人教版高考物理一轮总复习精品课件 第6章 动量守恒定律 第2讲 动量守恒定律及其应用.ppt

2.分析碰撞问题的三个依据(1)动量守恒,即p1+p2=p1+p2。(3)速度要合理①碰前两物体同向,则v后v前;碰后,原来在前的物体速度一定增大,且v前≥v后。②两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变。3.弹性碰撞的规律两球发生弹性碰撞时应满足动量守恒和机械能守恒。以质量为m1、速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生正面弹性碰撞为例,则有结论:(1)当m1=m2时,v1=0,v2=v1,两球碰撞后交换了速度。(2)当m1m2时,v10,v20,并且v1v2,碰撞后两球都向前运动。(3)当m1m2时,v10,v20,碰撞后质量小的球被反弹回来。(4)当m1?m2时,v1≈v1,v2≈2v1。(5)当m1?m2时,v1≈-v1,v2≈0。【典例3】(14分)如图所示,光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体,斜面体右侧有一个蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面3m/s的速度向斜面体推出,冰块平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度h=0.3m(h小于斜面体的高度)。已知小孩与滑板的总质量m1=30kg,冰块的质量m2=10kg,小孩与滑板始终无相对运动。重力加速度g取10m/s2。(1)求斜面体的质量。(2)通过计算判断,冰块与斜面体分离后能否追上小孩?思维点拨(1)冰块与小孩相互作用过程中动量守恒吗?(2)冰块与斜面体作用过程动量守恒吗?机械能守恒吗?提示(1)守恒。(2)冰块与斜面体水平方向动量守恒,两者作用过程机械能守恒。解析:(1)规定向左为正方向。冰块在斜面体上上升到最大高度时两者达到共同速度,设此共同速度为v,斜面体的质量为m3。水平方向由动量守恒定律和机械能守恒定律得式中v0=3m/s为冰块推出时的速度。联立①②式并代入题给数据得m3=20kg,v=1m/s。③(2)设小孩推出冰块后的速度为v1,由动量守恒定律有m1v1+m2v0=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,由动量守恒定律和机械能守恒定律有m2v0=m2v2+m3v3⑥联立③⑥⑦式并代入数据得v2=-1m/s⑧由于冰块与斜面体分离后的速度与小孩推出冰块后的速度相同且处在后方,故冰块不能追上小孩。注意:(1)①②③④⑥⑦每式2分,其余各式1分。(2)中间过程正确,结果不正确,只扣结果分。答案:(1)20kg(2)不能,理由见解析训练突破5.甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动,甲追上乙,并与乙发生碰撞,碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg,则碰撞过程两物块损失的机械能为()A.3J B.4J C.5J D.6JA第三环节核心素养提升“子弹打物块模型”与“人船模型”建构模型构建1.子弹打木块模型(1)子弹打木块的过程很短暂,认为该过程内力远大于外力,则系统动量守恒。(2)在子弹打木块过程中摩擦生热,系统机械能不守恒,机械能向内能转化。(3)若子弹不穿出木块,二者最后有共同速度,机械能损失最多。2.人船模型是动量守恒定律的典型应用(1)符合“人船模型”的条件:相互作用的物体原来都静止,且满足动量守恒条件。(2)“人船模型”的特点:人动“船”动,人停“船”停,人快“船”快,人慢“船”慢,人上“船”下,人左“船”右。由动量守恒定律有m1v1-m2v2=0,即m1v1=m2v2。方程两边同时乘以时间t,m1v1t=m2v2t,即m1s1=m2s2。s1+s2=l与m1s1=m2s2联立解得典例示范如图所示,质量m=245g的物块(可视为质点)放在质量m木=0.5kg的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数μ=0.4。质量m0=5g的子弹以速度v0=300m/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),g取10m/s2。子弹射入后,求:?(1)子弹射入物块后一起向右滑行的最大速度v1;(2)木板向右滑行的最大速度v2;(3)物块在木板上滑行的时间t。思维点拨(1)子弹射入物块后到一起向右滑行的时间极短,木板速度仍为零。(2)子弹与物块一起运动的初速度即为物块向右运动的最大速度v1。(3)木板足够长,物块最终与木板同速,此时,木板向右滑行的速度v2最大。解析:(1)子弹射入物块后一起向右滑行的初速度即为物块的最大速度,由动量守恒定律可得m0v0=(m0+m)v1解得v1=6m/s。(2)当子弹、物块、木板三者同速时,木板的速度最大,由动量守恒定律可得(m0+m)v1=(m0+m+m木)v2