1、板块一 专题突破复习第1页专题突破复习板块一板块一 专题突破复习第2页能量与动量专题二第3页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破第三讲碰撞与动量守恒第4页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破知识网络构建 结网建体把脉考向第5页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破知识建构高考调研1.2018年高考中该部分内容的考查难度将加大(1)利用图象或公式直接考查动量定理或者动量守恒定律(2)考查动量定理的应用，特别是动量定理在流体力学中的应用此外，动量定理还可以与电场、磁场、电磁感应等知识综合命题，选择题和计算题的命题形式皆有可能出现(3)考查动
2、量守恒定律及其应用试题常常涉及多个物体、多个过程，以碰撞模型为纽带，几个运动阶段既相互独立，又相互联系，物体碰前、碰后的速度是联系各运动阶段的桥梁此类题目中动量常与能量、牛顿运动定律等知识相互结合2.常用的思想方法：动量定理结合微积分的思想方法弹性碰撞中的二级结论法.第6页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破答案(1)物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化(2)一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变(3)动量守恒定律成立的条件系统不受外力或系统所受外力的矢量和为零，则系统动量守恒系统所受合外力虽然不为零，但系统的内力远大于外力时，如碰撞、爆炸等现象中
3、，系统的动量可看成近似守恒第7页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破系统所受的合外力虽不为零，如果在某一个方向上合外力为零，那么在该方向上系统的动量守恒第8页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破(4)碰撞的分类第9页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破核心要点突破 透析重难题型突破第10页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破考向一 动量定理归纳提炼1用动量定理的解题的基本思路第11页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破2应用动量定理解题技巧(1)动量定理没有适用条件，在计算与时间有关的问题时都可
4、以适用(2)动量定理研究对象选择可以是单一物体，也可以是质点系，在研究质点系问题时，受力分析是只考虑质点系的外力(3)在应用动量定理时需要规定正方向第12页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破(2016全国卷)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，重力加速度大小为g.求：第13页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破(1)
5、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思路点拨(1)玩具在空中悬停说明Fmg.(2)求水对玩具的作用力，可考虑动量定理解题第14页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破解析(1)设t时间内，从喷口喷出的水的体积为V，质量为m，则mVVv0St由式得，单位时间内从喷口喷出的水的质量 mt v0S(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t时间内喷出的水，由能量守恒得12(m)v2(m)gh12(m)v20第15页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破在h高度处，t时间内喷
6、射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小p(m)v设水对玩具的作用力的大小为F，根据动量定理有Ftp由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件得FMg联立式得hv202g M2g22v20S2答案(1)v0S(2)v202g M2g22v20S2第16页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破用动量定理解决连续的流体问题在日常的生活和生产中，常涉及流体的连续相互作用问题，用常规的方法很难解决，若构建柱体微元模型，然后用动量定理分析求解，则可使问题迎刃而解对于流体或类似流体(如粒子流)问题，解答的原则一般是选择一段时间内作用在某物体上的流体为研究对象，然后确定出流体柱的体积、质量、状
7、态变化及受力情况，再确定与其对物体的作用规律第17页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破熟练强化迁移一 动量定理与生产生活相结合1(2015重庆卷)高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为()A.m 2ghtmgB.m 2ghtmgC.m ghtmgD.m ghtmg第18页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破解析 下降h阶段v22gh，得v2gh，对此后至安全
8、带最大伸长过程应用动量定理，设竖直向下为正，(Fmg)t0mv，得Fm 2ghtmg，A正确选A.答案 A第19页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破迁移二 动量定理解决连续流体问题2(多选)(2017河北名校联盟)如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击右侧的煤层设水柱直径为D，水流速度为v，方向水平，水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度为零高压水枪的质量为M，手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为.下列说法正确的是()第20页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破A高压水枪单位时间喷出的水的质量为vD2B高压水枪的功率为18D
9、2v3C水柱对煤层的平均冲力为14D2v2D手对高压水枪的作用力水平向右第21页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破解析 设t时间内，从水枪喷出的水的体积为V，质量为m，则mV，VSvt 14 D2vt，单位时间喷出水的质量为 mt 14 vD2，选项A错误t时间内水枪喷出的水的动能Ek 12 mv2 18 D2v3t，由动能定理知高压水枪在此期间对水做功为WEk18D2v3t，高压水枪的功率PWt18D2v3，选项B正确考虑一个极短时间t，在此时间内喷到煤层上水的质量为m，设煤层对水柱的作用力为F，由动量定理，Ft 第22页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心
10、要点突破mv，t时间内冲到煤层水的质量m14D2vt，解得F14 D2v2，由牛顿第三定律可知，水柱对煤层的平均冲力为FF14D2v2，选项C正确当高压水枪向右喷出高压水流时，水流对高压水枪的作用力向左，由于高压水枪有重力，根据平衡条件，手对高压水枪的作用力方向斜向右上方，选项D错误答案 BC第23页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破考向二 动量守恒定律的应用归纳提炼1动量守恒定律解题思路及方法第24页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破2三种常见表达式(1)pp(系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p)实际应用时的三种常见形式m1v1m2v
11、2m1v1m2v2(适用于作用前后都运动的两个物体组成的系统)0m1v1m2v2(适用于原来静止的两个物体组成的系统，比如爆炸、反冲等，两者速率及位移大小与各自质量成反比)第25页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破 m1v1m2v2(m1m2)v(适用于两物体作用后结合为一体或具有相同速度的情况，完全非弹性碰撞)(2)p0(系统总动量不变)(3)p1p2(相互作用的两物体组成的系统，两物体动量增量大小相等、方向相反)第26页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破(多选)(2017陕西宝鸡模拟)光滑水平面上放有质量分别为2m和m的物块A和B，用细线将它们连
12、接起来，两物块中间夹有一压缩的轻质弹簧(弹簧与物块不相连)，弹簧的压缩量为x.现将细线剪断，此刻物块A的加速度大小为a，两物块刚要离开弹簧时物块A的速度大小为v，则()第27页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破A物块开始运动前，弹簧的弹性势能为32mv2B物块开始运动前，弹簧的弹性势能为3mv2C物块B的加速度大小为a时弹簧的压缩量为x2D物块A从开始运动到刚要离开弹簧时位移大小为32x第28页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破思路点拨(1)可根据动量守恒求得物块B的速度(2)剪断细绳瞬间，弹簧两侧物块受力大小相等第29页知识网络构建板块一 专题二第
13、三讲名师微课导学核心要点突破解析 依据题述，两物块刚要离开弹簧时物块A的速度大小为v，由动量守恒定律，2mvmv，解得物块B的速度大小v2v；由能量守恒定律，物块开始运动前，弹簧的弹性势能Ep122mv212mv23mv2，A错误，B正确剪断细线瞬间，轻弹簧两侧物块受力大小相等，都为kx，由牛顿第二定律，kx2ma；当物块B的加速度大小为a时，由牛顿第二定律，makx，联立解得xx2，C正确根据上述分析可知，物块B的第30页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破加速度是A的2倍，由s12at2，物块B的位移是A的2倍，物块A从开始运动到刚要离开弹簧时位移大小为13x，D错误答
14、案 BC第31页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破三种碰撞解读(1)弹性碰撞碰撞结束后，形变全部消失，动能没有损失，不仅动量守恒，而且初、末动能相等m1v1m2v2m1v1m2v212m1v2112m2v2212m1v1212m2v22v1m1m2v12m2v2m1m2第32页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破v2m2m1v22m1v1m1m2v20时，v1m1m2m1m2v1v22m1m1m2v1讨论：m1m2，v10，v2v1(速度交换)；m1m2，v10，v20(碰后，两物体沿同一方向运动)；第33页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学
15、核心要点突破m1m2，v1v1，v22v1；m1m2，v10(碰后，两物体沿相反方向运动)；m1m2，v1v1，v20；第34页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破第35页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破熟练强化迁移一 非弹性碰撞1光滑水平面上有A、B两辆小车，mB1 kg，原来静止，mA1 kg(含支架)现将小球C用长为0.2 m的细线悬于支架顶端，mC0.5 kg.开始时A车与C球以v04 m/s的速度冲向B车，如下图所示若A、B正碰后粘在一起，不计空气阻力，g取10 m/s2，求小球C摆动到最大高度时的速度和上升的最大高度第36页知识网络构建板
16、块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破第37页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破解析 设A，B相碰后二者的共同速度为v，(相碰时C球水平方向不受力，仍保持v0的速度)则由动量守恒定律mAv0(mAmB)v解得v2 m/sA、B粘在一起后，小球C向右摆，细绳在水平方向的分力使A、B加速，当C的速度与A、B水平方向的速度相同时小球摆至最高点，则由动量守恒，有mCv0(mAmB)v(mAmBmC)v解得A、B、C相同的速度v2.4 m/s.第38页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破再由机械能守恒定律，设C球摆上的最大高度为h，则12mCv2012(mA
17、mB)v212(mAmBmC)v2mCgh解得h0.16 m答案 2.4 m/s 0.16 m第39页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破迁移二 弹性碰撞2如图所示，AB为倾角37的粗糙斜面轨道，通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道BC相连接，质量为m2的小球乙静止在水平轨道上，质量为m1的小球甲以速度v0与乙球发生弹性正碰若m1m212，且轨道足够长，要使两球能发生第二次碰撞，求乙球与斜面之间的动摩擦因数的取值范围(sin370.6，cos370.8)第40页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破解析 设碰后甲的速度为v1，乙的速度为v2，由动量守恒和机械能
18、守恒，有m1v0m1v1m2v212m1v2012m1v2112m2v22解得v1m1m2m1m2v013v0，v22m1m1m2v023v0设乙球沿斜面上滑的最大位移大小为s，滑到斜面底端的速度大小为v，由动能定理有第41页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破(m2gsin37m2gcos37)s12m2v22(m2gsin37m2gcos37)s12m2v2解得vv223434乙要能追上甲，则vv03解得0.45答案 mgl即 v202gl设在a、b发生弹性碰撞前的瞬间，a的速度大小为v1，由能量守恒有12mv2012mv21mgl设在a、b碰撞后的瞬间，a、b的速度大
19、小分别为v1、v2，由动量守恒和能量守恒有第52页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破mv1mv13m4 v212mv2112mv12123m4 v22联立式解得v287v1由题意，b没有与墙发生碰撞，由功能关系可知123m4 v223m4 gl第53页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破联立式，可得 32v20113gl联立式，a与b发生碰撞，但b没有与墙发生碰撞的条件32v20113gl v202gl答案 32v20113gl v202gl第54页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破3(2017天津卷)如图所示，物块A和B通过一根
20、轻质不可伸长的细绳相连，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA2 kg、mB1 kg.初始时A静止于水平地面上，B悬于空中现将B竖直向上再举高h1.8 m(未触及滑轮)，然后由静止释放一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触取g10 m/s2，空气阻力不计求：第55页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破(1)B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t；(2)A的最大速度v的大小；(3)初始时B离地面的高度H.第56页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破解析 本题考查自由落体运动、机械能守恒定律及动量守恒定律(1)B从释
21、放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有h12gt2代入数据解得t0.6 s(2)设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB，有vBgt第57页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，A、B相互作用，由动量守恒得mBvB(mAmB)v之后A做匀减速运动，所以细绳绷直后瞬间的速度v即最大速度，联立式，代入数据解得v2 m/s(3)细绳绷直后，A、B一起运动，B恰好可以和地面接触，说明此时A、B的速度为零，这一过程中A、B组成的系统机械能守恒，有第58页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破 12(mAmB)v2mBgHmAgH代入数据解
22、得H0.6 m答案(1)0.6 s(2)2 m/s(3)0.6 m第59页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破第60页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破迁移训练1如下图所示，一质量为M、顶端距离地面为h的带有曲面的斜面体放在水平面上，斜面体底端的切线水平，将一质量为m、可视为质点的滑块从斜面体的顶端由静止释放第一次斜面体固定在水平面上，滑块滑到斜面体底端时的速度大小为v1；第二次斜面体不固定，滑块滑到斜面体底端时的速度大小为v2.已知M4 kg、m5 kg，忽略一切摩擦则 v1v2 的值为多少？第61页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要
23、点突破第62页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破解析 第一次斜面体固定，滑块下滑过程中只有重力做功，滑块的机械能守恒，滑块在最高处的重力势能全部转化为滑到斜面体底端时的动能，有mgh12mv21解得滑块滑到斜面体底端时的速度v1 2gh第二次斜面体不固定，当滑块滑到斜面体底端时，对滑块和斜面体组成的系统，由于在水平方向上不受外力，因此系统在水平方向上动量守恒滑块到达斜面体底端时的速度为v2，设斜面体的速度为v0，则由水平方向动量守恒，得mv2Mv00第63页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破滑块下滑时，只有重力和系统内的弹力做功，系统的机械能守恒，有
24、mgh12mv2212Mv20联立解得v22MghMm因此两种情况下滑块到达斜面体底端的速度的比值为 v1v2 MmM32.答案 32第64页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破2(2017湖南长沙四县三月模拟)足够长的平行金属轨道M、N，相距L0.5 m，且水平放置；M、N左端与半径R0.4 m的光滑竖直半圆轨道相连，金属棒b和c可在轨道上无摩擦地滑动，两金属棒的质量mbmc0.1 kg，电阻RbRc1，轨道的电阻不计平行水平金属轨道M、N处于磁感应强度B1 T的匀强磁场中，磁场方向与轨道平面垂直，光滑竖直半圆轨道在磁场外，如图所示，若使b棒以初速度v010 m/s开始向
25、左运动，求：第65页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破(1)c棒的最大速度(2)c棒中产生的焦耳热(3)若c棒达最大速度后沿半圆轨道上滑，金属棒c到达轨道最高点时对轨道的压力的大小第66页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破解析(1)在磁场力作用下，b棒做减速运动，c棒做加速运动，当两棒速度相等时，c棒达最大速度选两棒为研究对象，根据动量守恒定律有mbv0(mbmc)v解得c棒的最大速度为：vmbmbmcv012v05 m/s(2)从b棒开始运动到两棒速度相等的过程中，系统减少的动能转化为电能，两棒中产生的总热量为：Q 12 mbv 20 12(mbm
26、c)v22.5 J第67页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破因为RbRc，所以c棒中产生的焦耳热为QcQ21.25 J(3)设c棒沿半圆轨道滑到最高点时的速度为v，从最低点上升到最高点的过程由机械能守恒可得：12mcv212mcv2mcg2R解得v3 m/s在最高点，设轨道对c棒的弹力为F，由牛顿第二定律得mcgFmcv2R第68页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破解得F1.25 N由牛顿第三定律得，在最高点c棒对轨道的压力为1.25 N答案(1)5 m/s(2)1.25 J(3)1.25 N第69页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要
27、点突破3(2017湖北七市3月模拟)如图所示，光滑平行金属轨道的水平部分处于竖直向下的B4 T的匀强磁场中，两轨道间距为L0.5 m，轨道足够长金属棒a和b的质量都为m1 kg，电阻RaRb1.b棒静止于轨道水平部分，现将a棒从h80 cm高处自静止沿弧形轨道下滑，通过C点进入轨道的水平部分，已知两棒在运动过程中始终保持与轨道垂直，且两棒始终不相碰求a、b两棒的最终速度，以及整个过程中b棒中产生的焦耳热(已知重力加速度g10 m/s2)第70页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破第71页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破解析 a棒下滑至C点时速度设为v0，则由机械能守恒，有：mgh12mv20解得v04 m/s此后的运动过程中，a、b两棒达到共速前，两棒所受安培力始终等大反向，因此a、b两棒组成的系统动量守恒，有：mv0(mm)v解得a、b两棒共同的最终速度为v2 m/s，此后两棒一起做匀速直线运动第72页知识网络构建板块一 专题二第三讲名师微课导学核心要点突破由能量守恒定律可知，整个过程中回路产生的总的焦耳热为：Q12mv2012(mm)v2则b棒中产生的焦耳热Qb12Q联立解得：Qb2 J答案 2 m/s 2 J
