《高考物理一輪復習 第六章 動量守恒定律 力學三大觀點 2碰撞 反沖 動量守恒定律的應用課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考物理一輪復習 第六章 動量守恒定律 力學三大觀點 2碰撞 反沖 動量守恒定律的應用課件（35頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第第2 2節(jié)碰撞反沖節(jié)碰撞反沖 動量守恒定律的應用動量守恒定律的應用-2-基礎夯實自我診斷一、碰撞1.定義:相互作用的幾個物體,在極短的時間內它們的運動狀態(tài)發(fā)生顯著變化,這個過程就可稱為碰撞。2.特點:作用時間極短,內力(相互碰撞力)遠大于外力,總動量守恒。3.碰撞分類(1)彈性碰撞:碰撞后系統(tǒng)的總動能沒有損失。(2)非彈性碰撞:碰撞后系統(tǒng)的總動能有損失。(3)完全非彈性碰撞:碰撞后合為一體,機械能損失最大。-3-基礎夯實自我診斷二、反沖1.定義:如果一個靜止的物體在內力作用下分離成兩個部分,一部分向某個方向運動,另一部分必然向相反方向運動,這個現(xiàn)象叫反沖運動。2.特點:系統(tǒng)內各物體間的相互作

2、用的內力遠大于系統(tǒng)受到的外力。實例:發(fā)射炮彈、爆竹爆炸、發(fā)射火箭等。3.規(guī)律:遵從動量守恒定律。4.爆炸問題爆炸與碰撞類似,物體間的相互作用力很大,且遠大于系統(tǒng)所受的外力,所以系統(tǒng)動量守恒。爆炸過程中位移很小,可忽略不計,作用后從相互作用前的位置以新的動量開始運動。-4-基礎夯實自我診斷如圖所示,彈簧的一端固定在豎直墻上,質量為m的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上,底部與水平面平滑連接,一個質量也為m的小球從槽上高h處由靜止開始自由下滑,在下滑過程中,小球和槽之間的相互作用力是否對槽做功?小球被彈簧反彈后能否再滑到槽上?提示在下滑過程中,小球和槽之間的相互作用力對槽做功,小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向

3、動量守恒,球與槽的質量相等,小球沿槽下滑,球與槽分離后,小球與槽的速度大小相等,小球被彈簧反彈后與槽的速度相等,故小球不能滑到槽上。-5-基礎夯實自我診斷1.如圖所示,物體A靜止在光滑的水平面上,A的左邊固定有輕質彈簧,物體B以速度v向A運動并與彈簧發(fā)生碰撞,A、B始終沿同一直線運動,mA=2mB。當彈簧壓縮到最短時,A物體的速度為() 答案解析解析關閉 答案解析關閉-6-基礎夯實自我診斷2.運送人造地球衛(wèi)星的火箭開始工作后,火箭做加速運動的原因是()A.燃料燃燒推動空氣,空氣反作用力推動火箭B.火箭發(fā)動機將燃料燃燒產(chǎn)生的氣體向后排出,氣體的反作用力推動火箭C.火箭吸入空氣,然后向后排出,空氣

4、對火箭的反作用力推動火箭D.火箭燃料燃燒發(fā)熱,加熱周圍空氣,空氣膨脹推動火箭 答案解析解析關閉火箭工作的原理是利用反沖運動,是火箭燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃氣從尾噴管迅速噴出時,使火箭獲得反沖速度,故選項B正確。 答案解析關閉B-7-基礎夯實自我診斷3.有甲、乙兩滑塊,質量分別為3m和m,以相同的速率v在光滑水平面上相向運動,發(fā)生了碰撞。已知碰撞后,甲滑塊靜止不動,那么這次碰撞是()A.彈性碰撞B.非彈性碰撞C.完全非彈性碰撞D.條件不足,無法確定 答案解析解析關閉 答案解析關閉-8-基礎夯實自我診斷4.(2016浙江溫州十校聯(lián)考)如圖所示,在光滑水平面上質量分別為mA=2kg、mB=4kg,速

5、率分別為vA=5m/s、vB=2m/s的A、B兩小球沿同一直線相向運動,則下列敘述正確的是()A.它們碰撞前的總動量是18kgm/s,方向水平向右B.它們碰撞后的總動量是18kgm/s,方向水平向左C.它們碰撞前的總動量是2kgm/s,方向水平向右D.它們碰撞后的總動量是2kgm/s,方向水平向左 答案解析解析關閉根據(jù)題述,它們碰撞前的總動量是mBvB-mAvA=-2kgm/s,方向水平向右,根據(jù)動量守恒定律,它們碰撞后的總動量是2kgm/s,方向水平向右,選項C正確。 答案解析關閉C-9-基礎夯實自我診斷5.A球的質量是m,B球的質量是2m,它們在光滑的水平面上以相同的動量運動。B在前,A在

6、后,發(fā)生正碰后,A球仍朝原方向運動,但其速率是原來的一半,碰后兩球的速率比vA vB為()A.1 2B.1 3C.2 1D.2 3 答案解析解析關閉 答案解析關閉-10-考點一考點二考點三考點一考點一 動量守恒定律的應用動量守恒定律的應用(師生共研師生共研)動量守恒定律的“五性”-11-考點一考點二考點三-12-考點一考點二考點三例1如圖所示,在光滑的水平面上有一質量為m0的長木板,以速度v0向右做勻速直線運動,將質量為m的小鐵塊輕輕放在木板上的A點,這時小鐵塊相對地面速度為零,小鐵塊相對木板向左滑動。由于小鐵塊和木板間有摩擦,最后它們之間相對靜止,已知它們之間的動摩擦因數(shù)為,問:(1)小鐵塊

7、跟木板相對靜止時,它們的共同速度多大?(2)它們相對靜止時,小鐵塊與A點距離多遠?(3)在全過程中有多少機械能轉化為內能? 答案解析解析關閉 答案解析關閉-13-考點一考點二考點三例2(2016浙江蘭溪聯(lián)考)兩物塊A、B用輕彈簧相連,質量均為2kg,初始時彈簧處于原長,A、B兩物塊都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上運動,質量為4kg的物塊C靜止在前方,如圖所示。B與C碰撞后二者會粘在一起運動。則在以后的運動中:(1)當彈簧的彈性勢能最大時,物塊A的速度為多大?(2)系統(tǒng)中彈性勢能的最大值是多少? 答案解析解析關閉 答案解析關閉-14-考點一考點二考點三歸納總結1.對于彈簧類問題,在作用過

8、程中,系統(tǒng)合外力為零,滿足動量守恒。2.整個過程涉及彈性勢能、動能、內能、重力勢能的轉化,應用能量守恒定律解決此類問題。3.彈簧壓縮最短時,彈簧連接的兩物體速度相等,此時彈簧彈性勢能最大。-15-考點一考點二考點三突破訓練突破訓練1.兩磁鐵各放在一輛小車上,小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運動。已知甲車和磁鐵的總質量為0.5kg,乙車和磁鐵的總質量為1kg。兩磁鐵的N極相對,推動一下,使兩車相向運動。某時刻甲的速率為2m/s,乙的速率為3m/s,方向與甲相反。兩車運動過程中始終未相碰。求:(1)兩車最近時,乙的速度大小;(2)甲車開始反向運動時,乙車的速度大小。 答案解析解析關閉 答案解析關

9、閉-16-考點一考點二考點三2.如圖所示,一輛質量m0=3kg的小車A靜止在光滑的水平面上,小車上有一質量m=1kg的光滑小球B,將一輕質彈簧壓縮并鎖定,此時彈簧的彈性勢能為Ep=6J,小球與小車右壁間距離為l。解除鎖定,小球脫離彈簧后與小車的右壁碰撞并被粘住,求:(1)小球脫離彈簧時小球的速度大小;(2)在整個過程中,小車移動的距離。 答案解析解析關閉 答案解析關閉-17-考點一考點二考點三考點二考點二 碰撞、爆炸與反沖碰撞、爆炸與反沖(師生共研師生共研)1.對碰撞的理解(1)發(fā)生碰撞的物體間一般作用力很大,作用時間很短;各物體作用前后各自動量變化顯著;物體在作用時間內位移可忽略。(2)即使

10、碰撞過程中系統(tǒng)所受合外力不等于零,由于內力遠大于外力,作用時間又很短,故外力的作用可忽略,認為系統(tǒng)的動量是守恒的。(3)若碰撞過程中沒有其他形式的能轉化為機械能,則系統(tǒng)碰撞后的總機械能不可能大于碰撞前系統(tǒng)的總機械能。-18-考點一考點二考點三2.物體的碰撞是否為彈性碰撞的判斷彈性碰撞是碰撞過程中無機械能損失的碰撞,遵循的規(guī)律是動量守恒定律和機械能守恒定律,確切地說是碰撞前后系統(tǒng)動量守恒,動能不變。(1)題目中明確告訴物體間的碰撞是彈性碰撞。(2)題目中明確告訴是彈性小球、光滑鋼球或分子(原子等微觀粒子)碰撞的,都是彈性碰撞。3.對反沖現(xiàn)象的三點說明(1)系統(tǒng)內的不同部分在強大內力作用下向相反方

11、向運動,通常用動量守恒來處理。(2)反沖運動中,由于有其他形式的能轉變?yōu)闄C械能,所以系統(tǒng)的總機械能增加。(3)反沖運動中平均動量守恒。-19-考點一考點二考點三4.爆炸現(xiàn)象的三個規(guī)律(1)動量守恒:由于爆炸是在極短的時間內完成的,爆炸物體間的相互作用力遠遠大于受到的外力,所以在爆炸過程中,系統(tǒng)的總動量守恒。(2)動能增加:在爆炸過程中,由于有其他形式的能量(如化學能)轉化為動能,所以爆炸后系統(tǒng)的總動能增加。(3)位置不變:爆炸的時間極短,因而作用過程中,物體產(chǎn)生的位移很小,一般可忽略不計,可以認為爆炸后仍然從爆炸前的位置以新的動量開始運動。-20-考點一考點二考點三例3甲、乙兩球在水平光滑軌道

12、上向同方向運動,已知它們的動量分別是p1=5kgm/s,p2=7kgm/s,甲從后面追上乙并發(fā)生碰撞,碰后乙球的動量變?yōu)?0kgm/s,則兩球質量m1與m2間的關系可能是下面的哪幾種()A.m1=m2B.2m1=m2C.4m1=m2D.6m1=m2 答案解析解析關閉 答案解析關閉-21-考點一考點二考點三例4平板車停在水平光滑的軌道上,平板車上有一人從固定在車上的貨廂邊沿水平方向跳出,落在平板車底板上的A點,距貨廂的水平距離為l=4m,如圖所示。人的質量為m,車連同貨廂的質量為m0=4m,貨廂高度為h=1.25m,求:(1)車從人跳出后到落到底板期間的反沖速度大小;(2)人落在底板上并站定以后

13、,車還運動嗎?車在地面上移動的位移是多少?(g取10m/s2)-22-考點一考點二考點三解析：(1)人從貨廂邊跳離的過程,系統(tǒng)(人、車和貨廂)的動量守恒,設人的水平速度大小是v1,車的反沖速度大小是v2,-23-考點一考點二考點三(2)車的水平位移為x2=v2t=1.60.5m=0.8m。人落到車上A點的過程,系統(tǒng)水平方向的動量守恒(水平方向系統(tǒng)不受外力),人落到車上前的水平速度大小仍為v1,車的速度大小為v2,落到車上后設它們的共同速度為v,根據(jù)水平方向動量守恒得,mv1-m0v2=(m0+m)v,則v=0,故人落到車上A點站定后車的速度為零。答案： (1)1.6m/s(2)車不運動0.8m

14、-24-考點一考點二考點三規(guī)律總結碰撞現(xiàn)象滿足的三個規(guī)律(1)動量守恒:即p1+p2=p1+p2。(3)速度要合理若碰前兩物體同向運動,則應有v后v前,碰后原來在前的物體速度一定增大,若碰后兩物體同向運動,則應有v前v后。碰前兩物體相向運動,碰后兩物體的運動方向不可能都不改變。-25-考點一考點二考點三突破訓練突破訓練3.兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動,mA=1kg,mB=2kg,vA=6m/s,vB=2m/s。當A追上B并發(fā)生碰撞后不再發(fā)生二次碰撞,兩球A、B速度的可能值是()A.vA=5m/s,vB=2.5m/sB.vA=2m/s,vB=4m/sC.vA=-4m/s,vB

15、=7m/sD.vA=7m/s,vB=1.5m/s 答案解析解析關閉 答案解析關閉-26-考點一考點二考點三4.一彈丸在飛行到距離地面5m高時僅有水平速度v=2m/s,爆炸成為甲、乙兩塊水平飛出,甲、乙的質量比為3 1。不計質量損失,重力加速度g取10m/s2,則下列圖中兩塊彈片飛行的軌跡可能正確的是() 答案解析解析關閉 答案解析關閉-27-考點一考點二考點三考點三考點三 子彈打木塊和人船模型子彈打木塊和人船模型(師生共研師生共研)1.子彈打木塊模型(1)子彈打木塊的過程很短暫,認為該過程內力遠大于外力,則系統(tǒng)動量守恒。(2)在子彈打木塊過程中摩擦生熱,系統(tǒng)機械能不守恒,機械能向內能轉化。(3

16、)若子彈不穿出木塊,二者最后有共同速度,機械能損失最多。-28-考點一考點二考點三2.人船模型是動量守恒定律的典型應用(1)符合“人船模型”的條件:相互作用的物體原來都靜止,且滿足動量守恒條件。(2)“人船模型”的特點:人動“船”動,人停“船”停,人快“船”快,人慢“船”慢,人上“船”下,人左“船”右。由動量守恒定律有m1v1-m2v2=0,即m1v1=m2v2。方程兩邊同時乘以時間t,m1v1t=m2v2t,即m1s1=m2s2。s1+s2=L與m1s1=m2s2聯(lián)立解得-29-考點一考點二考點三例5載人氣球原靜止于高h的高空,氣球質量為m0,人的質量為m,若人沿繩梯滑至地面,則繩梯至少為多

17、長? 答案解析解析關閉 答案解析關閉-30-考點一考點二考點三例6質量為m的子彈,以水平初速度v0射向質量為m0的長方體木塊。(1)設木塊可沿光滑水平面自由滑動,子彈留在木塊內,木塊對子彈的阻力恒為Ff,求子彈射入木塊的深度L。并討論:隨m0的增大,L如何變化?(2)設v0=900m/s,當木塊固定于水平面上時,子彈穿出木塊的速度為v1=100m/s。若木塊可沿光滑水平面自由滑動,子彈仍以v0=900m/s的速度射向木塊,發(fā)現(xiàn)子彈仍可穿出木塊,求的取值范圍(兩次子彈所受阻力相同)。-31-考點一考點二考點三解析： (1)當木塊可自由滑動時,子彈、木塊所組成的系統(tǒng)動量守恒:mv0=(m0+m)v

18、木塊自由滑動時,設子彈恰好穿出木塊mv0=(m0+m)v這種情況下,系統(tǒng)的動能損失仍等于阻力與相對移動距離之積:-32-考點一考點二考點三-33-考點一考點二考點三特別提醒1.人船模型是利用平均動量守恒求解的一類問題,解題時要畫出單個物體的位移草圖,利用物體間的位移關系求解。2.子彈打木塊模型要注意兩物體間的位移關系,注意能量的損失和產(chǎn)生的內能之間的關系。-34-考點一考點二考點三突破訓練突破訓練5.如圖所示,一質量為m0、長為L的長方形木板B放在光滑的水平地面上,在其右端放一質量為m的小木塊A,mm0?，F(xiàn)以地面為參考系,給A和B一大小相等、方向相反的初速度,使A開始向左運動,B開始向右運動,但最后A剛好沒有滑離B板。(1)若已知A和B的初速度大小為v0,求它們最后的速度大小和方向。(2)若初速度的大小未知,求小木塊A向左運動到達的最遠處(從地面上看)離出發(fā)點的距離。-35-考點一考點二考點三解析： 用能量守恒定律和動量守恒定律求解。A剛好沒有滑離B板,表示當A滑到B板的最左端時,A、B具有相同的速度,設此速度為v,A和B的初速度的大小為v0,則根據(jù)動量守恒定律可得m0v0-mv0=(m0+m)v