高中物理 第一章 碰撞与动量守恒章末复习课学案 粤教版选修3-5-粤教版高二选修3-5物理学案VIP免费

第一章碰撞与动量守恒章末复习课【知识体系】[答案填写]①守恒②有损失③损失最大④同向⑤I＝Ft⑥I＝Δp⑦合外力F合＝0⑧远大于⑨某一方向上主题1动量定理的应用1．动量定理的应用．(1)应用I＝Δp求变力的冲量：如果物体受到变力作用，则不能直接用I＝F·t求变力的冲量，这时可以求出该力作用下物体动量的变化Δp，即等效代换为变力的冲量I.(2)应用Δp＝F·t求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化：曲线运动中物体速度方向时刻在改变，求动量变化Δp＝p′－p需要应用矢量运算方法，比较复杂．如果作用力是恒力，可以求恒力的冲量，等效代换动量的变化．(3)用动量定理解释现象：用动量定理解释的现象一般可分为两类：一类是物体的动量变化一定，分析力与作用时间的关系；另一类是作用力一定，分析力作用时间与动量变化间的关系．分析问题时，要把哪个量一定、哪个量变化搞清楚．(4)处理连续流体问题(变质量问题)通常选取流体为研究对象，对流体应用动量定理列式求解．2．应用动量定理解题的步骤．(1)选取研究对象；(2)确定所研究的物理过程及其始、末状态；(3)分析研究对象在所研究的物理过程中的受力情况；(4)规定正方向，根据动量定理列方程式；(5)解方程，统一单位，求解结果．[典例❶]宇宙飞船在太空飞行时，如果遇到微陨石云，会受到较大的阻力．微陨石云是太空中游离的物质微粒比较集中的区域.已知宇宙飞船沿运行方向的横截面积为S，运行速度为v，微陨石云的平均密度为ρ，设宇宙飞船接触到的微陨石最后都附着在飞船上．求宇宙飞船在穿越微陨石云过程中所受阻力F的大小．解析：设在时间t内，微陨石的总质量m＝ρSvt，飞船增加的动量Δp＝mv＝ρSv2t由动量定理可得：Ft＝Δp，解得阻力F＝ρSv2答案：F＝ρSv2针对训练1．一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5m的位置B处是一面墙，如图所示．长物块以v0＝9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s，碰后以6m/s的速度反向运动直至静止．g取10m/s2.(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ；(2)若碰撞时间为0.05s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F；(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.解析：(1)由动能定理，有：－μmgs＝mv2－mv，可得μ＝0.32.(2)由动量定理，有FΔt＝mv′－mv，可得F＝130N.(3)W＝mv′2＝9J.答案：(1)μ＝0.32(2)F＝130N(3)W＝9J主题2动量守恒中的临界问题在动量守恒定律的应用中，常常会遇到相互作用的两个物体相距最近、避免相碰和开始反向等临界问题，分析临界问题的关键是寻找临界状态，在与动量相关的临界问题中，临界条件常常表现为两个物体的相对速度关系和相对位移关系，这些特定关系的判断是求解这类问题的切入点．【典例2】质量为M＝6kg的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量为6kg，停在B的左端．质量为1kg的小球用长为0.8m的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与A发生碰撞后反弹，反弹所能达到的最大高度为0.2m，物块与小球可视为质点，不计空气阻力．已知A、B间的动摩擦因数μ＝0.1，为使A、B达到共同速度前A不滑离木板，木板至少多长？解析：mgL＝mv，v1＝＝4m/s，mgh＝mv′，v′1＝＝2m/s.球与A碰撞过程中，系统动量守恒mv1＝－mv′1＋mAvA得vA＝1m/s.物块A与木板B相互作用过程中mAvA＝(mA＋M)v共v共＝0.5m/s.μmAgx＝mAv－(mA＋M)v，得x＝0.25m.答案：0.25m针对训练2．如图所示，固定的光滑圆弧面与质量为6kg的小车C的上表面平滑相接，在圆弧面上有一个质量为2kg的滑块A，在小车C的左端有一个质量为2kg的滑块B，滑块A与B均可看作质点．现使滑块A从距小车的上表面高h＝1.25m处由静止下滑，与B碰撞后瞬间黏合在一起共同运动，最终没有从小车C上滑出．已知滑块A、B与小车C的动摩擦因数均为μ＝0.5，小车C与水平地面的摩擦忽略不计，g取10m/s2.求：(1)滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小；(2)小车C上表面的最短长度．解析：(1)设滑块A滑到圆弧末端时的速度大小为v1，由机械能守恒定律有：mAgh＝mAv，①代入数据解得v1＝5m/s.②设A、B碰后瞬间的共同速度为v2，滑块A与B碰撞瞬间与车C无关，滑块A与B组...