动量守恒与能量问题分析完美版.pdf

高二物理备课组第 7 周集体备课材料 2015 年 4 月 10 日 备组成员 刘棉华、李志仿 主 备 李志仿 上课时间 2015 年 4 月 13 日——4 月 17 日（第 7 周） 课时计划 第 1 节课 动量守恒与能量问题分析 第 2 节课 评讲诊断测试三试卷 第 3 节课 动量守恒与能量问题分析 第 4 节课 实验：验证动量守恒定律 习题课 导学案、课件、教学设计 自然界中的守恒定律 1．动量守恒定律：如果系统不受外力或所受合外力为零，则系统的总动量不变，用公式表示 为 m ＋m ＝ m ′＋m ′. 1 1 2 2 1 1 2 2 v v v v 2 ．机械能守恒定律：如果一个系统只有重力或弹力做功，则系统在发生动能和势能的转化过 程中，机械能的总量保持不变． 1 2 1 2 用公式表示为 mgh ＋ mv ＝mgh ＋ mv . 1 1 2 2 2 2 3 ．守恒与不变 (1) 守恒定律可以用来判断某个变化是否可能发生， 以及一旦发生变化，物体初、 末状态之间应 满足什么样的关系． (2) 能量守恒：能量是物理学中最重要的物理量之一，而且具有各种各样的形式， 各种形式的能 量可以相互转化，但总能量不变． (3) 物理学中各种各样的守恒定律， 本质上就是某种物理量保持不变． 因此， 守恒定律其实正是 自然界和谐统一规律的体现． 4 ．守恒与对称 对称的本质是具有某种不变性． 一、动量和能量的综合问题分析 动量和能量的综合问题往往涉及的物体多、过程多、题目综合性强，解题时要认真分析物体间 相互作用的过程，将过程合理分段，明确在每一个子过程中哪些物体组成的系统动量守恒，哪 些物体组成的系统机械能守恒， 然后针对不同的过程和系统选择动量守恒定律或机械能守恒定 律或能量守恒定律列方程求解． 例 1 如图 1 所示， 图 1 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 m 的挡板 B 相连，弹簧处于原长时， B 恰位于滑道的末端 O 点． A 与 B 碰撞时 2 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 )． 1 2 解析 (1) 由机械能守恒定律，有 m1gh ＝ m1v ，v ＝ 2gh. 2 (2) A 、B 在碰撞过程中内力远大于外力，由动量守恒定律得