2017-2018学年高中物理教科版选修3-5教学案第一章 章末盘点含答案

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1、碰撞与动量守恒专题一动量守恒定律应用中的常见模型1.人船模型此类问题关键在于确定物体位移或速度间的关系，并结合动量守恒求解。2．完全非弹性碰撞模型此类问题特点是最后物体“合”为一体，具有共同的末速度。利用动量守恒结合功能关系求解。3．爆炸模型此类问题动量守恒，其他形式的能转化为物体的动能，满足能量守恒。4．“子弹打木块”模型(1)在此类问题中，由于木块处于光滑水平面上，子弹打击木块的过程中动量守恒。(2)由于存在阻力做功，则系统的机械能减小，且减小量为阻力乘以相对位移(子弹打入木块的深度)，所以系统产生的内能，即热量Q＝fs相＝ΔE机。[例1]　如图11所示，在光滑的水平面上有一辆平板车

2、，上面站着一个人，车以速度v0前进。已知车的质量为m1，人的质量为m2，某时刻人突然向前跳离车，设人跳离车时，相对于车的速度为v，求人跳离后车的速度。图11[解析]　由受力特点可知人与车组成的系统动量守恒。由相对速度v可建立人、车末速度的关系。选取人和车组成的系统为研究对象。人跳出车的过程中，系统的动量守恒。取车前进方向为正方向，假设人跳出之后车的速度为v1，人的速度为v2。对系统由动量守恒定律(m1＋m2)v0＝m1v1＋m2v2又v2－v1＝v，所以v1＝v0－。[答案]　v0－10专题二多物体组成系统的动量问题及临界问题1.多体问题对于两个以上的物体组成的物体系，由于物体较多，相互

3、作用的情况也不尽相同，作用过程较为复杂，虽然仍可对初、末状态建立动量守恒的关系式，但因未知条件过多而无法求解，这时往往要根据作用过程中的不同阶段，建立多个动量守恒的方程，或将系统内的物体按相互作用的关系分成几个小系统，分别建立动量守恒的方程。2．临界问题在动量守恒定律的应用中，常常会遇到相互作用的两物体相距最近，避免相碰和物体开始反向运动等临界问题。这类问题的求解关键是充分利用反证法、极限法分析物体的临界状态，挖掘问题中隐含的临界条件，选取适当的系统和过程，运用动量守恒定律进行解答。[例2]　如图12所示，光滑水平直轨道上有三个滑块，A、B、C，质量分别为mA＝mC＝2m，mB＝m，A、

4、B用细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不拴接)。开始时A、B以共同速度v0运动，C静止。某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B的速度。图12[解析]　设共同速度为v，球A与B分开，B的速度为vB，由动量守恒定律有(mA＋mB)v0＝mAv＋mBvB，mBvB＝(mB＋mC)v，联立这两式得B与C碰撞前B的速度为vB＝v0。[答案]　v0专题三动量守恒与机械能守恒的综合(1)两个定律的研究对象都是物体系，外力作用于系统会改变物体系的总动量，当除重力和系统内弹力(一般是弹簧弹力)以外的力对系统做功时，要改变系统的机械

5、能，即要发生机械能和其他形式能的转化。(2)当系统满足动量守恒条件时，系统的机械能未必守恒，当机械能守恒时动量也未必守恒。[例3]　如图13所示，光滑水平面上放置质量均为m1＝2kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连(当滑块滑过感应开关时，两车自动分离)。其中甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ＝0.5。一根通过细线拴着而被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m＝1kg的滑块P10(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧储存的弹性势能E0＝10J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止。现剪断细线，求：图13(1)滑块P刚滑上乙车时的速度大小；(2)滑

6、块P滑上乙车后最终未滑离乙车，滑块P在乙车上滑行的距离为多大？[解析]　(1)设滑块P刚滑上乙车时的速度为v1，此时两车的速度为v2，对整体应用动量守恒定律和能量守恒定律有：mv1－2m1v2＝0E0＝mv12＋m1v22＋m1v22解得：v1＝4m/s。(2)设滑块P和小车乙达到的共同速度为v，滑块P在乙车上滑行的距离为L，对滑块P和小车乙应用动量守恒定律和能量守恒定律有：mv1－m1v2＝(m＋m1)vμmgL＝mv12＋m1v22－(m＋m1)v2解得：L＝m。[答案]　(1)4m/s　(2)m(时间：90分钟　满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。在每

7、小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．下列说法中正确的是(　　)A．物体的动量变化，其速度大小一定变化B．物体的动量变化，其速度方向一定变化C．物体的速度变化，其动量一定变化D．物体的速率变化，其动量一定变化解析：选CD　由p＝mv10可知，物体的动量与质量的大小、速度的大小(速率)和方向三个因素有关，只要其中的一个因素变化或它们都变化