高考物理复习专题整合高频突破专题二功和能动量7动量动量的综合应用市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖P.pptx

第7讲动量动量综合应用1/44--知识脉络梳理规律方法导引1.动量定理(1)内容:物体在一个过程始末动量改变量等于它在这个过程中所受力冲量。(2)表示式:F·Δt=Δp=p-p。(3)矢量性:动量改变量方向与协力方向相同,能够在某一方向上应用动量定理。2.动量、动能、动量改变量关系(1)动量改变量:Δp=p-p。(2)动能和动量关系:3.动量守恒定律(1)条件:系统不受外力或系统所受外力矢量和为零。(2)表示式:m1v1+m2v2=m1v1+m2v2。2/44--命题热点一命题热点二命题热点三动量、动量定理和动量守恒定律例1(多项选择)(·全国Ⅲ卷)一质量为2kg物块在合外力F作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t改变图线如图所表示,则()A.t=1s时物块速率为1m/sB.t=2s时物块动量大小为4kg·m/sC.t=3s时物块动量大小为5kg·m/sD.t=4s时物块速度为零AB解析依据动量定理Ft=m·Δv得,t=1s时物块速率为1m/s,A正确;t=2s时物块动量大小为4kg·m/s,B正确;t=3s时物块动量大小为前3s内图线与时间轴所围成图形总面积S=2×2N·s-1×1N·s=3N·s,故t=3s时物块动量大小为3kg·m/s,C错误;因为前4s内图线与时间轴所围成图形总面积不为零,故冲量不为零,速度不为零,D错误。3/44--命题热点一命题热点二命题热点三例2如图所表示,质量为m1=0.2kg小物块A,沿水平面与小物块B发生正碰,小物块B质量为m2=1kg。碰撞前,A速度大小为v0=3m/s,B静止在水平地面上。因为两物块材料未知,将可能发生不一样性质碰撞,已知A、B与地面间动摩擦因数均为μ=0.2,重力加速度g取10m/s2,求碰后B在水平面上滑行时间。答案0.25s≤t≤0.5s4/44--命题热点一命题热点二命题热点三解析假如两物块发生是完全非弹性碰撞,碰后共同速度为v1,则由动量守恒定律有m1v0=(m1+m2)v1碰后,A、B一起滑行直至停下,设滑行时间为t1,则由动量定理有μ(m1+m2)gt1=(m1+m2)v1解得t1=0.25s假如两物块发生是完全弹性碰撞,碰后A、B速度分别为vA、vB,则由动量守恒定律有m1v0=m1vA+m2vB由机械能守恒有设碰后B滑行时间为t2,则μm2gt2=m2vB解得t2=0.5s可见,碰后B在水平面上滑行时间t满足0.25s≤t≤0.5s5/44--命题热点一命题热点二命题热点三思维导引因为A、B发生碰撞性质有各种情况,先讨论两种极限情况滑行时间,即弹性碰撞和完全非弹性碰撞滑行时间,实际滑行时间应该介于这两种情况之间。6/44--命题热点一命题热点二命题热点三例3(·全国Ⅱ卷)如图所表示,光滑冰面上静止放置一表面光滑斜面体,斜面体右侧一蹲在滑板上小孩和其面前冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面3m/s速度向斜面体推出,冰块平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升最大高度为h=0.3m(h小于斜面体高度)。已知小孩与滑板总质量为m1=30kg,冰块质量为m2=10kg,小孩与滑板一直无相对运动。重力加速度大小g取10m/s2。(1)求斜面体质量。(2)经过计算判断,冰块与斜面体分离后能否追上小孩?答案(1)20kg(2)看法析7/44--命题热点一命题热点二命题热点三解析(1)要求向右为速度正方向。冰块在斜面体上运动到最大高度时二者到达共同速度,设此共同速度为v,斜面体质量为m3。由水平方向动量守恒和机械能守恒定律得m2v20=(m2+m3)v①式中v20=-3m/s为冰块推出时速度。联立①②式并代入题给数据得m3=20kg③8/44--命题热点一命题热点二命题热点三(2)设小孩推出冰块后速度为v1,由动量守恒定律有m1v1+m2v20=0④代入数据得v1=1m/s⑤设冰块与斜面体分离后速度分别为v2和v3,由动量守恒和机械能守恒定律有m2v20=m2v2+m3v3⑥联立③⑥⑦式并代入数据得v2=1m/s⑧因为冰块与斜面体分离后速度与小孩推出冰块后速度相同且处于后方,故冰块不能追上小孩。9/44--命题热点一命题热点二命题热点三思维导引以冰块和斜面体为研究对象,水平方向动量守恒,当冰块在斜面体上升到最大高度时,冰块和斜面体有共同水平速度。冰块和斜面体组成一个系统,机械能守恒。10/44--命题热点一命题热点二命题热点三拓展训练上述例3中,小孩推开冰块过程中,小孩消耗内能是多少?答案60J11/44--命题热点一命题热点二命题热点三规律方法普通碰撞三个制约关系普通碰撞介于弹性碰撞和完全非弹性碰撞之间:动量守恒,机械能(或动能)有损失,遵照以下三个制约