三年高考兩年模擬一年沖刺系列之：第10講+動量守恒定律

第10講動量守恒定律一、考綱指津1.考點分析：動量守恒定律是自然界普遍適用的定律之一，因此是每年高考必考的內(nèi)容。對動量守恒定律的考察點，主要是確定相互作用的物體作用前后的各種狀態(tài)參量。2.考查類型說明：動量守恒定律的考察多以計算題的形勢出現(xiàn)，且分值較大。以圓周運動，平拋運動為模型，考察綜合運用動量守恒解決問題的能力。3.考查趨勢預測：二、三年高考動量守恒定律在研究微觀粒子方面的應用，與電場磁場的結(jié)合，組成過程復雜的綜合應用題?！窘痤}演練】1．質(zhì)量為M的小船以速度V0行駛，船上有兩個質(zhì)量皆為m的小孩a和b，分別靜止站在船頭和船尾.現(xiàn)小孩a沿水平方向以速率v〔相對于靜止水面〕向前躍入水中，然后小孩b沿水平方向以同一速率v〔相對于靜止水面〕向后躍入水中.求小孩b躍出后小船的速度.1、解析：設小孩b躍出后小船向前行駛的速度為V。根據(jù)動量守恒定律，有(M＋2m)V0=MV＋mυ－mυ①解得考試備囊電磁宇宙說能解疑問兩位俄羅斯科學家稱，電磁宇宙的設想可以回答諸多宇宙誕生的疑問。電磁宇宙理論的根本觀點表現(xiàn)在三個方面：第一，宇宙將永遠存在；第二，宇宙中的所有物質(zhì)在各種頻率范圍內(nèi)都發(fā)生著能量交換〔從超低頻至超高頻〕；第三，宇宙間的一切活動都是循環(huán)發(fā)生的〔行星產(chǎn)生于黑洞，最后又坍縮成為黑洞〕，并遵循著守恒定律〔能量、電荷、物質(zhì)〕。2．圖中，輕彈簧的一端固定，另一端與滑塊B相連，B靜止在水平導軌上，彈簧處在原長狀態(tài)。另一質(zhì)量與B一樣滑塊A，從導軌上的P點以某一初速度向B滑行，當A滑過距離時，與B相碰，碰撞時間極短，碰后A、B緊貼在一起運動，但互不粘連。最后A恰好返回出發(fā)點P并停止?；瑝KA和B與導軌的滑動摩擦因數(shù)都為，運動過程中彈簧最大形變量為，求A從P出發(fā)時的初速度。2、解析：令A、B質(zhì)量皆為m，A剛接觸B時速度為〔碰前〕，由功能關系，有①A、B碰撞過程中動量守恒，令碰后A、B共同運動的速度為有②碰后A、B先一起向左運動，接著A、B一起被彈回，在彈簧恢復到原長時，設A、B的共同速度為，在這過程中，彈簧勢能始末兩態(tài)都為零，利用功能關系，有③此后A、B開始別離，A單獨向右滑到P點停下，由功能關系有④由以上各式，解得3、在納米技術中為了移動或修補原子，必須使處于不停地做熱運動〔速度約幾百米每秒〕的原子幾乎靜止下來，且能在一個小的空間區(qū)域內(nèi)停留一段時間，為此科學家發(fā)明了一種稱為“激光制冷〞的技術，假設把原子和入射光子分別類比為一輛小車和一個小球，如此“激光制冷〞與下述的力學模型很類似；一輛質(zhì)量為m的小車〔一側(cè)固定一輕彈簧〕以速度v0水平向右運動，如圖13所示，一個動量大小為P，質(zhì)量可忽略的小球水平向左射入小車并壓縮彈簧至最短，接著被鎖定一段時間T，再解除鎖定，使小球以大小一樣的動量p水平向右彈出，緊接著不斷重復上述從小球射入到射出的過程，最終小車將停下來，設地面和車廂均為光滑，除鎖定時間T外，不計小球在小車上運動和彈簧壓縮、伸長的時間，求〔1〕小球第一次入射后在彈出時，小車的速度的大小和這一過程中小車動能的減少量；〔2〕從小球第一次入射開始到小車停止運動所經(jīng)歷的時間3、解析：〔1〕小球射入小車和從小車中彈出的過程中，小球和小車組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律可得：mv0-P=mv0/mv0/=mv1+P解得：v1=v0-此過程中小車動能的減少量解得：〔2〕小球第二次入射和彈出的過程中，與以后重復進展的過程中，小球和小車所組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律得：mv1-P=mv2/，mv2/=mv2+P解得：v2=v1-=v0-2同理可推得vn=v0-n考試備囊星系誕生于黑洞放電根據(jù)電磁宇宙理論，黑洞造就了兩種星系類型，一種是由負電子和質(zhì)子構(gòu)成的物質(zhì)世界，另一種如此是由正電子和反質(zhì)子構(gòu)成的所謂反物質(zhì)世界。恒星系統(tǒng)和星系物質(zhì)的運動如此形成了宇宙的強大的電流。正如地球大氣中雷雨天的放電現(xiàn)象，黑洞中也有放電現(xiàn)象，并且這些持續(xù)數(shù)十億年的放電現(xiàn)象成就了眾多星系的誕生和滅亡要使小車停下來，即vn=0，小球入射和彈出的次數(shù)為n=故小車從開始運動到停下來所經(jīng)歷的時間為t=n【金題探究】ABv例題1如下列圖，物體A靜止在光滑的水平面上，A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧，與A質(zhì)量一樣的物體B以速度v向A運動并與彈簧發(fā)生碰撞，A、B始終沿同一直線運動，如此A、B組成的系統(tǒng)動能損失最大的時刻是A．A開始運動時B．A的速度等于v時C．B的速度等于零時D．A和B的速度相等時考點分析此題考察動量守恒定律和機械能守恒解題思路對AB系統(tǒng)由于水平面光滑，所以動量守恒而對A、B、彈簧系統(tǒng)機械能守恒，即AB動能與彈簧彈性勢能之和為定值。當A、B速度相等時，彈簧形變量最大，彈性勢能最大，所以此時動能損失最大。正確答案是：D失分陷阱A、B、彈簧相互作用過程中機械能守恒，例題2如下列圖，彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上，底部與水平面平滑連接，一個質(zhì)量也為m的小球從槽高h處開始自由下滑如此()hA．在以后的運動過程中，小球和槽的動量始終守恒B．在下滑過程中小球和槽之間的相互作用力始終不做功C．被彈簧反彈后，小球和槽都做速率不變的直線運動D．被彈簧反彈后，小球和槽的機械能守恒，小球能回到槽高h處考點分析此題考察動量守恒和機械能守恒解題思路小球在下滑過程中，對小球和槽動量守恒，由于質(zhì)量都是m，所以球離開槽時速度大小一樣，設大小為V。小球和彈簧作用過程中機械能守恒，所以小球被彈回離開彈簧速度大小為V。小球與槽速度一樣，不能再次滑上槽。所以答案C失分陷阱由于動量守恒球和槽質(zhì)量一樣，所以球彈回后不能再追上槽。例題3某興趣小組設計了一種實驗裝置，用來研究碰撞問題，其模型如下列圖，用完全一樣的輕繩將N個大小一樣、質(zhì)量不等的小球并列懸掛于一水平桿、球間有微小間隔，從左到右，球