2011年选修3-5动量专题讲练1

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1、内部讲义《动量》专题讲练专题一：实验：探究碰撞中的不变量1、一维碰撞：高中阶段只研究最简单的碰撞—一维碰撞两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动．这种碰撞叫做一维碰撞．2、探究方案：方案一：用气垫导轨作碰撞实验（如图所示：课本推荐方案）本方案的关键是测量碰撞前后的速度：方法是利用光电计时器来测速。原理如下：如上图所示，图中滑块上矩形部分为挡光板，挡光板有一定的宽度，设为L．气垫导轨上框架上安装有光控开关，并与计时装置相连，构成光电计时装置．当挡光板穿入时，将光挡住开始计时，穿过后不再挡光则停止计时，设记录的时间为t，则滑块相当于在L的位移上运动了时间t，所以

2、滑块匀速运动的速度v=L/t．此方法在高考实验中曾经涉及过。例：（2009年全国高考理综卷1）某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。实验步骤如下：①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m；用直尺测量AB之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h1，B点到水平桌面的垂直距离h2；②将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间t1③重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值；④利用所测数据

3、求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值；⑤多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，做出f-关系曲线。（1）用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）：①斜面倾角的余弦=；②滑块通过光电门时的速度v=；③滑块运动时的加速度a=；④滑块运动时所受到的摩擦阻力f=；（2）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得d=。★实验记录及分析碰撞前碰撞后第17页共17页内部讲义质量m1=m2=m1=m2=速度v1=v2=0==mvmv2v/m★得出初步猜想方案二：用小车研究碰撞将打点计时器固定在光滑桌面的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面。让小车A运动，小车B静止。在两小车的碰撞

4、端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两个小车连接成一体（如上图）。通过纸带测出它们碰撞前后的速度。方案三：用摆球研究碰撞如图所示，A、B是悬挂起来的钢球，把小球A拉起使其悬线与竖直线夹一角度a，放开后A球运动到最低点与B球发生碰撞，碰后B球摆幅为β角．如两球的质量mA=mB，碰后A球静止，B球摆角β=α，这说明A、B两球碰后交换了速度；如果mA>mB，碰后A、B两球一起向右摆动；如果mA

5、该物体的动量P=mv（2）特征：①动量是状态量，它与某一时刻相关；②动量是矢量，其方向质量物体运动速度的方向。（3）意义：速度从运动学角度量化了机械运动的状态动量则从动力学角度量化了机械运动的状态。2、动量和动能的区别和联系①动量的大小与速度大小成正比，动能的大小与速度的大小平方成正比。即动量相同而质量不同的物体，其动能不同；动能相同而质量不同的物体其动量不同。第17页共17页内部讲义②动量是矢量，而动能是标量。因此，物体的动量变化时，其动能不一定变化；而物体的动能变化时，其动量一定变化。③因动量是矢量，故引起动量变化的原因也是矢量，即物体受到外力的冲量；动能是标量，引起

6、动能变化的原因亦是标量，即外力对物体做功。④动量和动能都与物体的质量和速度有关，两者从不同的角度描述了运动物体的特性，且二者大小间存在关系式：P2＝2mEk3、动量的变化及其计算方法动量的变化是指物体末态的动量减去初态的动量，是矢量，对应于某一过程（或某一段时间），是一个非常重要的物理量，其计算方法：动量的变化量也是矢量，其方向与速度的改变量的方向相同，＝P1-P0此式为矢量式，若P1、P0不在一直线上时，要用平行四边形定则（或矢量三角形法）求矢量差.若在一直线上，先规定正方向，再用正、负表示P1、P0，则可用＝P1-P0＝mv1-mv0进行代数运算求解.例1、质量是1k

7、g的钢球,以5m/s的速度水平向右运动,碰到墙壁后以3m/s的速度被反向弹回,钢球的动量改变多少?例2、质量为m的质量在半径为r的圆周上以角速度做匀速圆周运动，则：半个周期内动量的变化量是。4、冲量概念及其理解（1）定义：某个力与其作用时间的乘积称为该力的冲量I=F△t（2）特征：①冲量是过程量，它与某一段时间相关；②冲量是矢量，对于恒力的冲量来说，其方向就是该力的方向。（3）意义：冲量是力对时间的累积效应。对于质量确定的物体来说，合外力决定看其速度将变多快；合外力的冲量将决定着其速度将变多少。对于质量不确定的物体来说，合外力