高三第一輪復(fù)習(xí)教案動量

高考第一輪復(fù)習(xí) 物理第六章 動 量考綱解析內(nèi)容要求說明動量、沖量、動量定理動量定理和動量守恒定律的應(yīng)用只限于一維的情況。動量守恒定律動量知識和機(jī)械能知識的應(yīng)用（包括碰撞、反沖、火箭）航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行驗(yàn)證動量守恒定律 - 17 -本章內(nèi)容包括動量和沖量兩個(gè)基本概念及動量定理和動量守恒定律兩條基本規(guī)律，是動力學(xué)內(nèi)容的繼續(xù)和深化。動量定理和動量守恒定律是研究力和運(yùn)動關(guān)系的重要理論，它不僅適用于恒力，而且適用于變力，所以比牛頓運(yùn)動定律有著更為廣泛的應(yīng)用。 歷年來本章是高考考查的重點(diǎn)。本章內(nèi)容在高考中多第一節(jié) 動量、沖量和動量定理考綱解析理解動量和沖量的概念，會求物體的動量和沖量。掌握動量定理的內(nèi)容，能運(yùn)用動量定理求解相關(guān)問題。知識歸類1、沖量I定義：力和力的作用時(shí)間的乘積叫做力的沖量。表達(dá)式：I=Ft，此式只能用來計(jì)算恒力的沖量。 對于變力的沖量，只能根據(jù)動量定理來求。單位：Ns。矢量性：沖量是矢量。對恒力，沖量的方向與恒力的方向一致；對變力，合沖量的方向與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)物體的動量變化量的方向一致。物理意義：表示力對時(shí)間的積累效果。作用效果：使物體的動量發(fā)生改變。注意：講沖量必須指明是哪個(gè)力的沖量或是合力的沖量。沖量與功：a、沖量是力在時(shí)間上的積累，功是力在位移上的積累；b、沖量是矢量，功是標(biāo)量。2、動量p定義：運(yùn)動物體的質(zhì)量與速度的乘積叫動量。表達(dá)式：p=mv，是狀態(tài)量，具有相對性。單位：kgm/s。矢量性：動量是矢量，方向與物體的瞬時(shí)速度方向相同。物理意義：描述物體運(yùn)動狀態(tài)的物理量。動量的增量：末動量與初動量之差。p=p-p0。是矢量，遵循平行四邊形定則。生活中的綜合應(yīng)用。特別是多次出現(xiàn)動量守恒和能量守恒相結(jié)合的綜合型計(jì)算題，有時(shí)還與帶電粒子在電場和磁場以現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際問題為立足點(diǎn)，考查學(xué)科知識在實(shí)際中的運(yùn)動、核反應(yīng)、宇宙航行等問題聯(lián)系起來綜合考查。該類題型情景新穎、靈活性強(qiáng)、綜合面大、過程復(fù)雜，難度較大。因此在復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)注重理論聯(lián)系實(shí)際，注重過程分析，化靜為動，多角度、全方位地培養(yǎng)學(xué)生綜合解決實(shí)際問題的能力。動量與動能：a、 聯(lián)系：因?yàn)镋k=mv2/2，p=mv ，所以p2=2mEk。b、 區(qū)別：動能是標(biāo)量，動量是矢量。凡是矢量相同，必須要大小方向都相同。3、動量定理內(nèi)容：物體所受合外力的沖量等于物體動量的變化。表達(dá)式：I=p或Ft=mvt-mv0=p-p0物理意義：合外力在時(shí)間上的積累。合外力的沖量是物體動量變化的量度。解題步驟：a、明確研究對象（一般為單個(gè)物體）及對應(yīng)物理過程。b、對研究對象進(jìn)行受力分析并區(qū)分初、末運(yùn)動狀態(tài)，找出對應(yīng)的動量。c、規(guī)定正方向，明確各矢量的正負(fù)，若為未知矢量，則當(dāng)正。d、由動量定理列方程求解。課堂互動例1：一質(zhì)量為100g的小球，從0.8m高處自由下落到一厚軟墊上，若從小球接觸軟墊到小球陷至最低點(diǎn)經(jīng)歷了0.20 s。則這段時(shí)間內(nèi)軟墊對小球的沖量和平均作用力分別是多少？（g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力）解析：方法1：取豎直向上為正方向，對小球從剛與軟墊接觸到陷至最低點(diǎn)的過程中，小球受軟墊對它的平均作用力FN和重力mg。設(shè)小球剛與軟墊接觸時(shí)速度為v，則由動量定理有：(FN mg)t=0 (mv)又對小球自由下落過程有：v=4（m/s） FNt=mgt + mv=0.6Ns FN=3N方法2：對小球從剛開始下落到陷至最低點(diǎn)全過程，小球受重力mg和后一段軟墊對它的平均作用力FN，始、末狀態(tài)速度均為0。取豎直向上為正方向，由動量定理有：FNt-mg（t + t）= 0 。其中t為陷至最低點(diǎn)所用時(shí)間，t為小球自由下落的時(shí)間，又對小球自由下落過程有：t= =0.4s。 FNt= mg（t + t）=0.6Ns FN=3N深化拓展1、 本題是動量定理的應(yīng)用題型，求解此類問題首先要明確研究過程及對應(yīng)的始、末狀態(tài)參量。2、 對全過程列式求解一般比分段列式求解要簡單些。3、 要注意動量、沖量、動量變化量均為矢量。例2：一艘帆船在靜水中由于風(fēng)力的推動做勻速直線運(yùn)動，帆面的面積為S，風(fēng)速為v1，船速為v2，空氣密度為。帆船在勻速前進(jìn)時(shí)帆面受到的平均風(fēng)力大小為多少？解析：取如圖6-1-1所示的部分v1v2圖6-1-1空氣為研究對象，這部分空氣的質(zhì)量為m=S(v1 - v2)t，這部分空氣經(jīng)過時(shí)間t后速度都由v1變?yōu)関2，取船前進(jìn)方向?yàn)檎较?，對這部分空氣應(yīng)用動量定理有：Ft=m(v2 - v1) m=S(v1 - v2)t深化拓展 此題系動量定理在解決流體問題上的應(yīng)用。解題時(shí)常需要選取流體為研究對象，如水、空氣等。對此類問題，我們常隔離出一定形狀的一部分流體作為研究對象（取作對象部分我們稱作“微元”，所以這種方法在物理學(xué)中稱微元法），然后列式計(jì)算。聯(lián)想發(fā)散 一宇宙飛船以v=1.0104m/s的速度進(jìn)入密度=2.010-5kg/m3的微隕石中,如果飛船的最大正截面積S=5m,且近似認(rèn)為微隕石與飛船碰撞后都附著在飛船上,則飛船受到的平均阻力為_N。解析：取1s內(nèi)撞擊飛船的隕石為研究對象，其質(zhì)量m=Sv。由動量定理有：-Ft=0-mv，得：F=Sv=2.010-55(1.0104)2=1.0104N依據(jù)牛頓第三定律，可得微隕石對飛船的平均阻力大小為1.0104N。例3：有兩個(gè)物體a和b，其質(zhì)量分別為ma和mb，且mamb，它們的初動能相同，若a和b分別受不變的阻力Fa和Fb作用，經(jīng)過相同的時(shí)間停下來，它們的位移分別是sa和sb，則（ ）A、FaFb 且saFb 且sasbC、FaFb 且sasb D、Fasb解析：由于時(shí)間、動能相同，可根據(jù)動量定理和動能與動量的關(guān)系，找出力與質(zhì)量的關(guān)系，再由動能定理找出位移與質(zhì)量（或力）的關(guān)系即可得到結(jié)果。此題要根據(jù)初動能相同，末動能相同（都為零）來判斷阻力的大小和位移的大小，顯然要用動能定理有 -Fs=0 - EK0 但僅一個(gè)式子無法比較F與s的大小，分析題目還有一個(gè)“經(jīng)過相同的時(shí)間停下來”的條件，再用動量定理有：-Ft=0 - p0 因?yàn)閜0=2mEK0，代入式得：F=，即F所以mamb，F(xiàn)aFb再結(jié)合式得：sasb，正確答案為A。深化拓展 動能定理和動量定理綜合應(yīng)用時(shí)，應(yīng)特別注意：動能定理方程為一標(biāo)量式，只要把各量進(jìn)行代數(shù)加減即可解方程。而動量定理方程式為矢量式，應(yīng)用時(shí)需規(guī)定正方向以后，把各量的方向用正、負(fù)號代入方程后方能解出正確結(jié)果。自我檢測 A組 夯實(shí)基礎(chǔ)G紙F(tuán)圖6-1-21、 如圖6-1-2所示把重物G壓在紙帶上，用一水平力緩緩拉動紙帶，重物跟著一起運(yùn)動，若迅速拉動紙帶，紙帶將會從重物下抽出，解釋 這些現(xiàn)象的正確說法是（ ）A、 在緩慢拉動紙帶時(shí)，紙帶給重物的摩擦力大B、 在迅速拉動紙帶時(shí)，紙帶給重物的摩擦力小C、 在緩慢拉動紙帶時(shí)，紙帶給重物的沖量大D、 在迅速拉動紙帶時(shí)，紙帶給重物的沖量小解析：在緩慢拉動紙帶時(shí)為靜摩擦力，迅速拉動紙帶時(shí)為滑動摩擦力，一般認(rèn)為靜摩擦力小于等于滑動摩擦力，故A、B都錯(cuò)。緩慢拉動紙帶時(shí)，作用時(shí)間長，沖量大；迅速拉動紙帶時(shí)，作用時(shí)間短，沖量小，故C、D正確。答案：C、D2、對于任何一個(gè)質(zhì)量不變的物體，下列說法正確的是( )A、 物體的動量發(fā)生變化，其速率一定發(fā)生變化。B、 物體的動量發(fā)生變化，其動能不一定發(fā)生變化。C、 物體的速度發(fā)生變化，其動量一定變化。D、 物體的速度發(fā)生變化，其動能不一定變化。解析：動量、速度為矢量，動能為標(biāo)量。矢量變化可能為大小變，也可能為方向變，還可能是大小方向同時(shí)變。答案：BCD3、質(zhì)量為4kg的物體，以v0=10m/s的初速滑到水平面上，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)=0.2,取g=10m/s2,初速度方向?yàn)檎较?則10s內(nèi),物體所受合外力的沖量為( )A、80Ns B、-80 Ns C、40 Ns D、-40 Ns解析：物體只需5s停下來，故合外力的沖量等于物體動量的變化。答案：D4、質(zhì)量為1kg的物體，當(dāng)其速率由3m/s變?yōu)?m/s時(shí)，它的動量增量的大小不可能是（ ）A、1kgm/s B、5kgm/s C、7kgm/s D、9kgm/s解析：動量改變量的求法遵循矢量運(yùn)算法則。答案：D5、有一水平恒力作用在物體上使物體從靜止起沿水平面作直線運(yùn)動，ts后撤去外力F，結(jié)果再經(jīng)過ts，物體正好停止，則運(yùn)動全過程中物體和水平面間的摩擦力是( )A、F B、F/2 C、F/3 D、F/4解析：合外力的沖量等于物體動量的變化。答案：B6、鳥類對飛機(jī)的威脅很大，在機(jī)場附近都設(shè)有驅(qū)趕鳥的裝置。如果一只質(zhì)量為0.1kg的飛鳥，迎面撞到以200m/s速度飛行的飛機(jī)上，設(shè)兩者相互作用的時(shí)間為0.002s，則鳥對飛機(jī)的平均作用力約為（ ）A、210N B、1103NC、1104 N D、2104N答案：CABmv0圖6-1-37、質(zhì)量為m的物塊以初速度v0沿傾角為的粗糙斜面沖上斜面，滑到B點(diǎn)速度為零，然后滑下回到A點(diǎn)（如圖6-1-3）。關(guān)于物塊所受的沖量，下述說法中正確的是（ ）A、 物塊上滑過程和下滑過程受到摩擦力沖量等值反向B、 物塊上滑過程和下滑過程受到重力的沖量等值反向C、 物塊從沖上斜面A點(diǎn)到返回A點(diǎn)的整個(gè)過程中所受到的各外力的沖量的總和方向沿斜面向下D、 物塊從沖上斜面到返回斜面底端的整個(gè)過程中合外力的沖量總和小于2mv0解析物塊下滑的時(shí)間大于上滑的時(shí)間，故A、B錯(cuò)。物塊所受合外力平行斜面向下，C對。由能量守恒可知，物塊返回底端時(shí)速度小于v0，故D對。答案：CDB組 能力提升ABABvu圖6-1-48、物體A和B用輕繩相連接，掛在輕彈簧下靜止不動，如圖6-1-4所示，A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為M，當(dāng)連接A、B的繩突然斷開后，物體A上升經(jīng)某一位置時(shí)的速度大小為v，這時(shí)物體B的下落速度大小為u，在這段時(shí)間里，彈簧的彈力對物體A的沖量為( )A、mv B、mv Mu C、mv + Mu D、mv + mu答案：D9、一高空作業(yè)的工人體重為600N，系一條長為L=5m的安全帶。若工人不慎跌落時(shí)安全帶的緩沖時(shí)間t=1s，則安全帶受的平均沖力是多大？（g=10m/s2）解析：對工人，在整個(gè)下落至靜止的全過程中，受重力的沖量大小為mg()，拉力F的平均沖量大小為Ft，初末動量均為0，取向下為正方向，由動量定理有：mg(+t) Ft=0 得F=1200N答案：F=1200N圖6-1-510、如圖6-1-5所示，用0.5kg的鐵錘釘釘子，打擊時(shí)鐵錘速度為4m/s。打擊后鐵錘速度為0，設(shè)打擊時(shí)間為0.01s。 求：（1）不計(jì)鐵錘的重力，鐵錘釘釘子的平均作用力是多大？ （2）考慮鐵錘的重力，鐵錘釘釘子的平均作用力是多大？ （3）試分析一下，計(jì)算鐵錘釘釘子的平均作用力時(shí)，在什么情況下可以不計(jì)鐵錘的重力？解析：（1）對鐵錘由動量定理有：FNt=0 m(v0)=mv0FN=mv0/t=200N（2）(FN mg)t=0 m(v0)FN=mv0/t + mg=205N（3）根據(jù)上述計(jì)算可知，對于打擊類問題，若相互作用時(shí)間很短，相互作用的內(nèi)力遠(yuǎn)大于重力，此種情況下重力可忽略。11、如圖6-1-6所示，擺長為L，擺球質(zhì)量為m，最大擺角小于5，當(dāng)小球擺到B點(diǎn)并向左運(yùn)動時(shí)，有質(zhì)量為M置于光滑水平面上的物體在一水平向右的恒力作用下開始運(yùn)動，要使兩物體的動量有可能相同，作用在物體上的恒力應(yīng)為多大？M圖6-1-6LABCF解析：由機(jī)械能守恒定律得mgL(1 cos)=mvB/2vB= 要使M動量方向與m動量方向相同，M的運(yùn)動時(shí)間必須是 t=(1/2+n)T=(1/2+n)2 又要M動量大小和m動量大小相等，必有 Ft=MvA=mvB 由式解得:(n=0、1、2、3)我的困惑 第二節(jié) 動量守恒定律及應(yīng)用考綱解析 掌握動量守恒定律的內(nèi)容及條件，會應(yīng)用動量守恒定律求解相關(guān)問題。知識歸類1、內(nèi)力與外力內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)部物體之間的相互作用力?？偸浅蓪Τ霈F(xiàn)。外力：系統(tǒng)外部物體對系統(tǒng)內(nèi)部物體的作用力。2、動量守恒定律的內(nèi)容 系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零時(shí)，這個(gè)系統(tǒng)的總動量保持不變。3、動量守恒的條件a、 理想守恒：系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零。b、 近似守恒：系統(tǒng)所受合外力雖不為零，但內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí)，系統(tǒng)總動量近似守恒。如碰撞、爆炸等問題。c、 單方向守恒：系統(tǒng)所受合外力不為零，但某一方向上所受合外力為零，則該方向上動量守恒。4、動量守恒定律的表達(dá)式、p=p（系統(tǒng)相互作用前總動量p等于相互作用后總動量p）應(yīng)用時(shí)一般表示為：m1v1+m2v2=m1v1+m2v2、P=0（系統(tǒng)總動量的增量為0）12、將質(zhì)量為500克的杯子放在磅秤上，一水龍頭以每秒700克水的流量注入杯中，注至10秒末時(shí)，磅秤示數(shù)為78.5N，則注入杯中水流的速度是多少？解析：設(shè)向上的方向?yàn)檎较?，取在很短時(shí)間t內(nèi)落入杯子的m的水為研究對象，由動量定理得：(F - mg)t=0 - (-mv)mg m卡v卡。所以：1500203000v，則：v10m/s，A正確。答案：A 甲 乙 圖6-2-57、水平面上甲、乙兩物體之間因有線系住，所以將一根彈簧擠緊如圖6-2-5，甲、乙兩物體質(zhì)量之比為21，它們與水平面之間動摩擦因數(shù)之比為12?，F(xiàn)將細(xì)線燒斷，甲、乙從靜止起被彈開，則（ ）A、 彈開過程中甲、乙速度之比總是12B、 當(dāng)彈簧剛恢復(fù)原長時(shí)兩物體速度最大C、 兩物體速度同時(shí)達(dá)到最大D、 兩物體同時(shí)停止解析：檢查是否滿足動量守恒的條件，思考甲、乙什么時(shí)候速度會最大。甲、乙開始滑動后，受摩擦力分別是FfA=2mg和FfB=2mg，故甲、乙組成的系統(tǒng)受合外力為零，動量守恒，總動量始終為零，故選項(xiàng)A、D正確。僅當(dāng)彈力與摩擦力相等的瞬間，甲、乙速度才達(dá)到最大，而這條件對甲、乙是同時(shí)滿足的，C正確。答案：ACD8、A、B兩條船靜止在水面上，它們的質(zhì)量均為M。質(zhì)量為M/2的人以對地速度v從A船跳上B船，再從B船跳回A船，經(jīng)過n次跳躍后人回到A船上，不計(jì)水的阻力，則A、B兩船的最后速度之比為（ ）A、11 B、23 C、32 D、2n3n解析：直接比較最初和最終的動量情況。答案：B9、在質(zhì)量為M的小車中掛有一單擺，擺球的質(zhì)量為m0，小車（和單擺）以恒定的速度v沿光滑水平地面運(yùn)動，與位于正對面的質(zhì)量為m的靜止木塊發(fā)生碰撞，碰撞的時(shí)間極短。在此碰撞過程中，下列說法可能發(fā)生的是（ ）A、 小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化，分別變?yōu)関1、v2、v3，滿足(M+m0)v=Mv1+mv2+m0v3B、 擺球的速度不變，小車和木塊的速度變?yōu)関1和v2，滿足Mv=Mv1+mv2C、 擺球的速度不變，小車和木塊的速度都變?yōu)関，滿足Mv=(M+m)vD、 小車和擺球的速度都變?yōu)関1，木塊的速度變?yōu)関2，滿足(M+m0)v=(M+m0)v1+mv2解析：此題關(guān)鍵在于能認(rèn)識到單擺未參與作用。碰撞瞬間單擺尚未參與作用，相互作用的兩方只是小車和木塊，是這兩物體組成的系統(tǒng)動量守恒。碰后分開或合在一起都有可能，故選B、C。答案：BCB組 能力提升10、質(zhì)量為M的小物塊A靜止在離地面高h(yuǎn)的水平桌面的邊緣，質(zhì)量為m的小物塊B沿桌面向A運(yùn)動并以速度v0與之發(fā)生正碰（碰撞時(shí)間極短）。碰后A離開桌面，其落地點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)的水平距離為L。碰后B反向運(yùn)動。求B后退的距離。已知B與桌面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。解析：設(shè)t為A從離開桌面到落地經(jīng)歷的時(shí)間，V表示剛碰后A的速度，有h=gt/2 L=Vt 設(shè)v表示剛碰后B的速度，由動量守恒有：mv0=MV-mv 設(shè)B后退的距離為l，則由功能關(guān)系有：mgl=mv/2 由得：11、一高空探測氣球總質(zhì)量為M，它以v=2m/s的速度勻速升空。升到空中某處時(shí)，從氣球上掉落一個(gè)質(zhì)量為M/5的器材，假如此器材著地時(shí)的速度為v=14m/s，不考慮空氣的阻力，問器材著地的同時(shí)氣球的速度變?yōu)槎啻螅拷馕觯簩馇虻袈浜褪Ｓ嗟膬刹糠纸M成的系統(tǒng)而言，在全過程中所受重力和浮力的合力始終為零。系統(tǒng)所受合外力保持為零，動量守恒，則Mv=-Mv/5+4Mu/5，解得：u=6m/s。ABm v0 圖6-2-612、如圖6-2-6所示，有兩個(gè)長方體A和B緊靠放在光滑的水平面上，已知mA=2kg， mB=3kg，有一質(zhì)量為m=100g的子彈以v0=800m/s的速度水平射入長方體A，經(jīng)0.01s又射入長方體B，最后停留在B內(nèi)未穿出。設(shè)子彈射入A時(shí)所受阻力為310N。求：子彈在射入A的過程中，B受到A的作用力的大小。當(dāng)子彈留在B中時(shí)，A和B的速度各為多少？解析：子彈在A內(nèi)運(yùn)動的這段時(shí)間內(nèi)，B和A的速度相等，在子彈將射入B的瞬間，設(shè)B和A的速度為v共，對A、B系統(tǒng)應(yīng)用動量定理得FtA=(mA+mB)v共v共=FtA/(mA+mB)=6ms設(shè)A對B的作用力為F對B根據(jù)動量定理有：FtA=mBv共 解得：F=1.810N子彈進(jìn)入B后，A的速度vA=v共=6m/s，設(shè)最終B的速度為vB，對A、B和子彈組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒有：mv0=mAvA+(mB+m)vB 解得：vB=21.94m/s13、如圖6-2-7所示是一個(gè)物理演示實(shí)驗(yàn)，它顯示：圖中自由下落的物體A和B，經(jīng)反彈后B能上升到比初始位置高得多的地方，A是某種材料做成的實(shí)心球，質(zhì)量m1=0.28kg，在其頂部的凹坑中插著質(zhì)量為m2=0.1kg的木 B m2 A m1圖6-2-7棍B。B只是松松的插在凹坑中，其下端與坑底之間有小空隙。將此裝置從A下端離地板的高度H=1.25m處由靜止釋放。實(shí)驗(yàn)中，A觸地后在極短的時(shí)間內(nèi)反彈，且其速度大小不變；接著木棍B脫離球A開始上升，而球A恰好停留在地板上。求木棍B上升的高度。（g=10m/s）解析根據(jù)題意，A碰地板后反彈速度的大小v1等于它下落到地面時(shí)速度的大小，即 v1= A剛反彈后，速度向上，立刻與下落的B碰撞，碰前B的速度v2= 由題意知，碰后A速度為零，以v2表示B上升的速度，根據(jù)動量守恒定律有：m1v1-m2v2=m2v2 令h表示B上升的高度，有h=v2/2g 由以上各式代入數(shù)據(jù)得h=4.05m。CAB圖6-2-814、如圖6-2-8所示，在光滑水平面上，有一長L=2m的木板C，它的兩端各有一塊擋板，C的質(zhì)量m0=5kg，在C的正中央并排放著兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A與B，質(zhì)量分別為mA=1kg，mB=4kg。開始時(shí)A、B、C都靜止，A、B間夾有少量的塑膠炸藥，由于炸藥爆炸，使得A以6m/s的速度水平向左滑動，如果A、B與C間的摩擦不計(jì)，而滑塊若與擋板碰后都粘在擋板上（爆炸和碰撞時(shí)間都不計(jì)）。第三節(jié) 動量知識和機(jī)械能知識的綜合應(yīng)用 （包括碰撞、反沖、火箭）我的困惑 考綱解析 知道碰撞、爆炸、反沖等現(xiàn)象的特點(diǎn)。掌握處理力學(xué)問題的基本思路，會靈活運(yùn)用動量守恒定律結(jié)合機(jī)械能守恒定律求解比較復(fù)雜的力學(xué)綜合題。知識歸類一、碰撞： 碰撞的特點(diǎn)：1、時(shí)間短；物體間作用力較大 2、若內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，則動量近似守恒。二、爆炸： 爆炸的特點(diǎn)：1、 內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，動量守恒。2、 由其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。當(dāng)兩個(gè)滑塊都與擋板碰撞后，板C的速度多大？從炸藥爆炸開始，到兩滑塊都與擋板碰撞為止，板C通過的位移多大？解析：取A、B、C為一系統(tǒng)，此系統(tǒng)動量守恒且合動量為0。當(dāng)A、B與擋板都粘在一起時(shí)，系統(tǒng)動量也為零，故木板C處于靜止?fàn)顟B(tài)。爆炸后，取A、B為系統(tǒng)，由動量守恒定律得：0=mAvA-mBvB，解得：vB=1.5m/s，方向水平向右。設(shè)滑塊A運(yùn)動時(shí)間tA與擋板碰撞，則tA=L/2vA=1/6 s在tA時(shí)間內(nèi)，木板C未動，B相對木板向左運(yùn)動距離為sB1=vBtA=0.25m即A與右擋板相碰時(shí)，B距擋板的距離sB2=L/2-sB1=0.75mA與擋板C相碰后速度為vc，由動量守恒得mAvA=(mA+mc)vc，得vc=1m/s設(shè)B還要運(yùn)動tB與左板相碰，則有(vB+vc)tB=sB2，tB=0.3s則木板向左運(yùn)動距離為sc=vctB=0.3m三、反沖： 反沖指在系統(tǒng)內(nèi)力作用下，系統(tǒng)內(nèi)一部分物體向某一方向發(fā)生動量變化時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)其余部分向相反方向發(fā)生動量變化的現(xiàn)象叫做反沖現(xiàn)象。四、力學(xué)中的主要功能關(guān)系：1、 物體的合外力做功量度其動能的改變，即：W合=EK=EK2-EK12、 物體的重力做功量度其重力勢能的改變。重力做正功，重力勢能減少；重力做負(fù)功，重力勢能增加；即WG=Ep1-Ep2。彈力做功與彈性勢能的變化關(guān)系類似。3、 物體的重力和彈力之外的力做功量度其機(jī)械能的改變，即WF=E2-E1。4、 一對滑動摩擦力做功之和量度摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，即FL=Q，L為相對滑動的距離。靜摩擦力即使對物體做功，但由于相對位移為零而沒有內(nèi)能產(chǎn)生，只是起著傳遞機(jī)械能的作用。五、解答力學(xué)綜合題的三條基本思路 運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式解題。此種方法往往求的是瞬時(shí)關(guān)系，中學(xué)只能用于處理勻變速運(yùn)動（包括直線和曲線運(yùn)動）問題。運(yùn)用動量定理和動量守恒定律解題。此方法可處理非勻變速運(yùn)動（包括直線和曲線運(yùn)動）問題。運(yùn)用動能定理、功能關(guān)系和機(jī)械能守恒定律解題。此方法可處理非勻變速運(yùn)動（包括直線和曲線運(yùn)動）問題。六、求解力學(xué)綜合題時(shí)如何選取恰當(dāng)?shù)慕忸}方法 牛頓第二定律揭示了力的瞬時(shí)效應(yīng)。在研究某一物體所受力的瞬時(shí)作用與物體運(yùn)動關(guān)系時(shí)，或者物體受恒力作用，且又直接涉及物體運(yùn)動過程中的加速問題，一般選用牛頓運(yùn)動定律結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式解題。動量定理表示了力對時(shí)間的積累效應(yīng)。對于單個(gè)物體且不涉及加速度而涉及運(yùn)動時(shí)間的問題，特別是對于沖擊類問題，因時(shí)間短且沖力隨時(shí)間變化，則一般選用動量定理求解。動能定理表示力對空間的積累效應(yīng)。對于單個(gè)物體不涉及加速度和時(shí)間，而涉及功和位移的問題，無論是恒力做功還是變力做功，一般選用動能定理求解。若研究的對象為一物體系統(tǒng)，且只有重力和彈力做功而又不涉及運(yùn)動過程的加速度和時(shí)間問題，則首先應(yīng)選用機(jī)械能守恒定律求解。若研究的對象為一物體系統(tǒng)，且它們之間有相互作用，一般用兩個(gè)守恒定律去解決問題，但須注意所研究的過程是否滿足守恒的條件。在涉及相對位移時(shí)則優(yōu)先考慮能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，即用系統(tǒng)克服摩擦力所做的總功等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量，也即轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)內(nèi)能的量。在涉及爆炸、碰撞、打擊、繩繃緊等物理現(xiàn)象時(shí)，須注意到一般這些過程均隱含有系統(tǒng)機(jī)械能與其他形式能之間的轉(zhuǎn)化。這種問題由于作用時(shí)間都極短，故動量守恒定律一般能派上大用場。課堂互動例1、“神舟五號”宇宙飛船是由火箭噴氣發(fā)動機(jī)向后噴氣而加速的。假設(shè)火箭噴氣發(fā)動機(jī)每次噴出氣體質(zhì)量為m，噴出的氣體相對地面的速度為v。設(shè)“神舟五號”載人飛船及火箭的總質(zhì)量為M（mM），噴氣前飛船的速度為v0，火箭發(fā)動機(jī)每秒噴氣20次，在不考慮地球引力及空氣阻力的情況下，火箭發(fā)動機(jī)點(diǎn)火后1秒末，飛船的速度是多大？解析：選取飛船的初速度方向?yàn)檎较颍蓜恿渴睾愣傻茫篗v0=Mv1-20mv1秒末載人飛船的速度大小為v1=v0+20mv/M深化拓展 解決爆炸、反沖等問題的關(guān)鍵：弄清物體的運(yùn)動過程，明確是哪個(gè)過程中動量守恒。 M Lv0 m圖6-3-1例2、如圖6-3-1所示，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平軌道上，下面用長為L的細(xì)線懸掛著質(zhì)量為m的砂箱。一顆質(zhì)量為m0的子彈以v0的水平速度射入砂箱，并留在其中，在以后的運(yùn)動過程中求：砂箱上升的最大高度。小車的最大速度。解析：子彈打入砂箱過程中動量守恒mv0=（m0+m）v1 擺動過程中，子彈、砂箱、小車系統(tǒng)水平方向動量守恒，機(jī)械能守恒。 砂箱到達(dá)最大高度時(shí)系統(tǒng)有相同的速度，設(shè)為v2，則有（m0+m）v1=（m0+m+M）v2 (m0+m)v1/2=(m0+m+M)v2+(m0+m)gh 聯(lián)立式可得: 子彈和砂箱再擺回最低點(diǎn)時(shí)，小車速度最大，設(shè)此時(shí)小車速度為v3，砂箱速度為v4由動量守恒定律得(m0+m)v1=Mv3+(m0+m)v4 由系統(tǒng)機(jī)械能守恒得(m0+m)v1/2=Mv3/2+(m0+m)v4/2 聯(lián)立式求得小車的最大速度v3=2m0v0/(m0+m+M)深化拓展此題大多數(shù)同學(xué)都知道子彈打擊砂箱過程中動量守恒，砂箱上升過程中機(jī)械能守恒。但往往容易誤認(rèn)為是只有子彈和砂箱組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。實(shí)際上應(yīng)該是子彈、砂箱和小車三者組成的系統(tǒng)（在擺動上升過程中）機(jī)械能守恒。在求解第二問時(shí)關(guān)鍵是搞清楚小車什么時(shí)候速度最大。例3、如圖6-3-2所示，質(zhì)量為m1=16kg的平板車B原來靜止在A v0 B光滑的水平面上，另一質(zhì)量為m2=4kg的物體A以v0=5m/s的水平速度滑向平板車的另一端，假設(shè)平板車與物體間的動摩擦因 圖6-3-2數(shù)為0.5，g取10m/s，求：圖6-3-2 如果A不會從B的另一端滑下，則A、B的最終速度是多少？ 要保證A不滑下，平板車至少要有多長？解析：物體A在平板車B上滑動的過程中，由于摩擦力的作用，A做勻減速直線運(yùn)動，B做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。由于系統(tǒng)的合外力為零，所以總動量守恒。如果平板車足夠長，二者總有一個(gè)時(shí)刻速度變?yōu)橄嗤?，之后摩擦力消失，A、B以相同的速度勻速運(yùn)動。在此過程中，由于A、B的對地位移不同，所以滑動摩擦力分別對A和B做的功大小也不相等，故整個(gè)系統(tǒng)動能減少，內(nèi)能增加，總能量不變，要求平板車的最小長度，可以用動能定理分別對A和B列方程，也可以用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律對系統(tǒng)直接列方程。設(shè)A、B共同運(yùn)動的速度為v，A的初速度為v0，則對A、B組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律可得： m2v0=(m1+m2)v解得：v=1m/s設(shè)A在B上滑行的距離為L，取A、B系統(tǒng)為研究對象，由于內(nèi)能的增加等于系統(tǒng)動能的減少，根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律有：m2gL=m2v0/2-(m1+m2)v/2解得：L=2m深化拓展 對于受恒力作用下的物體的運(yùn)動問題，既可以用牛頓定律加運(yùn)動學(xué)公式求解，也可以從動量角度求解，還可以從能量角度求解，還可以綜合運(yùn)用動量和能量關(guān)系求解。但一般從能量的角度來求解問題會比較簡單。自我檢測 A組 夯實(shí)基礎(chǔ)v1、 如圖6-3-3所示的裝置中，假設(shè)地面是光滑的，彈簧是輕質(zhì)的，子彈以一定的初速度沿水平方向射入木塊，射入后并 圖6-3-3留在其中，然后將彈簧壓縮至最短，現(xiàn)將木塊、子彈、彈簧作為研究對象，從子彈開始射入到彈簧壓縮至最短的過程中系統(tǒng)的（ ）A、 動量守恒，機(jī)械能守恒B、 動量和機(jī)械能都不守恒C、 動量守恒，機(jī)械能不守恒D、 動量不守恒，機(jī)械能守恒答案：B2、在光滑水平面上，滑塊A的質(zhì)量為mA=8kg，它以vA=5m/s的速度撞擊靜止的滑塊B，mB=2kg，下面給出的碰撞后的速度，哪幾組是可能的（ ）A、vA=3m/s vB=8m/s B、vA=4m/s vB=4m/sC、vA=2m/s vB=12m/s D、vA=3m/s vB=6m/s答案：AB3、向空中發(fā)射一物體，不計(jì)空氣阻力。當(dāng)此物體的速度恰好沿水平方向時(shí)，物體炸裂成a、b兩塊，若質(zhì)量較大的a塊的速度方向仍沿原來的方向，則（ ）A、 b的速度方向一定與原速度方向相反B、 從炸裂到落地的這段時(shí)間里，a飛行的水平距離一定比b大C、 a、b一定同時(shí)到達(dá)水平地面D、 在炸裂過程中，a、b受到的爆炸力的沖量大小一定相等mM1 M2答案：CD4、如圖6-3-4所示，滑槽M1與滑塊M2緊靠在一起，靜止于光滑的水平面上，小球從M1的右上方無初速地滑下，當(dāng)滑到M1左方 圖6-3-4最高處時(shí)，M1將（ ）A、靜止 B、向左運(yùn)動C、向右運(yùn)動 D、無法確定答案：B5、質(zhì)量為m的小球A沿光滑水平面以速度v0與質(zhì)量為3m的靜止小球B發(fā)生正碰，碰撞后A球動能變?yōu)樵瓉淼?/9，那么小球B的速度大小可能是（ ）A、2v0/9 B、4v0/9 C、v0/3 D、v0/9解析：碰后A的速度可能是v0/3或- v0/3（反向彈回）。答案：AB6、在光滑水平地面上有兩個(gè)相同的彈性小球A、B，質(zhì)量都為m?，F(xiàn)B球靜止，A球向B球運(yùn)動，發(fā)生正碰。已知碰撞過程中總機(jī)械能守恒，兩球壓縮最緊時(shí)的彈性勢能為EP，則碰前A球的速度等于（ ）A、 B、 C、 D、2解析：設(shè)A球碰前速度為v0，兩球壓縮最緊時(shí)，A、B兩球具有相同的速度v1，根據(jù)動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律，則：mv0=2mv1 mv0/2=1/22mv1+EP由上式解得：v0=2m1 O m2 M 60答案：C7、半圓形光滑軌道固定在水平地面上，如圖6-3-5所示，并使其軌道平面與地面垂直，物體m1、m2同時(shí)由軌 圖6-3-5道左、右最高點(diǎn)釋放，二者碰后粘在一起向左運(yùn)動，最高能上升到軌道M點(diǎn)，如圖所示，已知OM與豎直方向夾角為60，則兩物體的質(zhì)量之比m1:m2為（ ）A