【金牌學(xué)案】年高中物理 第十六章 章末整合課件 新人教選修35

專題一動量定理與動能定理的綜合應(yīng)用

1．兩個(gè)定理區(qū)別：動量定理表示合外力F作用積累的沖量，F(xiàn)t直接效應(yīng)是物體動量的變化Δp，是一個(gè)矢量規(guī)律；動能定理表示合外力作用積累的總功W，直接效應(yīng)是物體動能的變化ΔEk，是一個(gè)標(biāo)量規(guī)律．動量定理的應(yīng)用關(guān)鍵是受力分析，確定正方向、明確沖量及初末動量的正負(fù)，此正負(fù)是表示矢量的方向．動能定理的應(yīng)用關(guān)鍵是受力分析，明確各力做功的正負(fù)，此正負(fù)是表示做功的效果不同，是標(biāo)量的正負(fù)．

2．應(yīng)用動量定理、動能定理解決實(shí)際問題，注意解題的一般步驟，思路分析，正確受力分析，運(yùn)動分析，選擇合適的物理過程、物理狀態(tài)，應(yīng)用定理列式求解．(1)動量定理解題的基本思路①選取研究對象；②確定所研究的物理過程及其始、末狀態(tài)；③分析研究對象所研究的物理過程中的受力情況；④規(guī)定正方向，根據(jù)動量定理列方程式；⑤解方程，統(tǒng)一單位，求解結(jié)果．(2)動能定理解題的基本思路①選取研究對象，明確它的運(yùn)動過程；②分析研究對象的受力情況和各個(gè)力的做功情況，然后求各個(gè)外力做功的代數(shù)和；③明確物體在過程始末狀態(tài)的動能Ek1

和Ek2；④列出動能定理的方程W合＝Ek2－Ek1，及其他必要的解題方程，進(jìn)行求解．【例題】如圖16－1所示，鐵塊質(zhì)量m＝4kg，以速度v＝2m/s水平滑上一靜止的平板車，平板車質(zhì)量M＝16kg，鐵塊與平板車之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，其他摩擦不計(jì)(g取10m/s2)，求：圖16－1(1)鐵塊相對平板車靜止時(shí)，鐵塊的速度；(2)鐵塊在平板車上滑行的最長時(shí)間；(3)鐵塊在平板車上滑行的最大距離．

解析：鐵塊滑上平板車后，在車對它的摩擦力的作用下開始減速，車在鐵塊對它的摩擦力作用下開始加速，當(dāng)兩者速度相等時(shí)，鐵塊相對平板車靜止，不再發(fā)生相對滑動．

(1)鐵塊滑上板車的過程中，兩者組成的系統(tǒng)動量守恒，取v的方向?yàn)檎较颍?則mv＝(M＋m)v′

本問題也可以取平板車為研究對象進(jìn)行求解，但應(yīng)注意，平板車受的摩擦力F＝μmg，F(xiàn)≠μMg. (3)方法一：鐵塊在平板車上滑行時(shí)，兩者都做勻變速直線運(yùn)動，且運(yùn)動時(shí)間相同，因此答案：(1)0.4m/s(2)0.8s(3)0.8m專題二動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律的綜合應(yīng)用

應(yīng)用動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律時(shí)，研究對象必定是系統(tǒng)；此外，這些規(guī)律都是運(yùn)用于物理過程，而不是對于某一狀態(tài)(或時(shí)刻)．因此，在用它們解題時(shí)，首先應(yīng)選好研究對象和研究過程．對象和過程的選取直接關(guān)系到問題能否解決以及解決起來是否簡便．選取時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(1)選取研究對象和研究過程，要建立在分析物理過程的基礎(chǔ)上，臨界狀態(tài)往往應(yīng)作為研究過程的開始或結(jié)束狀態(tài)．(2)要能視視情況對研究究過程進(jìn)行恰恰當(dāng)?shù)睦硐牖幚恚?3)可以把把一些看似分分散的、相互互獨(dú)立的物體體圈在一起作作為一個(gè)系統(tǒng)來來研究，有有時(shí)這樣做做，可使問問題大大簡簡化．(4)有的的問題，可可以選這部部分物體作作研究對象象，也可以以選取那部分物體體作研究對對象；可以以選這個(gè)過過程作研選那個(gè)過程作研究過程；這時(shí)，首選大對象、長過程．【例題】如圖16－2所所示，位于于光滑水平平桌面上的小滑滑塊P和Q都可視作質(zhì)質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量量均為m，Q與輕質(zhì)彈簧簧相連，設(shè)設(shè)Q靜止，P以初速度v0向Q運(yùn)動并與彈彈簧發(fā)生碰碰撞．求整整個(gè)碰撞過程中，彈簧具有的最大彈性勢能和Q的最大動能各為多少？圖16－－2解析：對P、Q彈簧組成的的系統(tǒng)，水水平方向不不受外力，，水平方向上動動量守恒，，當(dāng)P、Q速度相等時(shí)時(shí)，動能損損失最多，，彈性勢能最大大，這是完完全非彈性性碰撞模型型．專題三多多體問題及及臨界問題題1．多體問問題對于兩個(gè)以以上的物體體組成的系系統(tǒng)，由于于物體較多多，相互作作用的情況也也不盡相同同，作用過過程較為復(fù)復(fù)雜，雖然然仍可對初初、末狀態(tài)建立動動量守恒的的關(guān)系式，，但因未知知條件過多多而無法求求解，這時(shí)往往要要根據(jù)作用用過程中的的不同階段段，建立多多個(gè)動量守守恒的方程，或?qū)⑾到y(tǒng)內(nèi)的的物體按相相互作用的的關(guān)系分成成幾個(gè)小系系統(tǒng)，分別建立動動量守恒的2．臨界問問題在動量守恒恒定律的應(yīng)應(yīng)用中，常常常會遇到到相互作用用的兩物體體相距最近，，避免相碰碰和物體開開始反向運(yùn)運(yùn)動等臨界界問題．這這類問題的求解關(guān)關(guān)鍵是充分分利用反證證法、極限限法分析物物體的臨界界狀態(tài)，挖掘問題中中隱含的臨臨界條件，，選取適當(dāng)當(dāng)?shù)南到y(tǒng)和和過程，運(yùn)運(yùn)用動量守恒定律律進(jìn)行解答答．【例題】如圖16－3所所示，在光光滑水平面面上有A、B兩輛小車，水水平面的的左側(cè)有有一豎直直墻，在在小車B上坐著一一個(gè)小孩孩，小孩與B車的總質(zhì)質(zhì)量是A車質(zhì)量的的10倍．．兩車開開始都處處于靜止?fàn)顟B(tài)，，小孩把把A車以相對對于地面面的速度度v推出，A車與墻壁壁碰后仍以以原速率率返回，，小孩接接到A車后，又又把它以以相對于于地面的速度v推出．每每次推出出，A車相對于于地面的的速度都都是v，方向向左．則則小孩把把A車推出幾幾次后，，A車返回時(shí)時(shí)不能再再接到A車？圖16－3答案：6次1．(2011年廣東卷卷)如圖16－4所示，以以A、B和C、D為端點(diǎn)的的兩半圓形形光滑軌軌道固定定于豎直直平面內(nèi)內(nèi)，一滑滑板靜止止在光滑滑水平地地面上，左端端緊靠B點(diǎn)，上表表面所在在平面與與兩半圓圓分別相相切于B、C.一物塊被輕放放在水平平勻速運(yùn)運(yùn)動的傳傳送帶上上E點(diǎn)，運(yùn)動動到A時(shí)剛好與與傳送帶速度相相同，然然后經(jīng)A沿半圓軌軌道滑下下，再經(jīng)經(jīng)B滑上滑板板．滑板板運(yùn)動到C時(shí)被牢固固粘連．．物塊可可視為質(zhì)質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)質(zhì)量為m，滑板質(zhì)質(zhì)量M＝2m，兩半圓圓半徑＜5R范圍內(nèi)取值．E距A為s＝5R，物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動摩擦因素均為μ＝0.5，重力加速度取g.圖16－4(1)求求物塊塊滑到B點(diǎn)的速度度大?。?；(2)試試討討論物塊塊從滑上上滑板到到離開滑滑板右端端的過程程中，克克服摩擦力力做的功功Wf與L的關(guān)系，，并判斷斷物塊能能否滑到到CD軌道的中點(diǎn)．．2．(2010年廣東卷卷)如圖16－5所示，一一條軌道道固定在在豎直平平面內(nèi)，粗糙糙的ab段水平，，bcde段光滑，，cde段是以O(shè)為圓心、、R為半徑的一小小段圓弧弧．可視視為質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)的物塊處，A的質(zhì)量是B的3倍．兩物體在足夠大的內(nèi)力作用下突然分離，分別向左、右始終沿軌道運(yùn)動．B到d點(diǎn)時(shí)速度沿水平方向，此時(shí)軌圖16－5(1)物塊B在d點(diǎn)的速度大小小；(2)物塊A滑行的距離．．3．(2010年福建卷)如圖16－6所示，一個(gè)木木箱原來靜止止在光滑水平面上上，木箱內(nèi)粗粗糙的底板上上放著一個(gè)小小木塊．木箱箱和小木塊都具有有一定的質(zhì)量量．現(xiàn)使木箱箱獲得一個(gè)向向右的初速度度v0，則()圖16－6A．小木塊和和木箱最終都都將靜止B．小木塊最最終將相對木木箱靜止，二二者一起向右右運(yùn)動C．小木塊在在木箱內(nèi)壁將將始終來回往往復(fù)碰撞，而而木箱一直向右運(yùn)動D．如果小木木塊與木箱的的左壁碰撞后后相對木箱靜靜止，則二者將一起向左左運(yùn)動解析：系統(tǒng)不受外力力，系統(tǒng)動量量守恒，最終終兩個(gè)物體以以相同的速度一起起向右運(yùn)動，，B正確．答案：B圖16－75．(2009年廣東卷)如圖16－8所示，水平地地面上靜止放放置著物塊B和C，相距l(xiāng)＝1.0m．物塊A以速度v0＝10m/s沿水平方向與B正碰．碰撞后后A和B牢固地黏在一一起向右運(yùn)動動，并再與C發(fā)生正碰，碰碰后瞬間C的速度v