人教版高考总复习物理16章末.ppt

章末复习总结,动量守恒定律应用时需掌握好以下问题： 一、正确选择一个系统 动量守恒定律是解决两体或多体组成的系统问题，从思维角度来说，是整体思维：内力作用的系统在一定条件下、一定的时间段内，总动量(多体动量的矢量和)不变故在应用中应正确选择一个系统，作为研究对象，进行表述,【例1】 两只小船平行逆向航行，航线邻近，当它们头尾相齐时，由每只船上各投m50 kg的麻袋到对面另一船上去结果载重较小的一只船停下，另一只船则以v8.5 m/s的速率向原来方向航行，设两只船及船上载重分别为m1500 kg和m21000 kg，问交换麻袋前两只船的速率各为多少？,解析：该题目中涉及两只麻袋两只船，设m1船、m2船原来速率分别为v1、v2，在交换麻袋时，以m1船及m2船上麻袋为系统，则由动量守恒，得(m1m)v1mv20， 以两船及两麻袋为一个系统，得m1v1m2v2m2v， 解之得v11 m/s，v29 m/s. 即m1及m2船在交换麻袋前速率分别为1 m/s、9 m/s. 答案：1 m/s 9 m/s,二、明确两种作用过程 1瞬时作用 物体间相互作用时间趋于零，从空间上看，物体在瞬间位置不变；但物体的速度发生突变，总动量守恒，应选相互作用的两体为系统，诸如碰撞、爆炸、绳绷直瞬时过程等 2持续作用 物体间相互作用时间相对较长，从空间上看，一般有位移，物体速度连续变化，如滑块一滑板模型、弹簧双振子模型等,【例2】 如图1所示，在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C，重物A(可视为质点)位于B的右端，A、B、C质量相等，现A和B以同一速度滑向静止的C，B和C碰后粘在一起运动，A在C上滑行，A与C间有摩擦，已知A滑到C右端而未掉下，试问：从B、C发生正碰到A刚移动到C右端期间，C所走过的路程与C板长度之比为多少？,解析：B与C发生正碰为一瞬时过程，则B、C动量守恒，作用后B、C速度突变为v1，故mv02mv1，v1v0/2. A在C上滑行，A与C间摩擦力为内力，持续时间较长，发生持续作用，A做匀减速运动，B、C整体做匀加速运动，最终速度相同为v2，则有2mv1mv03mv2，v22v0/3. 设C板长度为L，C走过的路程为s，则A通过的位移为sL，由平均速度得s(v1v2)t/2，sL(v0v2)t/2. 解得s/L7/3.,三、辨析三种守恒条件 1理想守恒 系统不受外力或所受外力矢量和为零，则相互作用使动量在系统内传递，系统总动量大小和方向不变，如例2中A、B、C在水平方向上不受外力 2近似守恒 系统相互作用中还受到外力，但F外F内，或作用时间极短t0；外力对系统的冲量近似为零，则此过程中动量视为近似守恒,3单向守恒 系统在某一方向上不受外力，或此方向上系统外力矢量和为零，则此方向上动量守恒,【例3】 质量均为M的木块A、B从同一高度自由下落，如图2所示，当A木块落到某一位置时被水平飞来的子弹很快击中，子弹未穿出，则A、B两木块在空中运动时间tA、tB关系是 ( ) AtAtB BtAtB CtAtB D无法比较,解析：设子弹m以速度v0击中A木块前，木块的速度为v，子弹m与木块A水平方向不受外力，则水平方向动量守恒，应有mv0(mM)vx，则木块A获得水平速度；在竖直方向，子弹m击中木块A的时间极短，在击中瞬间，子弹m、木块A的重力产生的冲量I0，而竖直方向上动量近似守恒Mv(Mm)vy，则竖直方向速度由v突变为vy，vytB，故选项A正确 答案：A,四、正确理解四个性质 1矢量性 动量守恒定律的表达式是矢量式，对于作用前后物体的运动方向都在同一条直线上的问题，应选取正方向，将矢量运算变为代数运算，不明方向时用和的形式，且对最后结果正、负作出合理说明,2同时性 动量是状态量，动量守恒反映的是系统某两个状态的动量是相同的，应用动量守恒定律解题一定要注意同一时刻的各物体总动量才能相加，不是同一时刻的动量不能相加 3瞬时性 即系统在相互作用的过程中，每一时刻系统的动量都守恒而不应将不同时刻系统内各物体的动量进行合成,4相对性 由于动量的大小与参考系的选择有关，因此在应用动量守恒时，应注意各物体的速度必须是相对同一参考系的速度，一般以地面为参考系,【例4】 质量为M的火箭，原来以速度v0在太空中飞行，现在突然间向后喷出一股质量为m的气体，喷出气体相对火箭的速度为v，则喷出后火箭的速率为( ) A(Mv0mv)/M B(Mv0mv)/M C(Mv0mv)/m D(Mv0mv)/m,解析：火箭喷出气体前后瞬间，系统动量守恒；规定火箭质量为(Mm)，其对地瞬时速度为v1，气体对地瞬时速度为v2，则气体相对火箭的速度vv1v2，故末动量为 (Mm)/v1m(vv1)Mv1mv， 故由动量守恒得Mv0Mv1m. 解得v1(Mv0mv)/M，故选项A正确 答案：A,五、注意构建五个模型 1人船模型 两物体在某一方向上动量守恒，且在此方向上由静止开始做反冲运动，两物体质量分别为m1、m2，此方向上的位移x1、x2满足m1x1m2x2，且x1x2L，L为相对位移，人船模型不仅有研究对象的拓展，还有空间的拓展,【例5】 如图3所示，一个倾角为的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M，顶端高度为h，今有一质量为m的小物体，沿光滑斜面体下滑，当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时，斜面体在水平面上移动距离是 ( ) Amh/(Mm) BMh/(Mm) Cmhcot/(Mm) DMhcot/(Mm),解析：m、M水平方向满足人船模型条件，设其水平位移分别为s1、s2，则有ms1Ms2，且s1s2hcot. 解得x1Mhcot/(Mm)，s2mhcot(Mm)，即M在水平方向移动的距离为x2mhcot(Mm)，故选项C正确 答案：C,2多过程模型 当两体或多体之间多次发生相互作用，而在作用中满足守恒条件时，则可用研究对象整体法，过程整体法统一用动量守恒定律求解分析,【例6】 如图4所示，质量为M的盒子放在光滑水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为m的物块，从某一时刻起，给m一个水平向右的初速度v0，那么在物块与盒子前后壁多次往复碰撞后 ( ),A两者速度均为零 B两者速度总不会相等 C车最终速度为mv0/M，向右 D车最终速度为mv0/(Mm)，向右 解析：物块m与M间有摩擦，m与M前后壁多次碰撞，最终无相互作用时，应相对静止，以共同速度v运动故 mv0(Mm)v，vmv0/(Mm)， 且v与v0同向，即向右，故选项D正确 答案：D,3爆炸模型 即整体具有相同的运动状态，在瞬间一分为二，而系统瞬时动量守恒如常见的炸弹爆炸，微观上原子的衰变等,答案：8R,4弹簧双振子模型 由弹簧两端连接两物体形成双振子模型，一般在弹簧压缩最短，或伸长至最长时，两物体有共同速度，且在双振子模型中机械能守恒,【例8】 如图6所示，两个质量均为m的物体A、B通过轻弹簧连接在一起，静止于光滑水平面上，另一物块C以一定的初速度向右匀速运动，与A发生碰撞后并粘在一起，若要使弹性势能最大时，A、B、C系统的动能恰为弹性势能的2倍，则C的质量应满足什么条件？,答案：C的质量应为m.,5滑块滑板模型 由滑块滑板构成系统，依靠相互作用的摩擦力使动量在系统内传递，且持续作用中有相对位移，这类模型问题一般要建立相对运动图景，综合能量守恒定