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时间:2020-03-28
《【热点专题】2013年高考三轮冲刺讲解课件专题十八碰撞.ppt》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、专题十八碰撞与动量守恒1.动量、动量守恒定律及其应用Ⅱ2.弹性碰撞和非弹性碰撞Ⅰ3.实验:验证动量守恒定律说明:对碰撞和动量守恒定律的应用高考中只限于一维情况1.高考对本章的考查重点是动量和动量守恒定律的应用,尤其是动量和能量的综合问题更是考查的热点,如:碰撞、打击、反冲、滑块摩擦等问题.2.根据新课标高考的要求,本章内容易与力学、原子物理学结合进行综合命题.3.探究和验证碰撞中的动量守恒,在高考实验考查中出现频率很高.动量的矢量性【典例1】(2011·福建高考)在光滑水平面上,一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后,A球的速度方向与碰撞前相反,则碰撞
2、后B球的速度大小可能是()A.0.6vB.0.4vC.0.3vD.0.2v【审题视角】解答本题应注意以下两点:【关键点】(1)动量是矢量,应先选好正方向.(2)抓住A球碰后反弹条件列方程即可判断B球速度大小.【精讲精析】由动量守恒定律得:mv=mvA+2mvB,规定A球原方向为正方向,由题意可知vA为负值,则2mvB>mv,可得vB>0.5v,因此B球的速度可能为0.6v,故选A.答案:A【命题人揭秘】动量的矢量性(1)动量守恒定律方程式是一个矢量关系式,必须注意其方向性,同一直线上的动量在选好正方向以后,用正负号表示其方向.(2)注意根据相互作用前、后时刻的动量矢量和相
3、等列方程.碰撞中的动量和能量综合问题【典例2】(2012·安徽高考)如图所示,装置的左边是足够长的光滑水平台面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量M=2kg的小物块A.装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面等高,并能平滑对接.传送带始终以u=2m/s的速率逆时针转动.装置的右边是一光滑曲面,质量m=1kg的小物块B从其上距水平台面高h=1.0m处由静止释放.已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,l=1.0m.设物块A、B间发生的是对心弹性碰撞,第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态.取g=10m/s2.(1)求物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小.(2)通过计算
4、说明物块B与物块A第一次碰撞后能否运动到右边的曲面上?(3)如果物块A、B每次碰撞后,物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定,而当它们再次碰撞前锁定被解除,试求出物块B第n次碰撞后的运动速度大小.【审题视角】解答本题时要注意以下三点:【关键点】(1)物块B在运动的过程中机械能一部分损失在传送带上,一部分损失在A上.(2)由于传送带向左运动,必须验证物块B与物块A碰撞后是否能滑到传送带右端.(3)物块B每次与物块A发生弹性碰撞时的情景相似,故可求出每次碰后速度的表达式.【精讲精析】(1)对B,自开始至曲面底端时,由机械能守恒定律得:mBgh=mBvB2①vB==m/s=m/s
5、②设B在传送带上速度减为2m/s时经过的位移为x,则:③故B在传送带上一直做减速运动,设B到达传送带左端时速度大小为v′B由vB2-v′B2=2μgl得:v′B==4m/s.④此后B以4m/s的速度滑向A即物块B与物块A第一次碰前的速度大小为4m/s.(2)设物块B与物块A第一次碰撞后的速度大小分别为vB1、vA1,由动量守恒定律得:mBv′B=mAvA1-mBvB1⑤由能量守恒定律得:mBv′B2=mBvB12+mAvA12⑥由以上两式解得:vA1=v′B=m/s,vB1=v′B=m/s⑦即第一次碰撞后,B以m/s的速度滑上传送带,设B向右减速为0时经过的位移为x′:则
6、:⑧所以B不能运动到右边的曲面上.(3)B第一次碰撞后在传送带上向右减速为0后,在摩擦力的作用下向左加速,到达传送带左端时的速度大小等于vB1,以后B每次与A碰撞后的速度大小均等于从传送带左端滑出时的速度大小,即B每次与A碰撞后的速度大小均等于下一次B与A碰撞前的速度大小.设A与B第二次碰撞后的速度分别为vA2、vB2,则由⑦式得:⑨所以第n次碰撞后B的速度大小为:vBn=()nv′B=m/s答案:(1)4m/s(2)不能(3)m/s【命题人揭秘】含弹簧的碰撞问题的分析方法(1)分析建立碰撞模型:是一个与一个碰撞还是与两个碰撞,是碰撞弹开还是粘连成一体,是弹性的还是非弹性
7、的.(2)分析碰撞过程:是一个过程还是多个过程.(3)依据碰撞过程逐一列动量和能量守恒方程.动量守恒中的临界问题【典例3】(2011·山东高考)如图所示,甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m,两船沿同一直线同一方向运动,速度分别为2v0、v0.为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住,求抛出货物的最小速度.(不计水的阻力)【审题视角】解答本题的思路按以下两步进行:【关键点】(1)分析如何避免两船相撞:甲、乙抛接货物后两船同向运动或反向运动.(2)分析得到抛货物的
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