A在平板车B上滑动的过程中，由于摩擦力的作用，A做匀减速直线运动，B做初速度为零的匀加速直线运动．由于系统的合外力为零，所以总动量守恒，如果平板车足够长，二者总有一个时刻速度变为相同，之后摩擦力消失，A、B以相同的速度匀速运动，在此过程中，由于A、B的位移不同，所以滑动摩擦力分别对A和B做的功也大小不等，故整个系统动能减小，内能增加，总能量不变．要求平板车的最小长度，可以用动能定理分别对A和B列方程，也可以用能的转化和守恒定律对系统直接列方程．;(1)设A、B共同运动的速度为v，A的初速度为v0，则对A、B组成的系统，由动量守恒