1、高考资源网() 您身边的高考专家班级: 姓名: 学号: 【自学目标】 1、理解动量守恒定律的确切含义和条件,学会其基本应用;2、进一步熟练掌握应用动量守恒定律解决问题的方法步骤;3、理解弹性碰撞和非弹性碰撞,会用动量和能量的观点综合分析解决一维碰撞问题.【自学重难点】 重点:会用动量和能量的观点综合分析解决一维碰撞问题; 难点:碰撞中的临界问题分析和动量与能量观点的综合应用。一、知识回顾1、碰撞的特点:(1)经历的时间 ;(2)相互作用力 ,物体速度变化 。2、碰撞的分类:弹性碰撞:动量守恒:m1v1m2v2 ,机械能守恒:m1vm2v ;非弹性碰撞:动量守恒:m1v1m2v2 ,碰撞过程中总
2、动能 ,机械能减少,损失的机械能转化为 ;(3)完全非弹性碰撞:动量守恒:m1v1m2v2(m1m2)v共 ,碰撞后两物体 ,碰撞中机械能损失 ,|Ek|m1vm2v 。3、动量守恒定律的表达式:m1v1m2v2 ,此式是 量式,列方程时首先 。4、动量守恒的条件: (1)系统不受外力或所受合外力为 ; (2)内力 外力;(3)系统所受合外力不为零,但在某一方向上合外力为 ,则系统在该方向上的动量守恒。5、机械能守恒定律的条件是:只有 或系统内弹簧弹力做功,仅有 和势能的相互转化,不存在其它形式的能。此时系统的其它内力做功是 (能、不能)忽略的(如物体间的相互作用摩擦力做功)二、探究学习 1、
3、探究碰撞中弹簧类的临界问题分析 在光滑水平长直轨道上,放着一个静止的弹簧振子,它由一轻弹簧两端各连结一个小球构成,如图所示,两小球质量相等,现突然给左端小球一个向右的速度v,试分析从开始运动到弹簧第一次恢复原长这一过程中两球的运动情况并求弹簧第一次恢复到自然长度时,每个小球的速度大小?解析:刚开始,A向右运动,B静止,弹簧被 ,对两球产生 (引、斥)力,则 A球速度 ,动量 ,而B球速度 ,动量 。此时A球的速度仍大于B球的速度,所以二者的距离在逐渐 (减小、增加)。当两者速度相等时,两球间距离最小,此时弹簧形变量 ,弹簧的弹性势能 ;此后,弹簧要恢复原长,对两球产生 (引、斥)力,则A球速度
4、 ,动量 ,而B球速度 ,动量 。此时A球的速度仍小于B球的速度,所以二者的距离在逐渐 (减小、增加)。当弹簧第一次恢复原长时,对两球不产生力,此时A球速度最小,动量 ,B球速度最大,动量 。整个过程相当于完全弹性碰撞在整个过程中,系统动量守恒,且系统的动能不变,有mvmvAmvB,mv2mvmv 得:vA0,vBv【讨论探究1】在上题中,如果是A球静止,给B球一个向右速度V,那么又会是怎样的情况呢?试分析从开始运动到弹簧第一次恢复原长这一过程中两球的运动情况并求弹簧第一次恢复到自然长度时,每个小球的速度大小? 结论:对于由弹簧组成的系统,在物体间发生相互作用的过程中,当弹簧被压缩到最短或拉伸
5、到最长时,弹簧两端的两个物体的速度必然相等。练习1:(单选)如图:所示,物体A静止在光滑的水平面上,A的左边 固定有轻质弹簧,与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞,A、B始终沿同一直线运动,则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是() A、A开始运动时 B、A的速度等于v时C、B的速度等于零时 D、A和B的速度相等时练习2:一轻质弹簧,两端各连质量均为m的滑块A和B,静止放置在光滑水平面上,滑块A被水平飞来的质量为、速度为v0的子弹击中且没有穿出(如图所示,)求:(1)击中瞬间,A和B的速度各多大?(2)以后运动过程中弹簧的最大弹性势能提示:子弹击中滑块A的瞬间,时间极短,弹簧还
6、未来得及发生形变,因此vB0,子弹和滑块A组成的系统动量守恒,机械能不守恒(因子弹和滑块间有摩擦阻力)。2、探讨:动量与能量观点的综合应用【讨论探究1】碰撞和爆炸类问题有哪些相同和不同之处呢?解析:爆炸与碰撞的共同点是:物理过程 (剧烈、缓和),系统内物体的相互作用的内力 。过程持续时间 ,可认为系统满足动量守恒爆炸与碰撞的不同点是:爆炸有其他形式的能转化为 ,所以动能 ;而碰撞时通常动能要损失,部分动能转化为 ,动能 。但两种情况都满足能量守恒,总能量保持不变练习3:如图所示,离地面高5.45 m的O处用不可伸长的细线挂一质量为0.4 kg的爆竹(火药质量忽略不计),线长0.45m.把爆竹拉起使细线水平,点燃导火线后将爆竹无初速度释放,爆竹到达最低点B时刚好炸成质量相等的两块,一块朝相反方向水平抛出,落到地面A处,抛出的水平距离为 s5 m另一块仍系在细线上继续做圆周运动通过最高点C.空气阻力忽略不计,g取10 m/s2.求:(1)、爆竹在最低点爆炸前的动量P1和爆炸后的动量P2(2)、爆竹在最低点爆炸前的动能EK1和爆炸后的动能EK2(3)、继续做圆周运动的那一块通过最高点时细线的拉力FT. - 3 - 版权所有高考资源网