高考物理复习第七章动量第3讲动量守恒和能量守恒的综合应用市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件.pptx

第3讲动量守恒和能量守恒综合应用1/37知识梳理?一、力学知识体系和处理动力学问题基本观点(1)力学知识体系。力学研究是物体受力与运动改变关系,其知识脉络以下表:?(2)处理动力学问题三个基本观点:动力学观点、动量观点、能量观点。2/37二、动量和能量综合应用基本模型模型分类特点及满足规律碰撞模型?碰撞现象满足规律:(1)动量守恒定律;(2)机械能不增加;(3)速度要合理。a.碰前两物体同向运动,若要发生碰撞,则应有①????v1v2????,碰后原来在前物体速度一定增大,若碰后两物体同向运动,则应有②????v2≥v1?。b.碰前两物体相向运动,碰后两物体运动方向不可能都不改变?(水平面光滑)弹簧处于最长(最短)状态时两物体速度相等,弹性势能③最大?,系统满足动量守恒、机械能守恒。m1v0=(m1+m2)v共,④??m1?=?(m1+m2)?+Epm?。弹簧处于原长时⑤弹性势能为零,系统满足动量守恒、机械能守恒。m1v0=m1v1+m2v2,?m1?=?m1?+?m2?,v1=⑥??v0??,v2=⑦??v0?3/37?(水平面光滑)最高点:m与M含有⑧共同水平速度????,系统⑨水平方向动量守恒?,系统机械能守恒,mv0=(M+m)v共,?m?=?(M+m)?+mgh。最低点:m与M分离点,系统水平方向动量守恒,系统机械能守恒,mv0=mv1+Mv2,?m?=?m?+?M??(水平面光滑)系统动量守恒、能量守恒:mv0=(m+M)v,FfL相对=?m?-?(M+m)v2。木块固定和放于光滑水平面上,若子弹穿出,则⑩系统产生热量????相等4/37?1.(多项选择)如图所表示,一木块放在光滑水平面上,一子弹水平射入木块中,射入深度为d,平均阻力为f。设木块滑行距离为s时开始匀速前进,以下判断正确是?()?A.子弹损失动能等于fdB.子弹损失动能等于f(s+d)C.总机械能损失等于fsBDD.总机械能损失等于fd5/37答案??BD设子弹质量为m,木块质量为M,系统动量守恒,有mv0=(m+M)v,对子弹应用动能定理,有:-f(s+d)=?mv2-?m?,对木块应用动能定理,有fs=?Mv2,则子弹损失动能为ΔEk子弹=f(s+d),而系统损失机械能为ΔEk=?m?-?(M+m)v2=fd。6/372.(多项选择)如图所表示,水平面上有两个木块,两木块质量分别为m1、m2,且m2=2m1。开始两木块之间有一根用轻绳缚住已压缩轻弹簧,烧断绳后,两木块分别向左、右运动。若两木块m1和m2与水平面间动摩擦因数分别为μ1、μ2,且μ1=2μ2,则在弹簧伸长过程中,两木块?()?A.动量大小之比为1∶1B.速度大小之比为2∶1C.经过旅程之比为2∶1D.经过旅程之比为1∶1ABC7/37答案?ABC以两木块及弹簧为研究对象,绳断开后,弹簧将对两木块有推力作用,这能够看成是内力;水平面对两木块有方向相反滑动摩擦力,且F1=μ1m1g,F2=μ2m2g。所以系统所受合外力F合=μ1m1g-μ2m2g=0,即满足动量守恒定律条件。设弹簧伸长过程中某一时刻,两木块速度大小分别为v1、v2,由动量守恒定律有(以向右为正方向):-m1v1+m2v2=0得m1v1=m2v2即两木块动量大小之比为1∶1,故A项正确。两木块速度大小之比为v1∶v2=m2∶m1=2∶1,故B项正确。在弹簧伸长过程中,两木块运动时间相等,任意时刻速度之比均为2∶1,8/37则平均速度之比为2∶1,故两木块经过旅程之比s1∶s2=v1∶v2=2∶1,故C项正确,D项错误。9/373.如图所表示,两质量分别为m1和m2弹性小球叠放在一起,从高度为h处自由落下,h远大于两小球半径,全部碰撞都是弹性碰撞,且都发生在竖直方向。已知m2=3m1,则质量为m1小球反弹后能到达高度为?()?A.h?B.2h?C.3h?D.4hD10/37答案?D因为是弹性碰撞,质量为m2小球与地面碰撞原速率弹回,与质量为m1小球发生正碰。由机械能守恒知,两球碰前瞬间速度大小相等,设为v0,碰后速度分别为v1、v2,取竖直向上为正方向,由动量守恒和能量守恒得,m1(-v0)+m2v0=m1v1+m2v2,?(m1+m2)?=?m1?+?m2?,联立解得v1=2v0,v2=0,由能量守恒有(m1+m2)gh=m1gh,得h=4h,D正确。11/37深化拓展考点一碰撞类型及其特点考点二弹簧类问题分析考点三“子弹打木块”或“木块滑木板”类模型12/37深化拓展考点一碰撞类型及其特点1.依据碰撞中能量损失情况,碰撞可分为三类碰撞类型动量是否守恒机械能是否守恒弹性碰撞守恒守恒非弹性碰撞守恒有损失完全非弹性碰撞守恒损失最大13/372.弹性正碰规律m1v1+m2v2=