动量守恒条件及应用-高三复习难点分

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1、基础教育资源网www.2010edu.com为您提供完全免费的教育资源！难点10动量守恒条件及应用作为物理学三大定律之一的动量守恒定律，以其在知识体系中的重要性及在实际应用中的广泛性，一直处于高考命题考查的重点和热点.历年不少考生由于对守恒条件把握不准、研究对象选取不明确屡屡失误，从而使其成为了高考的一个突出难点.●难点磁场1.（★★★★）把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑水平地面上，枪发射一颗子弹时，关于枪、子弹、车，下列说法中正确的是A.枪和子弹组成的系统，动量守恒B.枪和车组成的系统，动量守恒C.三者组成的系统，因为

2、子弹和枪筒之间的摩擦力很小，使系统的动量变化很小，可以忽略不计，故系统动量守恒D.三者组成系统，动量守恒，因为系统只受重力和地面支持力这两个力的作用，这两个外力的合力为零2.（★★★★）气球下系一条绳，总共质量为M，有一质量为m的人攀在气球下面，人和气球共同静止于空中，这时人距地面的高度为H，若使人安全滑到地面，绳子的长度至少为________.（不计空气阻力，人可视为质点）图10-13.（★★★★）如图10-1所示，光滑水平面上停放一个木箱和小车，木箱质量为m，小车和人总质量为M，M∶m=4∶1,人以速率v沿水平方向将木箱推出

3、，木箱被挡板以原速反弹回来以后，人接住木箱再以同样大小的速度v第二次推出木箱，木箱又被原速反弹……，问人最多能推几次木箱？●案例探究图10-2［例1］（★★★★）如图10-2所示，AB为一光滑水平横杆，杆上套一质量为M的小圆环，环上系一长为L质量不计的细绳，绳的另一端拴一质量为m的小球，现将绳拉直，且与AB平行，由静止释放小球，则当线绳与AB成θ角时，圆环移动的距离是多少？命题意图：以动量守恒定律等知识为依托，考查动量守恒条件的理解与灵活运用能力.B级要求.错解分析：（1）对动量守恒条件理解不深刻，对系统水平方向动量守恒感到怀疑

4、，无法列出守恒方程.（2）找不出圆环与小球位移之和（L-Lcosθ）.解题方法与技巧：虽然小球、细绳及圆环在运动过程中合外力不为零（杆的支持力与两圆环及小球的重力之和不相等）系统动量不守恒，但是系统在水平方向不受外力，因而水平动量守恒.设细绳与AB成θ角时小球的水平速度为v,圆环的水平速度为V，则由水平动量守恒有：MV=mv且在任意时刻或位置V与v均满足这一关系，加之时间相同，公式中的V和v可分别用其水平位移替代，则上式可写为：基础教育资源网www.2010edu.com为您提供完全免费的教育资源！基础教育资源网www.2010

5、edu.com为您提供完全免费的教育资源！Md=m［（L-Lcosθ）-d］解得圆环移动的距离：d=mL（1-cosθ）/（M+m）图10-3［例2］（★★★★）（1995年全国高考）如图10-3所示，一排人站在沿x轴的水平轨道旁，原点O两侧的人的序号都记为n（n=1,2,3……）.每人只有一个沙袋，x＞0一侧的每个沙袋质量为m=14kg，x＜0一侧的每个沙袋质量为m′=10kg.一质量为M=48kg的小车以某初速度从原点出发向正x方向滑行.不计轨道阻力.当车每经过一人身旁时，此人就把沙袋以水平速度v朝与车速相反的方向沿车面扔到

6、车上，u的大小等于扔此袋之前的瞬间车速大小的2n倍（n是此人的序号数）.（1）空车出发后，车上堆积了几个沙袋时车就反向滑行？（2）车上最终有大小沙袋共多少个？命题意图：以动量守恒定律及碰撞等知识为载体，创设人扔沙袋的物理情境，考查选取研究对象的能力，分析能力，推理归纳能力以及临界条件的挖掘能力.B级要求.解题方法与技巧：解法一：虚设法依题意，空车出发后，车上堆积了几个沙袋时就反向滑行，说明车的速度由向右变为向左，于是我们可虚设一个中间状态：v=0，设抛第n个沙袋前车的速度为vn-1，则抛第n个沙袋的速度为2nvn-1，抛后小车速

7、度为零，由动量守恒可得：［M+（n-1）m］vn-1-2nmvn-1=0解得：n=34/14,因沙袋必须是整数，所以空车出发后堆积三个沙袋车就反向滑行.再设向x负方向运行时虚设一中间状态v=0，设抛n个m′沙袋后车速为零，则由动量守恒定律得：［M+3m+（n-1）m′］vn-1-2nm′vn-1=0解得：n=8,故车上最终有大小沙袋11个.本题的难点是选取研究对象并寻找反向的条件.车反向的条件是由速度大于零变到速度小于零，而在本题解的过程中，用"虚设法"虚设了临界状态速度等于零，抓住这一临界状态并合理选取研究对象［把车和（n-1

8、）个扔到车上的沙袋及第n个要扔到车上的沙袋作为一个系统］是正确解答该类运动方向发生变化问题的关键.本题也可不设速度为零的临界状态，而用V（n-1）＞0和vn＜0讨论分析.解法二：（1）小车在x轴正方向时，令第n个沙袋扔到车上后的车速为vn,则根据动量守恒定律，有