(江蘇專用)2020版高考物理總復(fù)習(xí)第十一章動量守恒定律專題突破動量守恒定律的常見模型課件

1、(江蘇專用)2020版高考物理總復(fù)習(xí)第十一章動量守恒定律專題突破動量守恒定律的常見模型課件(江蘇專用)2020版高考物理總復(fù)習(xí)第十一章動量守恒定律專題“人船”模型兩個原來靜止的物體發(fā)生相互作用時，若所受外力的矢量和為零，則動量守恒，在相互作用的過程中，任一時刻兩物體的速度大小之比等于質(zhì)量的反比。這樣的問題歸為“人船”模型問題。1.“人船”模型問題“人船”模型兩個原來靜止的物體發(fā)生相互作用時，若所受外力的矢2.“人船”模型的特點(diǎn)2.“人船”模型的特點(diǎn)圖1解析設(shè)任一時刻人與船的速度大小分別為v1、v2，作用前都靜止。因整個過程中動量守恒，所以有mv1Mv2【例1】如圖1所示，長為L、質(zhì)量為M的小船

2、停在靜水中，質(zhì)量為m的人從靜止開始從船頭走到船尾，不計(jì)水的阻力，求船和人相對地面的位移各為多少？圖1【例1】如圖1所示，長為L、質(zhì)量為M的小船停在靜水中，(江蘇專用)2020版高考物理總復(fù)習(xí)第十一章動量守恒定律專題突破動量守恒定律的常見模型課件“人船”模型問題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)(1)適用條件系統(tǒng)由兩個物體組成且相互作用前靜止，系統(tǒng)總動量為零。在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生相對運(yùn)動的過程中至少有一個方向的動量守恒(如水平方向或豎直方向)。(2)畫草圖解題時要畫出各物體的位移關(guān)系草圖，找出各長度間的關(guān)系，注意兩物體的位移是相對同一參考系的位移。“人船”模型問題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)“子彈打木塊”模型1.模型圖“子彈打木塊”模型

3、1.模型圖(1)當(dāng)子彈和木塊的速度相等時木塊的速度最大，兩者的相對位移(子彈射入木塊的深度)取得極值。(2)系統(tǒng)的動量守恒，但系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，摩擦力與兩者相對位移的乘積等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少，當(dāng)兩者的速度相等時，系統(tǒng)機(jī)械能損失最大。2.模型特點(diǎn)(1)當(dāng)子彈和木塊的速度相等時木塊的速度最大，兩者的相對位移圖2A.木板的長度B.物塊與木板的質(zhì)量之比 C.物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)D.從t0開始到t1時刻，木板獲得的動能【例2】(2018海南高考)(多選)如圖2(a)，一長木板靜止于光滑水平桌面上，t0時， 小物塊以速度v0滑到長木板上，圖(b)為物塊與木板運(yùn)動的vt圖象，圖中t1、v0、v1已知

4、。重力加速度大小為g。由此可求得()圖2【例2】(2018海南高考)(多選)如圖2(a)，一答案BC答案BC“子彈打木塊”模型解題思路(1)應(yīng)用系統(tǒng)的動量守恒。(2)在涉及子彈(滑塊)或平板的作用時間時，優(yōu)先考慮用動量定理。(3)在涉及子彈(滑塊)或平板的位移時，優(yōu)先考慮用動能定理。(4)在涉及子彈(滑塊)的相對位移時，優(yōu)先考慮用系統(tǒng)的能量守恒。(5)滑塊恰好不滑出時，有滑塊與平板達(dá)到共同速度時相對位移為板長L。“子彈打木塊”模型解題思路模型特點(diǎn)對兩個(或兩個以上)物體與彈簧組成的系統(tǒng)在相互作用的過程中，應(yīng)注意以下四點(diǎn)：(1)在能量方面，由于彈簧的形變會具有彈性勢能，系統(tǒng)的總動能將發(fā)生變化，若

5、系統(tǒng)所受的外力和除彈簧彈力以外的內(nèi)力不做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒。(2)在相互作用過程中，系統(tǒng)動量守恒。(3)彈簧處于最長(最短)狀態(tài)時兩物體速度相等，彈性勢能最大，系統(tǒng)滿足動量守恒，機(jī)械能守恒。(4)彈簧處于原長時，彈性勢能為零?！盎瑝K彈簧”模型模型特點(diǎn)“滑塊彈簧”模型圖3(1)C的質(zhì)量mC；(2)B離開墻后的運(yùn)動過程中彈簧具有的最大彈性勢能Ep?！纠?】(2019石家莊二中一模)如圖3甲所示，物塊A、B的質(zhì)量分別是mA4.0 kg和mB3.0 kg。用輕彈簧拴接，放在光滑的水平地面上，物塊B右側(cè)與豎直墻壁相接觸。另有一物塊C從t0時以一定速度向右運(yùn)動，在t4 s時與物塊A相碰，并立即與A粘在一起

6、不再分開，C的vt圖象如圖乙所示。求：圖3【例3】(2019石家莊二中一模)如圖3甲所示，物塊解析(1)由題圖乙知，C與A碰前速度為v19 m/s，碰后速度為v23 m/s，C與A碰撞過程動量守恒。mCv1(mAmC)v2解得mC2 kg。(2)由題圖可知，12 s時B離開墻壁，此時A、C的速度大小v33 m/s，之后A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng)動量和機(jī)械能守恒，且當(dāng)A、C與B的速度相等時，彈簧彈性勢能最大(mAmC)v3(mAmBmC)v4解得Ep9 J。答案(1)2 kg(2)9 J解析(1)由題圖乙知，C與A碰前速度為v19 m/s，碰“圓弧(或斜面)軌道滑塊(或小球)”模型2.模型特點(diǎn)1

7、.模型圖“圓弧(或斜面)軌道滑塊(或小球)”模型2.模型特點(diǎn)1.模圖4【例4】如圖4所示，在足夠長的光滑水平面上有一靜止的質(zhì)量為M的斜面，斜面表面光滑、高度為h、傾角為。一質(zhì)量為m(mM)的小物塊以一定的初速度沿水平面向左運(yùn)動，不計(jì)沖上斜面時的機(jī)械能損失。如果斜面固定，則小物塊恰能沖到斜面的頂端。如果斜面不固定，則小物塊沖上斜面后能達(dá)到的最大高度為()圖4【例4】如圖4所示，在足夠長的光滑水平面上有一靜止的質(zhì)解析斜面固定時，由動能定理得斜面不固定時，由水平方向動量守恒得mv0(Mm)v由機(jī)械能守恒得答案 D解析斜面固定時，由動能定理得斜面不固定時，由水平方向動量守動量守恒定律往往與圖象結(jié)合，比

8、較常見的就是速度圖象、位移圖象。解題時從兩種圖象中讀出物體運(yùn)動的速度或初、末速度并結(jié)合動量守恒定律作答?？茖W(xué)思維的培養(yǎng)與圖象結(jié)合的動量守恒定律的綜合類問題動量守恒定律往往與圖象結(jié)合，比較常見的就是速度圖象、位移圖象圖5A.此碰撞一定為彈性碰撞B.被碰物體質(zhì)量為2 kgC.碰后兩物體速度相同D.此過程有機(jī)械能損失【典例】質(zhì)量為m11 kg和m2(未知)的兩個物體在光滑的水平面上正碰，碰撞時間極短，其xt圖象如圖5所示，則()圖5【典例】質(zhì)量為m11 kg和m2(未知)的兩個物體在解析xt圖象的斜率表示物體的速度，由題圖求出m1、m2碰撞前后的速度分別為v14 m/s，v20，v12 m/s，v22 m/s；由動量守恒定律得m1v1m1v1m2v2，得m23 kg；根據(jù)動能表達(dá)式以及以上數(shù)據(jù)計(jì)算碰撞前、后系統(tǒng)總動能均為8 J，機(jī)械能無損失，因此是彈性碰撞，B、C、D項(xiàng)錯誤，A項(xiàng)正確。答案A解析xt圖象的斜率表示物體的速度，由題圖求出m1、m2碰A.mamb B.mambC.mamb D.無法判斷解析由題圖圖象知，a球以某一初速度向原來靜止的b球運(yùn)動，碰后a球反彈且速度大小小于其初速度大小，根據(jù)動量守恒定律知，a球的質(zhì)量小于b球的質(zhì)量，故B項(xiàng)正確。答