高中物理专题十二讲【第05讲 动量和能量的综合应用】课件.ppt

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1、第5讲动量和能量的综合应用【知识梳理查漏补缺】【典例精析举一反三】1【知识梳理查漏补缺】一、解决力学问题的三大基本观点1.牛顿运动定律结合运动学公式(称之为力的观点)是解决力学问题的基本思路和方法．因牛顿第二定律是瞬时定律，此种方法适用于需求解过程中间状态(速度、加速度)的问题．2.动量定理和动量守恒定律．(动量观点)3.动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律．(能量观点)动量定理、动能定理研究的是物体或系统在某一过程中初、末状态动量、动能的改变量，而无需对过程的变化细节做深入的研究．如问题不涉及物体运动过程中的加速度，而涉及运动时间的问题，优先考虑动量定理；涉及位移的问题，优先考虑动能定理．

2、2二．力学综合题的基本思路1．认真审题，弄清题意．审题时要注意：（1）挖掘隐含条件，隐含条件往往隐含在关键的词语中，题目的附图中，发生的物理现象中和题目的所求中；（2）重视对物理过程的分析：审题时，要弄清题目中的物理过程及其得以进行的条件，明确运动的性质，把握过程中的不变量、变量、关联量之间的相互关系，并找出与物理过程相适应的物理规律．32.确定研究对象，分析受力情况和运动情况．选择研究对象的两个基本原则:一是要选择已知量充分且涉及所求量的物体为研究对象；二是要优先选择能够满足某个守恒定律的物体(或物体系)为研究对象．进行运动分析时要注意两个方面:(1)运动情况变化时，找出运动量(s、a、v、

3、t)的关系.(2)运动可能出现多种可能性.3.明确解题途径，正确运用规律.4.分析解题结果，有时需做一定讨论(特别对多解问题).4【典例精析举一反三】类型一：碰撞、爆炸、反冲中的动量、能量守恒在碰撞、爆炸、反冲问题中，物体间的相互作用力（内力）远大于系统受到的外力，用牛顿运动定律求解非常复杂，甚至根本就无法求解，但用动重守恒定律求解时，只需要考虑过程的始末状态，而不需要考虑过程的具体细节，这正是用动量守恒定律求解问题的优势.5例1一倾角为θ＝45°的斜面固定于地面，斜面顶端离地面的高度h0＝1m，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板.在斜面顶端自由释放一质量m＝0.09kg的小物块(视为质点).小

4、物块与斜面之间的动摩擦因数μ＝0.2.当小物块与挡板碰撞后，将以原速返回。重力加速度g＝10m/s2.在小物块与挡板的前4次碰撞过程中，挡板给予小物块的总冲量是多少？mh06【解析】由动量守恒定律和能量守恒定律得：解得：炮弹射出后做平抛，有：解得目标A距炮口的水平距离为：同理，目标B距炮口的水平距离为：解得：7类型二：滑块运动中的动量、能量守恒解决滑块问题一般要用到动量定理、动量守恒定律、动能定理、功能原理以及动力学等规律，综合性强，能力要求高，是高中物理常见的题型之一，也是高考中经常出现的题型.解决此类问题,关键要看地面是否光滑，动量是否守恒，若不守恒，往往要用动量定理和动能定理．同时要注意

5、分析物体的运动时间关系、位移关系、能量关系等，找出它们之间的关系，列方程求解.8例2固定的凹槽水平表面光滑，其内放置U形滑板N，滑板两端为半径R＝0.45m的1/4圆弧面，A和D分别是圆弧的端点，BC段表面粗糙，其余段表面光滑，小滑块P1和P2的质量均为m，滑板的质量M＝4m．P1和P2与BC面的动摩擦因数分别为μ1=0.10和μ2=0.40，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，开始时滑板紧靠槽的左端，P2静止在粗糙面的B点，P1以v0＝4.0m/s的初速度从A点沿弧面自由滑下，与P2发生弹性碰撞后，P1处在粗糙面B点上，当P2滑到C点时，滑板恰好与槽的右端碰撞并与槽牢固粘连，P2继续滑动,到达D

6、点时速度为零,P1与P2视为质点,取g＝10m/s2,问：(1)P2在BC段向右滑动时，滑板的加速度为多大？(2)BC长度为多少？N、P1和P2最终静止后，P1与P2间的距离为多少？9【解析】设A、B、C的质量均为m．B、C碰撞前，A与B的共同速度为v0，碰撞后B与C的共同速度为v1．对B、C构成的系统，由动量守恒定律得：设A滑至C的右端时，三者的共同速度为v2．对A、B、C构成的系统，由动量守恒定律得:设C的长度为L，A与C的动摩擦因数为μ，则据摩擦生热公式和能量守恒定律可得:mv0＝2mv12mv0＝3mv2设从发生碰撞到A移至C的右端时C所走过的距离为s，则对B、C构成的系统据动能定理可

7、得:由以上各式解得10类型三：弹簧问题中的动量、能量守恒弹簧常常与其他物体直接或间接地联系在一起，通过弹簧的伸缩形变，使与之相关联的物体发生力、运动状态、动量和能量等方面的改变.因此，这类问题具有很强的隐蔽性和综合性特征，也为学生的想象和推理提供了一个多变的思维空间.解决此类问题的关键在于能对与弹簧相关联的系统进行正确的力和运动的关系分析、功能关系的分析，并抓住弹簧的基本特征，正确地运用力学规律加