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时间:2019-11-14
《2019版高考物理二轮复习专题二功与能动量第7讲碰撞与动量守恒学案》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第7讲碰撞与动量守恒主干知识体系核心再现及学科素养知识规律(1)动量和冲量的概念.(2)动量定理的应用.(3)动量守恒的条件和表达式.(4)三类碰撞的特点.(5)爆炸和反冲的特点.(6)力学中的两大守恒思想.①能量守恒.②动量守恒.思想方法(1)物理思想:理想化模型思想、守恒思想、类比思想.(2)物理方法:临界法、整体与隔离法. 1.(2018·全国Ⅱ卷15)高空坠物极易对行人造成伤害.若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( )A.10NB.102
2、NC.103ND.104NC [设每层楼高约为3m,则下落高度约为h=3×25m=75m由mgh=mv2及(F-mg)t=mv知鸡蛋对地面的冲击力F=+mg≈103N]2.(2018·全国Ⅲ卷,21)如图,一平行板电容器连接在直流电源上,电容器的极板水平;两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反,使它们分别静止于电容器的上、下极板附近,与极板距离相等.现同时释放a、b,它们由静止开始运动.在随后的某时刻t,a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面.a、b间的相互作用和重力可忽略.下列说法正确的是( )A.a的质量比b的大B.在t时刻,a的动能
3、比b的大C.在t时刻,a和b的电势能相等D.在t时刻,a和b的动量大小相等BD [A错:经时间t、a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面,则xa>xb,根据x=at2,得aa>ab,又由a=知,maWb,由动能定理知,a的动能比b的动能大;C错:a、b处在同一等势面上,根据Ep=qφ,a、b的电势能绝对值相等,符号相反;D对:根据动量定理Ft=p-p0,则经过时间t,a、b的动量大小相等.]3.(2018·天津卷,9(1))质量为0.45kg的木块静止在光滑水平面上,一质量为0.
4、05kg的子弹以200m/s的水平速度击中木块,并留在其中,整个木块沿子弹原方向运动,则木块最终速度的大小是________m/s.若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×103N,则子弹射入木块的深度为________m.解析 设木块的最终速度为v,则根据动量守恒定律得mv0=(M+m)v,解得v=20m/s根据能量守恒定律得Ffd相对=mv-(M+m)v2,解得d相对=0.2m答案 20 0.24.(2017·高考全国卷Ⅰ,14)将质量为1.00kg的模型火箭点火升空,50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在
5、燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )A.30kg·m/sB.5.7×102kg·m/sC.6.0×102kg·m/sD.6.3×102kg·m/sA [燃气从火箭喷口喷出的瞬间,火箭和燃气组成的系统动量守恒,设燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为p,根据动量守恒定律,可得p-mv0=0,解得p=mv0=0.050kg×600m/s=30kg·m/s,选项A正确.]5.(2016·高考全国卷Ⅰ,35节选)某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便起见,假设水柱从横截面积为
6、S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于S);水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g.求:(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量;(2)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度.解析 (1)设Δt时间内,从喷口喷出的水的体积为ΔV,质量为Δm,则Δm=ρΔV①ΔV=v0SΔt②由①②式得,单位时间内从喷口喷出的水的质量为=ρv0S③(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h,水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v.对于Δt时间内喷出的水,由
7、能量守恒得(Δm)v2+(Δm)gh=(Δm)v④在h高度处,Δt时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为Δp=(Δm)v⑤设水对玩具的作用力的大小为F,根据动量定理有FΔt=Δp⑥由于玩具在空中悬停,由力的平衡条件得F=Mg⑦联立③④⑤⑥⑦式得h=-答案 (1)ρv0S (2)-[考情分析]■命题特点与趋势1.动量定理、动量守恒定律属于力学的主干知识,在现代物理中应用很广,这部分知识与牛顿运动定律、功和能合称“解题三把金钥匙”,是解决物理问题的重要基本方法,是高考的重点考查内容.2.试题经常与机械能守恒定律、平抛运动、圆周运动等力学
8、及电磁学、原子物理等知识点组成综合题.这类题型,命题情景新,联系实际密切,综合性强,前后两个物理过程一般通过碰撞来过渡,这
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