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1、2020屆高三新課標(biāo)物理一輪原創(chuàng)精品學(xué)案 專題36 動(dòng)量守恒定律
課時(shí)安排:2課時(shí)
教學(xué)目標(biāo):1.理解動(dòng)量守恒定律的條件及其應(yīng)用
2.了解碰撞過(guò)程的分類與特點(diǎn)
3.了解反沖運(yùn)動(dòng)
本講重點(diǎn):動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用
本講難點(diǎn):1.動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用
2.碰撞過(guò)程的分類與特點(diǎn)
考點(diǎn)點(diǎn)撥:1.動(dòng)量及其變化
2.動(dòng)量守恒定律
第一課時(shí)
3.動(dòng)量守恒定律
(1)定律內(nèi)容及公式:一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者受外力之和為零,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。 即:
(2)動(dòng)量守恒定律成立的條件
①系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零;
②系統(tǒng)受外力,但外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力,可以忽略不計(jì);
③系統(tǒng)在某一個(gè)方
2、向上所受的合外力為零,則該方向上動(dòng)量守恒。
④全過(guò)程的某一階段系統(tǒng)受的合外力為零,則該階段系統(tǒng)動(dòng)量守恒。
(3)動(dòng)量守恒定律的表達(dá)形式:除了,即p1+p2=p1/+p2/外,還有:Δp1+Δp2=0,Δp1= -Δp2 和
(二)重難點(diǎn)闡釋
二、高考要點(diǎn)精析
(一)動(dòng)量及其變化量
☆考點(diǎn)點(diǎn)撥
注意動(dòng)量的矢量性,既有大小又有方向,只要有一個(gè)方面變化,動(dòng)量就發(fā)生變化。動(dòng)量的變化(也叫做動(dòng)量的增量):,也是矢量,既有大小又有方向。對(duì)于初、末動(dòng)量在同一直線上的動(dòng)量運(yùn)算,要選取正方向,將矢量運(yùn)算化為代數(shù)運(yùn)算。
【例2】物體動(dòng)量變化量的大小為5kg·m/s,這說(shuō)明 ( )
A.物
3、體的動(dòng)量在減小 B.物體的動(dòng)量在增大
C.物體的動(dòng)量大小也可能不變 D.物體的動(dòng)量大小一定變化
解析:動(dòng)量是矢量,動(dòng)量變化了5kg·m/s,物體動(dòng)量的大小可以在增加,也可以在減小,還可能不變,如物體以大小為5kg·m/s的動(dòng)量做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),物體的動(dòng)量大小保持不變,當(dāng)末動(dòng)量方向與初動(dòng)量方向間的夾角為60°時(shí),物體的動(dòng)量變化量的大小為5kg·m/s。
答案:C。
☆考點(diǎn)精煉
第二課時(shí)
(二)動(dòng)量守恒定律
☆考點(diǎn)點(diǎn)撥
動(dòng)量守恒定律的研究對(duì)象是系統(tǒng),即幾個(gè)相互作用的物體組成的物體系。應(yīng)用動(dòng)量守恒定律,要正確分析內(nèi)力與外力,系統(tǒng)內(nèi)部
4、物體間的相互作用稱為內(nèi)力,內(nèi)力不改變系統(tǒng)的總動(dòng)量;外力,即系統(tǒng)之外的物體對(duì)系統(tǒng)中某一物體的作用力。對(duì)于滿足動(dòng)量守恒的系統(tǒng),只要明確初、末狀態(tài)的動(dòng)量,選取正方向,就可以由動(dòng)量守恒定律求解了。
至于木塊前進(jìn)的距離s2,可以由以上②、③相比得出:
點(diǎn)評(píng):f?d恰好等于系統(tǒng)動(dòng)能的損失;根據(jù)能量守恒定律,系統(tǒng)動(dòng)能的損失應(yīng)該等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加;可見(jiàn),即兩物體由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)而摩擦產(chǎn)生的熱(機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能),等于摩擦力大小與兩物體相對(duì)滑動(dòng)的路程的乘積(由于摩擦力是耗散力,摩擦生熱跟路徑有關(guān),所以這里應(yīng)該用路程,而不是用位移)。
【例5】 拋出的手雷在最高點(diǎn)時(shí)水平速度為10m/s,這時(shí)突然炸成兩塊,其中大
5、塊質(zhì)量300g仍按原方向飛行,其速度測(cè)得為50m/s,另一小塊質(zhì)量為200g,求它的速度的大小和方向。
分析:手雷在空中爆炸時(shí)所受合外力應(yīng)是它受到的重力G=( m1+m2 )g,可見(jiàn)系統(tǒng)的動(dòng)量并不守恒。但在爆炸瞬間,內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí),外力可以不計(jì),系統(tǒng)的動(dòng)量近似守恒。
【例6】如圖所示,一質(zhì)量為M的平板車B放在光滑水平面上,在其右端放一質(zhì)量為m的小木塊A,m<M,A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)給A和B以大小相等、方向相反的初速度v0,使A開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),B開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),最后A不會(huì)滑離B,求:
(1)A、B最后的速度大小和方向;
(2)從地面上看,小木塊向左運(yùn)動(dòng)到離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)處時(shí),平板車向右運(yùn)
6、動(dòng)的位移大小。
解析:(1)由A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律得:
Mv0-mv0=(M+m)v ①
所以v=v0
方向向右
(2)A向左運(yùn)動(dòng)速度減為零時(shí),到達(dá)最遠(yuǎn)處,此時(shí)板車移動(dòng)位移為s,速度為v′,則由動(dòng)量守恒定律得:Mv0-mv0=Mv′ ①
對(duì)板車應(yīng)用動(dòng)能定理得:
-μmgs=mv′2-mv02 ②
聯(lián)立①②解得:s=v02
☆考點(diǎn)精煉
5.解析:火箭噴出燃?xì)馇昂笙到y(tǒng)動(dòng)量守恒。噴出燃?xì)夂蠡鸺S噘|(zhì)量變?yōu)镸-m,以v0方向?yàn)檎较颍?
三、考點(diǎn)落實(shí)訓(xùn)練
1.質(zhì)量為M的小車在水平地面上以速度v0勻速向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)車中的砂子從底部的漏斗中不斷流下時(shí),車子速度將( )
7、
A.減小 B.不變 C.增大 D.無(wú)法確定
2.某人站在靜浮于水面的船上,從某時(shí)刻開(kāi)始人從船頭走向船尾,設(shè)水的阻力不計(jì),那么在這段時(shí)間內(nèi)人和船的運(yùn)動(dòng)情況是( )
A.人勻速走動(dòng),船則勻速后退,且兩者的速度大小與它們的質(zhì)量成反比
B.人勻加速走動(dòng),船則勻加速后退,且兩者的速度大小一定相等
C.不管人如何走動(dòng),在任意時(shí)刻兩者的速度總是方向相反,大小與它們的質(zhì)量成反比
D.人走到船尾不再走動(dòng),船則停下
3.質(zhì)量為2kg的小車以2m/s的速度沿光滑的水平面向右運(yùn)動(dòng),若將質(zhì)量為2kg的砂袋以3m/s的速度迎面扔上小車,則砂袋與小車一起運(yùn)動(dòng)的速度
8、的大小和方向是( )
A.2.6m/s,向右 B.2.6m/s,向左
C.0.5m/s,向左 D.0.8m/s,向右
4.車廂停在光滑的水平軌道上,車廂后面的人對(duì)前壁發(fā)射一顆子彈。設(shè)子彈質(zhì)量為m,出口速度v,車廂和人的質(zhì)量為M,則子彈陷入前車壁后,車廂的速度為( )
A.mv/M,向前 B.mv/M,向后
C.mv/(m+M),向前 D.0
考點(diǎn)落實(shí)訓(xùn)練參考答案
2.A、C、D人和船組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,總動(dòng)量為0,∴不管人如何走動(dòng),在任意時(shí)刻兩者的動(dòng)量大小相等,方向相反。若人停止運(yùn)動(dòng)而船也停止運(yùn)動(dòng),∴選A、C、D。B項(xiàng)錯(cuò)在兩者速度大小一定相等,人和船的質(zhì)量不一定相等。
3.C取向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律
。其中,,,
得2×2-2×3=4v,v=-0.5m/s