1、選修35動(dòng)量近代物理初步,第一單元?jiǎng)恿渴睾愣杉皯?yīng)用,知識(shí)整合基礎(chǔ) 知識(shí)點(diǎn)一動(dòng)量動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律 填一填 1動(dòng)量 (1)定義：物體的_與_的乘積 (2)公式：_. (3)單位：_符號(hào)：kgm/s. (4)意義：動(dòng)量是描述物體_的物理量，是矢量，其方向與速度的方向相同,質(zhì)量,速度,pmv,千克米/秒,運(yùn)動(dòng)狀態(tài),2動(dòng)量定理 (1)內(nèi)容：物體在一個(gè)過程始末的_等于它在這個(gè)過程中所受力的沖量 (2)表達(dá)式：ppI或_ (3)沖量：力與力的作用時(shí)間的乘積，即IF(tt),動(dòng)量變化量,mvmvF(tt)0,3動(dòng)量守恒定律 (1)內(nèi)容：如果系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的合力為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量_ (2)

2、常用的四種表達(dá)形式： pp：即系統(tǒng)相互作用前的總動(dòng)量p和相互作用后的總動(dòng)量p大小_，方向_ ppp0：即系統(tǒng)總動(dòng)量的_為零,保持不變,相等,相同,增量,p1p2：即相互作用的系統(tǒng)內(nèi)的兩部分物體，其中一部分動(dòng)量的_等于另一部分動(dòng)量的_ _，即相互作用前后系統(tǒng)內(nèi)各物體的動(dòng)量都在同一直線上時(shí)，作用前總動(dòng)量與作用后總動(dòng)量相等,增加量,減少量,m1v1m2v2m1v1m2v2,(3)常見的幾種守恒形式及成立條件： 理想守恒：系統(tǒng)_或所受外力的_為零 近似守恒：系統(tǒng)所受外力雖不為零，但內(nèi)力_外力 分動(dòng)量守恒：系統(tǒng)所受外力雖不為零，但在某方向上合力為零，系統(tǒng)在該方向上_,不受外力,合力,遠(yuǎn)大于,動(dòng)量守恒,練

3、一練 (2015石家莊高三月考)把一支彈簧槍水平固定在小車上，小車放在光滑水平地面上，槍射出一顆子彈時(shí)，關(guān)于槍、彈、車，下列說法正確的是() A槍和彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 B槍和車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 C槍彈和槍筒之間的摩擦力很小，可以忽略不計(jì)，故二者組成的系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒 D槍、彈、車三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,【解析】內(nèi)力、外力取決于系統(tǒng)的劃分以槍和彈組成的系統(tǒng)，車對(duì)槍的作用力是外力，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒槍和車組成的系統(tǒng)受到系統(tǒng)外彈簧彈力對(duì)槍的作用力，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒槍彈和槍筒之間的摩擦力屬于內(nèi)力，但槍筒受到車的作用力，屬于外力，故二者組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒槍、彈、車組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，

4、故D正確 【答案】D,知識(shí)點(diǎn)二碰撞、爆炸與反沖 填一填 1磁撞 (1)碰撞現(xiàn)象：兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體在相遇的_時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生_的相互作用的過程 (2)碰撞特征： 作用時(shí)間_ 作用力變化_ 內(nèi)力_外力 滿足_,非常大,短,快,遠(yuǎn)大于,動(dòng)量守恒,極短,(3)碰撞的分類及特點(diǎn)： 彈性碰撞：動(dòng)量_，機(jī)械能_ 非彈性碰撞：動(dòng)量_，機(jī)械能_ 完全非彈性碰撞：動(dòng)_，機(jī)械能損失_,守恒,守恒,守恒,不守恒,最多,量守恒,2爆炸現(xiàn)象 爆炸過程中內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，爆炸的各部分組成的系統(tǒng)總動(dòng)量_ 3反沖運(yùn)動(dòng) (1)物體的不同部分在內(nèi)力作用下向_方向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象 (2)反沖運(yùn)動(dòng)中，相互作用力一般較大，通?？梢杂胈來處理,守恒

5、,相反,動(dòng)量守恒定律,熱點(diǎn)考向剖析 考向一動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用 1動(dòng)量守恒的“四性” (1)矢量性：表達(dá)式中初、末動(dòng)量都是矢量，需要首先選取正方向，分清各物體初末動(dòng)量的正、負(fù) (2)瞬時(shí)性：動(dòng)量是狀態(tài)量，動(dòng)量守恒指對(duì)應(yīng)每一時(shí)刻的總動(dòng)量都和初時(shí)刻的總動(dòng)量相等,(3)同一性：速度的大小跟參考系的選取有關(guān)，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律，各物體的速度必須是相對(duì)同一參考系的速度一般選地面為參考系 (4)普適性：它不僅適用于兩個(gè)物體所組成的系統(tǒng)，也適用于多個(gè)物體組成的系統(tǒng)；不僅適用于宏觀物體組成的系統(tǒng)，也適用于微觀粒子組成的系統(tǒng),2應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的步驟,典例1(2014重慶理綜)一彈丸在飛行到距離地面5 m高時(shí)僅

6、有水平速度v2 m/s，爆炸成為甲、乙兩塊水平飛出，甲、乙的質(zhì)量比為31.不計(jì)質(zhì)量損失，取重力加速度g10 m/s2，則下列圖中兩塊彈片飛行的軌跡可能正確的是(),【解題引路】 (1)彈丸在爆炸過程瞬間內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力水平方向滿足動(dòng)量守恒 (2)爆炸后彈片的飛行方向都有兩種可能故一定在到守恒方程前選取好正方向 (3)兩部分彈片做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律確定軌跡圖 【嘗試解題】_,【名師點(diǎn)睛】 應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的解題思路 (1)分析題意，明確研究對(duì)象，知道系統(tǒng)是由哪幾個(gè)物體組成的； (2)受力分析，弄清系統(tǒng)內(nèi)力和外力，判斷是否滿足動(dòng)量守恒條件； (3)明確研究過程，確定初末狀態(tài)的動(dòng)量和表達(dá)式；

7、(4)建立動(dòng)量守恒方程求解，必要時(shí)討論說明,針對(duì)訓(xùn)練 1(2013山東高考)如圖所示，光滑水平軌道上放置長木板A(上表面粗糙)和滑塊C，滑塊B置于A的左端，三者質(zhì)量分別為mA2 kg、mB1 kg，mC2 kg.開始時(shí)C靜止，A、B一起以v05 m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，A與C發(fā)生碰撞(時(shí)間極短)后C向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間，A、B再次達(dá)到共同速度一起向右運(yùn)動(dòng)，且恰好不再與C發(fā)生碰撞求A與C發(fā)生碰撞后瞬間A的速度大小,mAv0mAvAmCvC 碰撞后，木板A與滑塊B組成的系統(tǒng)，在兩者達(dá)到同速之前系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，mAvAmBv0(mAmB)v A和B達(dá)到共同速度后，恰好不再與滑塊

8、C碰撞，則最后三者速度相等，vCv 聯(lián)立以上各式，代入數(shù)值解得：vA2 m/s. 【答案】2 m/s,考向二驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 1實(shí)驗(yàn)原理 在一維碰撞中，測出物體的質(zhì)量m和碰撞前后物體的速度v、v，找出碰撞前的動(dòng)量pm1v1m2v2及碰撞后的動(dòng)量pm1v1m2v2，看碰撞前后動(dòng)量是否守恒 2實(shí)驗(yàn)器材 斜槽、小球(兩個(gè))、天平、復(fù)寫紙、白紙等,3實(shí)驗(yàn)步驟,(1)用天平測出兩小球的質(zhì)量，并選定質(zhì)量大的小球?yàn)槿肷湫∏?(2)按照實(shí)驗(yàn)原理圖甲安裝實(shí)驗(yàn)裝置調(diào)整、固定斜槽使斜槽底端水平 (3)白紙?jiān)谙?，?fù)寫紙?jiān)谏锨以谶m當(dāng)位置鋪放好記下重垂線所指的位置O. (4)不放被撞小球，讓入射小球從斜槽上某固定高度處自

9、由滾下，重復(fù)10次用圓規(guī)畫盡量小的圓把小球所有的落點(diǎn)都圈在里面圓心P就是小球落點(diǎn)的平均位置,4數(shù)據(jù)處理 驗(yàn)證表達(dá)式：m1v1m2v2m1v1m2v2. 5注意事項(xiàng) (1)前提條件 保證碰撞是一維的，即保證兩物體在碰撞之前沿同一直線運(yùn)動(dòng)，碰撞之后還沿這條直線運(yùn)動(dòng) (2)利用斜槽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，入射球質(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量，即m1m2，防止碰后m1被反彈,典例2某同學(xué)用如圖1所示的裝置通過半徑相同的A、B兩球(mAmB)的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，圖1中PQ是斜槽，QR為水平槽實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡再把

10、B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡重復(fù)這種操作10次圖中O點(diǎn)是水平槽末端B在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)B球落點(diǎn)痕跡如圖2所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊,(2)在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測量？_(填選項(xiàng)號(hào)) A水平槽上未放B球時(shí)，測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離 BA球與B球碰撞后，測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離 C測量A球或B球的直徑 D測量A球和B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比) E測量水平槽面相對(duì)于O點(diǎn)的高度,(3)實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于入射小球在斜槽上釋放點(diǎn)的高低對(duì)實(shí)驗(yàn)影響的

11、說法中正確的是() A釋放點(diǎn)越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，誤差越小 B釋放點(diǎn)越低，兩球碰后水平位移越小，水平位移測量的相對(duì)誤差越小，兩球速度的測量越準(zhǔn)確 C釋放點(diǎn)越高，兩球相碰時(shí)，相互作用的內(nèi)力越大，碰撞前后動(dòng)量之差越小，誤差越小 D釋放點(diǎn)越高，入射小球?qū)Ρ慌鲂∏虻淖饔昧υ酱?，軌道?duì)被碰小球的阻力越小,【嘗試解題】_,【解析】(1)如題圖所示，用盡可能小的圓把小球落點(diǎn)圈在里面，由此可見圓心的位置是65.7 cm. (2)小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)飛行時(shí)間相同，所以可以用水平位移的大小氣系表示速度的大小關(guān)系實(shí)驗(yàn)中要測量的數(shù)據(jù)有：兩小球的質(zhì)量m1、m 2，三個(gè)落點(diǎn)到O點(diǎn)的距離x1、x2、x.所以應(yīng)

12、選A、B、D. (3)入射小球的釋放點(diǎn)越高，入射小球碰前速度越大，相碰時(shí)內(nèi)力越大，阻力影響越小，可以較好地滿足動(dòng)量守恒的條件，有利于減小誤差，故C正確 【答案】(1)65.7(2)A、B、D(3)C,針對(duì)訓(xùn)練 2(2014新課標(biāo)全國)現(xiàn)利用甲圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律在圖甲中，氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片，左側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)的紙帶相連；滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片，上面固定一遮光片，光電計(jì)時(shí)器(未完全畫出)可以記錄遮光片通過光電門的時(shí)間,實(shí)驗(yàn)測得滑塊A的質(zhì)量m10.310 kg，滑塊B的質(zhì)量m20.108 kg，遮光片的寬度d1.00 cm；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的

13、頻率f50.0 Hz. 將光電門固定在滑塊B的右側(cè)，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，給滑塊A一向右的初速度，使它與B相碰碰后光電計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間為tB3.500 ms，碰撞前后打出的紙帶如圖乙所示,典例3(2014山東理綜)如圖所示，光滑水平直軌道上兩滑塊A、B用橡皮筋連接，A的質(zhì)量為m.開始時(shí)橡皮筋松弛，B靜止，給A向左的初速度v0.一段時(shí)間后，B與A同向運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞并粘在一起碰撞后的共同速度是碰撞前瞬間A的速度的兩倍，也是碰撞前瞬間B的速度的一半求：,【解題引路】 (1)由題目的敘述可推斷出碰撞前后A，B的速度關(guān)系，由動(dòng)量守恒得出B的質(zhì)量 (2)繃?yán)K過程和碰撞過程都有能量損失，本題第(2)問是求碰撞過程中

14、的能量損失 【嘗試解題】_,針對(duì)訓(xùn)練 3(2014天津理綜)如圖所示，水平地面上靜止放置一輛小車A，質(zhì)量mA4 kg，上表面光滑，小車與地面間的摩擦力極小，可以忽略不計(jì)可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B置于A的最右端，B的質(zhì)量mB2 kg.現(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平向右的恒力F10 N，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粘合在一起，共同在F的作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，碰撞后經(jīng)時(shí)間t0.6 s，二者的速度達(dá)到v12 m/s.求：,考向四動(dòng)量守恒定律與能量的綜合應(yīng)用 利用動(dòng)量的觀點(diǎn)和能量的觀點(diǎn)解題應(yīng)注意下列問題： 1動(dòng)量守恒定律是矢量表達(dá)式，還可寫出分量表達(dá)式；而動(dòng)能定理和能量守恒定律是標(biāo)量

15、表達(dá)式，絕無分量表達(dá)式 2動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律，是自然界最普遍的規(guī)律，它們研究的是物體系統(tǒng)，在力學(xué)中解題時(shí)必須注意動(dòng)量守恒的條件及機(jī)械能守恒的條件在應(yīng)用這兩個(gè)規(guī)律時(shí)，當(dāng)確定了研究的對(duì)象及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的過程后，根據(jù)問題的已知條件和要求解的未知量，選擇研究的兩個(gè)狀態(tài)列方程求解,中學(xué)階段凡可用力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)解決的問題，若用動(dòng)量的觀點(diǎn)或能量的觀點(diǎn)求解，一般都要比用力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)要簡便，而中學(xué)階段涉及的曲線運(yùn)動(dòng)(a不恒定)、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)、碰撞、爆炸反沖等，就中學(xué)知識(shí)而言，不可能單純考慮用力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn),典例4(2014廣東理綜)如圖的水平軌道中，AC段的中點(diǎn)B的正上方有一探測器，C處有一豎直

16、擋板，物體P1沿軌道向右以速度v1與靜止在A點(diǎn)的物體P2碰撞，并接合成復(fù)合體P，以此碰撞時(shí)刻為計(jì)時(shí)零點(diǎn)探測器只在t12 s至t24 s內(nèi)工作已知P1、P2的質(zhì)量都為m1 kg.P與AC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，AB段長L4 m，g取10 m/s2，P1、P2和P均視為質(zhì)點(diǎn)，P與擋板的碰撞為彈性碰撞,(1)若v16 m/s，求P1、P2碰后瞬間的速度大小v和碰撞損失的動(dòng)能E； (2)若P與擋板碰后，能在探測器的工作時(shí)間內(nèi)通過B點(diǎn)，求v1的取值范圍和P向左經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的最大動(dòng)能E.,【解題引路】 (1)物體P1、P2碰撞瞬間，系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，可用動(dòng)量守恒得出碰后的速度v，進(jìn)而求出碰撞中損失的動(dòng)能 (2)碰后接合成