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2017年高考物理(人教版、全国II)一轮复习课件:选修3-5 基础课时1动量定理 动量守恒定律及其应用 .ppt

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资源描述

1、知识梳理考点突破随堂演练高考导航 考点内容 要求 说明 高考命题实况 命题热点 2014卷 2014卷 2015卷 2015卷 动量、动量定理、动量守恒定律及其应用 只限于一维 T35(2)10分 (1)动量和动量守恒等基本概念、规律的理解,一般结合碰撞等实际过程考查;(2)综合运用动量和机械能的知识分析较复杂的运动过程;(3)光电效应、波粒二象性的考查;(4)氢原子光谱、能级的考查;(5)放射性元素的衰变、核反应的考查;(6)质能方程、核反应方程的计算;(7)与动量守恒定律相结合的计算 弹性碰撞和非弹性碰撞 T35(2)9分 T35(2)10分 光电效应 T35(1)5分 T35(1)5分

2、爱因斯坦光电效应方程 氢原子光谱 氢原子的能级结构、能级公式 T35(1)6分 T35(1)5分 原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期 放射性同位素 核力、核反应方程 结合能、质量亏损 裂变反应和聚变反应、裂变反应堆 射线的危害和防护 实验:验证动量守恒定律 T35(2)10分 知识梳理考点突破随堂演练基础课时1 动量定理 动量守恒 定律及其应用知识梳理考点突破随堂演练知识点一、动量、动量定理 1.动量 (1)定义:运动物体的质量和_的乘积叫做物体的动量,通常用p来表示。(2)表达式:p_。(3)单位:_。(4)标矢性:动量是矢量,其方向和_方向相同。2.冲量 (1)定义:力和力的_的乘

3、积叫做力的冲量。(2)表达式:I_。单位:Ns。(3)标矢性:冲量是矢量,它的方向由_的方向决定。速度mvkgm/s速度作用时间力Ft知识梳理考点突破随堂演练3.动量定理 项目 动量定理 内容 物体在一个过程始末的_变化量等于它在这个过程中所受力的_ 表达式 _F合t或_F合t 意义 合外力的冲量是引起物体_的原因 标矢性 矢量式(注意正方向的选取)动量冲量ppmvmv动量变化知识点二、动量守恒定律 1.内容:如果一个系统_,或者所受_为0,这个系统的总动量保持不变。不受外力外力的矢量和知识梳理考点突破随堂演练2.表达式:m1v1m2v2_或pp。3.适用条件(1)理想守恒:系统不受外力或所受

4、_为零,则系统动量守恒。(2)近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远_外力时,系统的动量可近似看成守恒。(3)分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒。知识点三、弹性碰撞和非弹性碰撞 1.碰撞 碰撞是指物体间的相互作用持续时间_,而物体间的相互作用力_的现象。m1v1m2v2外力的合力大于很短很大知识梳理考点突破随堂演练2.特点 在碰撞现象中,一般都满足内力_外力,可认为相互碰撞的系统动量守恒。3.分类 动量是否守恒 机械能是否守恒 弹性碰撞 守恒 _ 非弹性碰撞 守恒 有损失 完全非弹性碰撞 守恒 损失_ 远大于守恒 最大知识梳理考点突破随堂演练知识点四、实验:

5、验证动量守恒定律 方案一:利用气垫导轨完成一维碰撞实验(如图1所示)图1 1.测质量:用_测出滑块质量。2.安装:正确安装好气垫导轨。3.实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的_(改变滑块的质量。改变滑块的初速度大小和方向)。4.验证:一维碰撞中的动量守恒。天平速度知识梳理考点突破随堂演练方案二:利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验(如图2所示)1.测质量:用天平测出两小球的质量m1、m2。2.安装:把两个等大小球用等长悬线悬挂起来。3.实验:一个小球_,拉起另一个小球,放下时它们_。4.测速度:可以测量小球被拉起的角度,从而算出碰撞前对应小球的速度,测量碰撞

6、后小球摆起的角度,算出碰撞后对应小球的_。5.改变条件:改变碰撞条件,重复实验。6.验证:一维碰撞中的动量守恒。图2 静止相碰速度知识梳理考点突破随堂演练方案三:在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(如图3所示)图3 1.测质量:用天平测出两_的质量。2.安装:将打点计时器固定在光滑长木板的一端,把纸带穿过打点计时器,连在小车的后面,在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥。3.实验:接通_,让小车A运动,小车B静止,两车碰撞时撞针插入橡皮泥中,把两小车连接成一体运动。电源小车知识梳理考点突破随堂演练4.测速度:通过纸带上两计数点间的_及时间由v_算出速度。5.改变条件:改变碰撞条件,重复实验。6

7、.验证:一维碰撞中的动量守恒。方案四:利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律(如图4所示)图4 xt距离知识梳理考点突破随堂演练1.测质量:用天平测出两小球的质量,并选定质量大的小球为入射小球。2.安装:按照图4所示安装实验装置。调整固定斜槽使斜槽底端水平。3.铺纸:白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好。记下重垂线所指的位置O。4.放球找点:不放被撞小球,每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下,重复10次。用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面。圆心P就是小球落点的平均位置。知识梳理考点突破随堂演练 5.碰撞找点:把被撞小球放在斜槽末端,每次让入射小球从斜槽同一高度自由滚下,使它们发生

8、碰撞,重复实验10次。用步骤4的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N。如图5所示。图5 知识梳理考点突破随堂演练思考判断(1)一个物体的运动状态变化,它的动量一定改变。()(2)合外力的冲量是物体动量发生变化的原因。()(3)系统的动量守恒时,机械能也一定守恒。()(4)动量守恒定律表达式m1v1m2v2m1v1m2v2一定是矢量式,应用时一定要规定正方向,且其中的速度必须相对同一个参考系。()答案(1)(2)(3)(4)知识梳理考点突破随堂演练考点一 动量定理的理解与应用 1.应用动量定理时应注意两点 (1)动量定理的研究对象是一个质点(或可视为一个物体的系统)。

9、(2)动量定理的表达式是矢量式,在一维情况下,各个矢量必须选同一个正方向。2.动量定理的三大应用 (1)用动量定理解释现象 物体的动量变化一定,此时力的作用时间越短,力就越大;时间越长,力就越小。作用力一定,此时力的作用时间越长,动量变化越大;力的作用时间越短,动量变化越小。(2)应用Ip求变力的冲量。(3)应用pFt求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化量。知识梳理考点突破随堂演练【例1】一个质量为m100 g的小球从h0.8 m高处自由下落,落到一个厚软垫上,若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了t0.2 s,则在这段时间内,软垫对小球的冲量是多少?(g10 m/s2)解析 设小球自由下落

10、h0.8 m的时间为t1,由 h12gt2 得 t12hg 0.4 s。如设 IN 为软垫对小球的冲量,并令竖直向下的方向为正方向,则对小球整个运动过程运用动量定理得 mg(t1t2)IN0,得 IN0.6 Ns。负号表示软垫对小球的冲量方向和重力的方向相反。答案 0.6 Ns 方向竖直向上 知识梳理考点突破随堂演练方法提炼 1.用动量定理解题的基本思路 2.对过程较复杂的运动,可分段用动量定理,也可整个过程用动量定理。知识梳理考点突破随堂演练【变式训练】1.动量定理的理解从高处跳到低处时,为了安全,一般都是让脚尖着地,这样做是为了()A.减小冲量 B.减小动量的变化量 C.增大与地面的冲击时

11、间,从而减小冲力 D.增大人对地面的压强,起到安全作用 解析 脚尖先着地,接着逐渐到整只脚着地,延长了人落地时动量变化所用的时间,由动量定理可知,人落地动量变化量一定,这样就减小了地面对人的冲力,故C正确。答案 C 知识梳理考点突破随堂演练2.动量定理的应用(多选)质量为m的物体以初速度v0开始做平抛运动,经过时间t,下降的高度为h,速度变为v,在这段时间内物体动量变化量的大小为()A.m(vv0)B.mgtC.m v2v20D.m 2gh解析 由动量定理得 Ip,即 mgtp,故 B 正确;由 pmv 知,pmv,而 v v2v20 2gh,所以 pm v2v20m 2gh,故 C、D 正确

12、。答案 BCD 知识梳理考点突破随堂演练考点二 动量守恒定律的条件及应用 1.动量守恒定律适用条件(1)前提条件:存在相互作用的物体系。(2)理想条件:系统不受外力。(3)实际条件:系统所受合外力为0。(4)近似条件:系统内各物体间相互作用的内力远大于系统所受的外力。(5)方向条件:系统在某一方向上满足上面的条件,则此方向上动量守恒。2.动量守恒定律的表达式(1)m1v1m2v2m1v1m2v2,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和。(2)p1p2,相互作用的两个物体动量的增量等大反向。(3)p0,系统总动量的增量为零。知识梳理考点突破随堂演练【例2】如图6所示,光滑

13、水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为mA2 kg、mB1 kg、mC2 kg。开始时C静止,A、B一起以v05 m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。图6 知识梳理考点突破随堂演练解析 长木板A与滑块C处于光滑水平轨道上,两者碰撞时间极短,碰撞过程中滑块B与长木板A间的摩擦力可以忽略不计,长木板A与滑块C组成的系统,在碰撞过程中动量守恒,则mAv0mAvAmCvC 两者碰撞后,长木板A与滑块B组成的系统,在两者达到同速

14、之前所受合外力为零,系统动量守恒,mAvAmBv0(mAmB)v 长木板A和滑块B达到共同速度后,恰好不再与滑块C碰撞,则最后三者速度相等,vCv 联立以上各式,代入数值解得:vA2 m/s 答案 2 m/s 知识梳理考点突破随堂演练【拓展延伸】(1)【例2】中在相互作用的整个过程中,系统的机械能损失了多少?(2)若【例2】中,A与C发生碰撞后粘在一起,则三个物体最终的速度是多少?解析(1)由【例2】可得三者最后的速度:v3 m/s 相互作用前 E112(mAmB)v2037.5 JA、B 再次达到共同速度时 E212(mAmBmC)v222.5 J机械能损失:EE1E215 J知识梳理考点突

15、破随堂演练(2)整个作用过程中,A、B、C三个物体组成的系统动量守恒,最终三者具有相同的速度,根据动量守恒(mAmB)v0(mAmBmC)v 代入数据可得:v3 m/s 答案(1)15 J(2)3 m/s 知识梳理考点突破随堂演练方法提炼 动量守恒定律的解题步骤 知识梳理考点突破随堂演练【变式训练】3.如图7所示,甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏。甲和他的冰车质量共为30 kg,乙和他的冰车质量也是30 kg。游戏时,甲推着一个质量为15 kg的箱子和他一起以2 m/s的速度滑行,乙以同样大小的速率迎面滑来。为避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙。箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住。若不计冰

16、面摩擦,甲至少以多大速度(相对地)将箱子推出,才能避免与乙相撞?图7 知识梳理考点突破随堂演练解析 要想刚好避免相撞,要求乙抓住箱子后与甲的速度正好相等,设甲推出箱子后的速度为v1,箱子的速度为v,乙抓住箱子后的速度为v2。对甲和箱子,推箱子前后动量守恒,以初速度方向为正,由动量守恒定律(Mm)v0mvMv1 对乙和箱子,抓住箱子前后动量守恒,以箱子初速度方向为正,由动量守恒定律有mvMv0(mM)v2 刚好不相撞的条件是v1v2 联立式解得v5.2 m/s,方向与甲和箱子的初速度一致。答案 5.2 m/s 知识梳理考点突破随堂演练考点三 碰撞模型的规律及应用 碰撞现象满足的规律(1)动量守恒

17、定律。(2)机械能不增加。(3)速度要合理。若碰前两物体同向运动,则应有v后v前,碰后原来在前的物体速度一定增大,若碰后两物体同向运动,则应有v前v后。碰前两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变。知识梳理考点突破随堂演练【例3】(多选)(2016河北唐山月考)如图8所示,动量分别为pA12 kgm/s、pB 13 kgm/s的两个小球A、B在光滑的水平面上沿一直线向右运动,经过一段时间后两球发生正碰,分别用pA、pB表示两小球动量的变化量。则下列选项中可能正确的是()A.pA3 kgm/s、pB3 kgm/s B.pA2 kgm/s、pB2 kgm/s C.pA24 kgm/s、p

18、B24 kgm/s D.pA3 kgm/s、pB3 kgm/s E.pA1 kgm/s、pB1 kgm/s 图8 知识梳理考点突破随堂演练解析 本题的碰撞问题要遵循三个规律:动量守恒定律,碰后系统的机械能不增加和碰撞过程要符合实际情况。本题属于追及碰撞,碰前,后面运动物体的速度一定要大于前面运动物体的速度(否则无法实现碰撞),碰后、前面物体的动量增大,后面物体的动量减小,减小量等于增大量,所以pA0,pB0,并且 pApB,据此可排除选项 D;若 pA24 kgm/s、pB24 kgm/s,碰后两球的动量分别为 pA12 kgm/s、pB37 kgm/s,根据关系式Ek p22m可知,A 球的

19、质量和动量大小不变,动能不变,而 B 球的质量不变,但动量增大,所以 B 球的动能增大,这样系统的机械能比碰前增大了,选项 C 可以排除;经检验,选项 A、B、E 满足碰撞遵循的三个原则。答案 ABE 知识梳理考点突破随堂演练【例4】2015新课标全国卷,35(2)两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段。两者的位置x随时间t变化的图象如图9所示。求:图9()滑块a、b的质量之比;()整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比。知识梳理考点突破随堂演练解析()设 a、b 的质量分别为 m1、m2,a、

20、b 碰撞前的速度为 v1、v2。由题给图象得 v12 m/sv21 m/sa、b 发生完全非弹性碰撞,碰撞后两滑块的共同速度为 v。由题给图象得 v23 m/s由动量守恒定律得 m1v1m2v2(m1m2)v联立式得 m1m218 知识梳理考点突破随堂演练答案()18()12()由能量守恒定律得,两滑块因碰撞而损失的机械能为E12m1v2112m2v2212(m1m2)v2由图象可知,两滑块最后停止运动。由动能定理得,两滑块克服摩擦力所做的功为W12(m1m2)v2联立式,并代入题给数据得 WE12 知识梳理考点突破随堂演练反思总结1.弹性碰撞的规律两物体发生弹性碰撞时应满足动量守恒和机械能守

21、恒。假设质量为 m1 的物体,以速度 v1 与原来静止的质量为 m2 的物体发生弹性正碰,碰撞后它们的速度分别为 v1和 v2。根据动量守恒定律得 m1v1m1v1m2v2根据机械能守恒定律得12m1v2112m1v1212m2v2解得 v1m1m2m1m2v1,v22m1m1m2v1 知识梳理考点突破随堂演练结论:(1)当 m1m2 时,即两物体的质量相等时,由两式得 v10,v2v1,即两者的速度互换。(2)当 m1m2 时,即第一个物体的质量比第二个物体的质量大得多时,m1m2m1,m1m2m1,由两式得 v1v1,v22v1。(3)当 m1m2 时,即第一个物体的质量比第二个物体的质量

22、小得多时,m1m2m2,m1m2m2,2m1m1m20,由两式得 v1v1,v20。知识梳理考点突破随堂演练2.完全非弹性碰撞的规律设质量分别为 m1、m2 的两物体碰撞前的速度分别为 v1、0,碰撞后的共同速度为 v,则系统的动量和能量具有如下关系。动量关系:m1v1(m1m2)v能量关系:12m1v2112(m1m2)v2E,E 为碰撞过程中损失的动能。知识梳理考点突破随堂演练【变式训练】4.2015新课标全国卷,35(2)如图10,在足够长的光滑水平面上,物体A、B、C位于同一直线上,A位于B、C之间。A的质量为m,B、C的质量都为M,三者均处于静止状态。现使A以某一速度向右运动,求m和

23、M之间应满足什么条件,才能使A只与B、C各发生一次碰撞。设物体间的碰撞都是弹性的。图10 知识梳理考点突破随堂演练解析 设 A 运动的初速度为 v0,A 向右运动与 C 发生碰撞,由动量守恒定律得 mv0mv1Mv2由机械能守恒定律得12mv2012mv2112Mv22可得 v1mMmMv0,v2 2mmMv0要使得 A 与 B 能发生碰撞,需要满足 v10,即 mMA 反向向左运动与 B 发生碰撞过程,有 mv1mv3Mv412mv2112mv2312Mv24 知识梳理考点突破随堂演练整理可得 v3mMmMv1(mMmM)2v0,v4 2mmMv1由于 mM,所以 A 还会向右运动,根据要求

24、不发生第二次碰撞,需要满足 v3v2即 2mmMv0(mMmM)2v0整理可得 m24MmM2解方程可得 m(52)M所以使 A 只与 B、C 各发生一次碰撞,须满足(52)MmM 答案(52)MmM 知识梳理考点突破随堂演练考点四 实验:验证动量守恒定律【例5】2014新课标全国卷,35(2)现利用图11所示的装置验证动量守恒定律。在图中,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间。图11 知识梳理考点突破随堂演练实验测得滑块A的质量m10.3

25、10 kg,滑块B的质量m20.108 kg,遮光片的宽度d1.00 cm;打点计时器所用交流电的频率f50.0 Hz。将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰。碰后光电计时器显示的时间为tB3.500 ms,碰撞前后打出的纸带如图12所示。图12若实验允许的相对误差绝对值(|碰撞前后总动量之差碰前总动量|100%)最大为 5%,本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律?写出运算过程。知识梳理考点突破随堂演练解析 按定义,物体运动的瞬时速度大小为 v:vst式中 s 为物块在很短时间 t 内走过的路程,设纸带上打出相邻两点的时间间隔为 tA,则 tA1f

26、0.02 stA 可视为很短,设在 A 碰撞前后瞬时速度大小分别为 v0、v1,将式和图给实验数据代入式可得:v04.001020.02m/s2.00 m/sv11.941020.02m/s0.970 m/s设 B 在碰撞后的速度大小为 v2,由式有 v2 dtB知识梳理考点突破随堂演练代入题所给的数据可得:v22.86 m/s设两滑块在碰撞前后的动量分别为 p 和 p,则 pm1v0pm1v1m2v2两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为|ppp|100%联立式并代入有关数据,可得:1.7%5%因此,本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律。答案 见解析 知识梳理考点突破随堂演练【变式训

27、练】5.某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速直线运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速直线运动。他设计的装置如图13甲所示。在小车A后连着纸带,电磁打点计时器所用电源频率为50 Hz,长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力。图13 知识梳理考点突破随堂演练(1)若已测得打点纸带如图乙所示,并测得各计数点间距(已标在图上)。A为运动的起点,则应选_段来计算A碰前的速度。应选_段来计算A和B碰后的共同速度(以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)。(2)已测得小车A的质量m10.4 kg,小车B的质量为m

28、20.2 kg,则碰前两小车的总动量为_kgm/s,碰后两小车的总动量为_kgm/s。解析(1)从分析纸带上打点的情况看,BC段既表示小车做匀速运动,又表示小车有较大速度,因此BC段能较准确地描述小车A在碰撞前的运动情况,应选用BC段计算小车A碰前的速度。从CD段打点的情况看,小车的运动情况还没稳定,而在DE段内小车运动稳定,故应选用DE段计算A和B碰后的共同速度。知识梳理考点突破随堂演练(2)小车 A 在碰撞前速度 v0BC5T10.5010250.02m/s1.050 m/s小车 A 在碰撞前的动量p0m1v00.41.050 kgm/s0.420 kgm/s碰撞后 A、B 的共同速度 v

29、DE5T6.9510250.02m/s0.695 m/s碰撞后 A、B 的总动量p(m1m2)v(0.20.4)0.695 kgm/s0.417 kgm/s答案(1)BC DE(2)0.420 0.417 知识梳理考点突破随堂演练1.(2016安徽合肥一模,2)质量为0.2 kg的球竖直向下以6 m/s的速度落至水平地面,再以4 m/s的速度反向弹回。取竖直向上为正方向,在小球与地面接触的时间内,关于球动量变化量p和合外力对小球做的功W,下列说法正确的是()A.p2 kgm/s W2 J B.p2 kgm/s W2 J C.p0.4 kgm/s W2 J D.p0.4 kgm/s W2 J 知

30、识梳理考点突破随堂演练解析 取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞过程中动量的变化量:pmv2mv10.24 kgm/s0.2(6)kgm/s2 kgm/s,方向竖直向上。由动能定理,合外力做的功:W12mv2212mv21120.242 J120.262 J2 J答案 A 知识梳理考点突破随堂演练2.2015福建理综,30(2)如图14,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A的质量为m,速度大小为2v0,方向向右,滑块B的质量为2m,速度大小为v0,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是()图14 A.A和B都向左运动 B.A和B都向右运动 C.A静止,B向右运动 D.A向左

31、运动,B向右运动 知识梳理考点突破随堂演练解析 对A、B系统,由于发生弹性碰撞,故碰撞前后系统的动量守恒、机械能守恒,由于m2v02mv00,故碰后A、B不可能同向运动或一个静止,另一个运动或两个都静止,而只能是A、B都反向运动,故D正确。答案 D 知识梳理考点突破随堂演练3.2015天津理综,9(1)如图15所示,在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板,A球在水平面上静止放置,B球向左运动与A球发生正碰,B球碰撞前、后的速率之比为31,A球垂直撞向挡板,碰后原速率返回。两球刚好不发生第二次碰撞,A、B两球的质量之比为_,A、B碰撞前、后两球总动能之比为_。图15 知识梳理考点突破随堂演练解析 设

32、A、B 球的质量分别为 mA 和 mB,A 球碰撞后的速度大小为 vA2,B 球碰撞前、后的速度大小分别为 vB1 和 vB2,由题意知 vB1vB231,vA2vB2。A、B 碰撞过程由动量守恒定律得 mBvB1mAvA2mBvB2,所以有mAmBvB1vB2vA241。碰撞前、后的总动能之比为12mBv2B112mBv2B212mAv2A295。答案 41 95 知识梳理考点突破随堂演练4.(2015安徽理综,22)一质量为0.5 kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A点5 m的位置B处是一面墙,如图16所示。物块以v09 m/s的初速度从A点沿AB方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7

33、 m/s,碰后以6 m/s的速度反向运动直至静止。g取10 m/s2。图16(1)求物块与地面间的动摩擦因数;(2)若碰撞时间为0.05 s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F;(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W。知识梳理考点突破随堂演练解析(1)对小物块从 A 运动到 B 处的过程中应用动能定理mgs12mv212mv20代入数值解得 0.32(2)取向右为正方向,碰后滑块速度 v6 m/s由动量定理得:Ftmvmv解得 F130 N其中“”表示墙面对物块的平均力方向向左。(3)对物块反向运动过程中应用动能定理得W012mv2解得 W9 J答案(1)0.32(2)130

34、N(3)9 J 知识梳理考点突破随堂演练5.2015山东理综,39(2)如图 17,三个质量相同的滑块 A、B、C,间隔相等地静置于同一水平直轨道上。现给滑块 A 向右的初速度 v0,一段时间后 A 与 B 发生碰撞,碰后 A、B 分别以18v0、34v0 的速度向右运动,B 再与 C 发生碰撞,碰后 B、C 粘在一起向右运动。滑块 A、B 与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值。两次碰撞时间均极短。求 B、C 碰后瞬间共同速度的大小。图17 知识梳理考点突破随堂演练解析 设滑块质量为 m,A 与 B 碰撞前 A 的速度为 vA,由题意知,碰后 A 的速度 vA18v0,B 的速度 vB34v0,由动量守恒定律得mvAmvAmvB设碰撞前 A 克服轨道阻力所做的功为 WA,由功能关系得 WA12mv2012mv2A 知识梳理考点突破随堂演练设 B 与 C 碰撞前 B 的速度为 vB,B 克服轨道阻力所做的功为WB,由功能关系得 WB12mv2B12mvB2据题意可知 WAWB设 B、C 碰后瞬间共同速度的大小为 v,由动量守恒定律得 mvB2mv联立式,代入数据得 v 2116 v0 答案 2116 v0知识梳理考点突破随堂演练小结巧记 2个概念动量、冲量 1个定理动量定理 1个定律动量守恒定律 3类碰撞弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞

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