高三物理专题复习课件：动量守恒定律应用.ppt

* * 动量守恒定律应用 要点·疑点·考点 课 前 热 身 能力·思维·方法 延伸·拓展 要点·疑点·考点 一、动量守恒定律解题的特点 （1）动量守恒定律具有广泛的适用范围，不论物体间相互作用力的性质如何；不论系统内物体的个数多少；不论是宏观低速运动的物体，还是微观高速运动的粒子；不论它们是否接触，只要系统所受的合外力为0，动量守恒定律就适用. 要点·疑点·考点 （2）只需知道变化前后系统的状态情况，不必理会系统中各物体在内力作用下所发生的复杂变化过程，解决问题简捷方便. 要点·疑点·考点 二、动量守恒与能量的结合 高考的综合题，不仅是力学过程的动量守恒定律，而且还涉及能量变化.时常要结合动能定理或机械能守恒定律. 要点·疑点·考点 三、特别注意 研究对象选择的灵活性：在复杂的问题中，研究对象（系统）可能是由许多个物体组成，既可能整个大系统在全过程动量守恒，也可能某几个物体组成的小系统在某个小过程动量守恒，这就要求解题时要放眼全局，灵活地选择研究对象，建立动量守恒的方程. 课 前 热 身 1.如图5-3-1，球A、B置于光滑水平面上，A球的动量为12kg·m/s，水平向右与静止的B球发生碰撞，两球动量的变化可能是（设向右为正）（AB） 课 前 热 身 A.△p A=-4kg·m/s， △p B=4kg ·m/s B.△p A=-5kg ·m/s ， △p B=5kg ·m/s C.△p A=6kg ·m/s ， △p B=-6kg ·m/s D.△p A=-24kg ·m/s ， △p B=24kg ·m/s 课 前 热 身 2.质量为m的小球A在光滑水平面上以速度v0与质量为2m的静止小球发生碰撞，碰撞后分开，A球的速度大小变为原来的1/3，则碰撞后B球的速度可能为（AB） A.v0/3 B.2v0/3 C.4v0/9 D.5v0/9 课 前 热 身 3.一个人在地面上立定跳远的最好成绩是s m，假设他站立在车的A端要跳上距离车lm远的站台上，车与地面的摩擦不计，如图5-3-2所示（BD） 课 前 热 身 A.只要l=s，他一定能跳上站台 B.只要l＜s，他可能跳上站台 C.只要l=s，他可能跳上站台 D.只要l＜s，他有可能跳上站台 课 前 热 身 4.一辆平板车沿光滑平面运动，车的质量m=20kg，运动速度v0=4m/s，在下列情况中，车的速度将变为多大？（1）一个质量m′=2kg的沙包从5m高处落入车内.（2）将质量m″=2kg的沙包以v=5m/s的速度迎面水平扔入车内. 【答案】（1）3.64m/s(2)318m/s 能力·思维·方法 【例1】在原子物理中，研究核子与核子关联的最有效途径是“双电荷交换反应”.这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似.两个小球A和B用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态.在它们左边有一垂直于轨道的固定档板P，右边有一个球C沿轨道以速度v0射向B球，如图5-3-3所示，C与B发生碰撞并立即结成一个整体D. 能力·思维·方法 在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变.然后，A球与档板P发生碰撞，碰后A、D都静止不动，A与P接触而不黏连.过一段时间，突然解除锁定（锁定及解除锁定均无机械能损失）.已知A、B、C三球的质量均为m. （1）求弹簧长度刚被锁定后A球的速度； （2）求在A球离开挡板P的运动过程中，弹簧的最大弹性势能. 能力·思维·方法 【解析】（1）设C球与B球黏结成D时，D的速度为v1，由动量守恒，有mv0=(m+m)v1① 当弹簧压至最短时，D与A的速度相等，设此速度为v2，由动量守恒，有2mv1=3mv2② 由①、②两式得A的速度v2=(1/3)v0 （2）设弹簧长度被锁定后，贮存在弹簧中的势能为Ep，由能量守恒，有(1/2)·2mv21=(1/2)·3mv22+Ep 撞击P后，A与D的动能都为0.解除锁定后，当弹簧刚恢复到自然长度时，势能全部转变成D的动能，设D的速度为v3，则有:Ep=(1/2)(2m)·v23 能力·思维·方法 以后弹簧伸长，A球离开挡板P，并获得速度，当A、D的速度相等时，弹簧伸至最长.设此时的速度为v4，由动量守恒，有 2mv3=3mv4 当弹簧伸长到最长时，其势能最大，设此势能为E′p，由能量守恒有 ?·2mv23=(1/2)·3mv24+E′p 解以上各式得:E′p=(1/36)mv20 能力·思维·方法 【例2】质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上.平衡时，弹簧的压缩量为x0，如图5-3-4所示. 能力·思维·方法 一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下，但不粘连.它们到达