第一章本章整合本章知識(shí)包括兩個(gè)基本概念:動(dòng)量和沖量;兩個(gè)基本規(guī)律:動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律;三個(gè)應(yīng)用:碰撞、爆炸和反沖。mv速度vp'-p

m·ΔvΔv合力的沖量

Ft恒力F動(dòng)量的變化量

沖量

動(dòng)量的變化量F(t'-t)=mv'-mv網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)不受外力矢量和p總動(dòng)量相同0總動(dòng)量不變?chǔ)2

相反外力矢量和為零外力守恒合力為零守恒減少(或有損失)增加教考銜接1.(2023天津卷)質(zhì)量為m的列車以速度v勻速行駛,突然以F大小的力制動(dòng)剎車直到列車停止,過程中受到恒為Ff的空氣阻力,下列說法正確的是(

)C試題情境生活實(shí)踐類情境必備知識(shí)牛頓第二定律,沖量的概念,運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,功率的概念關(guān)鍵能力理解能力,推理能力教材鏈接沖量的概念,人教版教材選擇性必修第一冊(cè)P6思維方法由牛頓第二定律求加速度,由沖量的定義求力F的沖量,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求位移2.(2023天津卷)已知A、B兩物體mA=2kg,mB=1kg,A物體從h=1.2m處自由下落,且同時(shí)B物體從地面豎直上拋,經(jīng)過t=0.2s相遇碰撞后,兩物體立刻粘在一起運(yùn)動(dòng),已知重力加速度g取10m/s2,求:(1)碰撞時(shí)離地高度x;(2)碰后速度v;(3)碰撞損失的機(jī)械能ΔE。(2)設(shè)B物體從地面豎直上拋的初速度為vB0,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知x=vB0t-gt2解得vB0=6

m/s可得碰撞前A物體的速度vA=gt=2

m/s,方向豎直向下碰撞前B物體的速度vB=vB0-gt=4

m/s,方向豎直向上選豎直向下為正方向,由動(dòng)量守恒可得mAvA-mBvB=(mA+mB)v解得碰后速度v=0。(3)根據(jù)能量守恒可知碰撞損失的機(jī)械能

答案

(1)1m

(2)0

(3)12J試題情境生活實(shí)踐類情境必備知識(shí)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,動(dòng)量守恒定律,能量守恒定律關(guān)鍵能力理解能力,推理能力,分析綜合能力教材鏈接動(dòng)量守恒定律,人教版教材選擇性必修第一冊(cè)P13思維方法由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求離地高度和碰前兩物體的速度,由動(dòng)量守恒定律求出碰后的速度,由能量守恒定律求出損失的機(jī)械能3.(2023浙江卷6月)為了探究物體間碰撞特性,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。水平直軌道AB、CD和水平傳送帶平滑無縫連接,兩半徑均為R=0.4m的四分之一圓周組成的豎直細(xì)圓弧管道DEF與軌道CD和足夠長的水平直軌道FG平滑相切連接。質(zhì)量為3m的滑塊b與質(zhì)量為2m的滑塊c用勁度系數(shù)k=100N/m的輕質(zhì)彈簧連接,靜置于軌道FG上?，F(xiàn)有質(zhì)量m=0.12kg的滑塊a以初速度(1)求滑塊a到達(dá)圓弧管道DEF最低點(diǎn)F時(shí)速度大小vF和所受支持力大小FN;(2)若滑塊a碰后返回到B點(diǎn)時(shí)速度vB=1m/s,求滑塊a、b碰撞過程中損失的機(jī)械能ΔE;(3)若滑塊a碰到滑塊b立即被粘住,求碰撞后彈簧最大長度與最小長度之差Δx。(2)滑塊a返回傳送帶的過程一直在做減速運(yùn)動(dòng),設(shè)滑塊a與滑塊b碰后的速度為va,滑塊a從碰后到返回到傳送帶的B點(diǎn)根據(jù)動(dòng)能定理得解得va=5

m/sa和b相互作用的過程滿足動(dòng)量守恒,mvF=m(-va)+3mvb解得vb=5

m/sa和b碰撞過程損失的機(jī)械能為解得ΔE=0。(3)若滑塊a碰到滑塊b立即被粘住,則根據(jù)動(dòng)量守恒定律得mvF=(m+3m)v解得v=2.5

m/s彈簧被壓縮到最短和最長,均有mvF=(m+3m+2m)v'解得v'=

m/s彈簧最大壓縮量和最大伸長量均滿足彈簧最大長度與最小長度之差為Δx=2x解得Δx=0.2

m。答案

(1)10m/s

31.2N

(2)0

(3)0.2m試題情境生活實(shí)踐類情境必備知識(shí)動(dòng)能定理,牛頓第二定律,運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,動(dòng)量守恒定律,能量守恒定律關(guān)鍵能力理解能力,推理能力,分析綜合能力教材鏈接動(dòng)量守恒定律,人教版教材選擇性必修第一冊(cè)P13思維方法由動(dòng)能定理求出滑塊a在F點(diǎn)的速度,由牛頓第二定律求出滑塊a在F點(diǎn)受到的支持力,由牛頓第二定律求出滑塊a在傳送帶上的加速度,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出滑塊a在C點(diǎn)的速度,由動(dòng)能定理求出滑塊a碰后的速度,由動(dòng)量守恒定律求出滑塊b碰后的速度,由能量守恒定律求出碰撞損失的能量,由動(dòng)量守恒定律求出滑塊a、b碰后的共同速度,由動(dòng)量守恒定律求出彈簧最短或最長時(shí)滑塊a、b、c的共同速度,由能量守恒定律求出彈簧的最大形變量專項(xiàng)提升力學(xué)中三個(gè)基本觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用

【例題】

(2024河南鄭州高三期末)如圖所示,光滑的水平地面上靜止放置著一輛小車A,質(zhì)量mA=5kg,上表面光滑,可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B置于A的最右端,B的質(zhì)量mB=3kg?，F(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平向右的恒力F=10N,A運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,小車左端固定的擋板與B發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,碰后A、B黏合在一起,共同在F的作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng),碰撞后經(jīng)時(shí)間t=0.8s,二者的速度達(dá)到v=2m/s。求:(1)A開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小;(2)A、B碰撞后瞬間的共同速度的大小;(3)A的上表面長度l。解析

(1)以A為研究對(duì)象,由牛頓第二定律有F=mAa代入數(shù)據(jù)解得(2)A、B碰撞后一起在F的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的過程中,由動(dòng)量定理得Ft=(mA+mB)v-(mA+mB)v0代入數(shù)據(jù)解得v0=1

m/s。(3)設(shè)A、B發(fā)生碰撞前,A的速度為v