高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題十三 選考3-5 動(dòng)量、原子物理 第一講 動(dòng)量守恒課件.ppt

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專(zhuān)題十三選考3-5 動(dòng)量、原子物理,第一講 動(dòng)量守恒,真題模擬體驗(yàn),名師詮釋高考,1,2,3,4,5,1.(2015天津理綜,9(1)) 如圖所示,在光滑水平面的左側(cè)固定一豎直擋板,A球在水平面上靜止放置,B球向左運(yùn)動(dòng)與A球發(fā)生正碰,B球碰撞前、后的速率之比為3∶1,A球垂直撞向擋板,碰后原速率返回.兩球剛好不發(fā)生第二次碰撞,A、B兩球的質(zhì)量之比為 ,A、B碰撞前、后兩球總動(dòng)能之比為 .,真題模擬體驗(yàn),名師詮釋高考,1,2,3,4,5,,真題模擬體驗(yàn),名師詮釋高考,1,2,3,4,5,2.(2014全國(guó)理綜,21)一中子與一質(zhì)量數(shù)為A(A1)的原子核發(fā)生彈性正碰.若碰前原子核靜止,則碰撞前與碰撞后中子的速率之比為( ),,,真題模擬體驗(yàn),名師詮釋高考,1,2,3,4,5,3.(2015全國(guó)理綜Ⅱ,35(2)) 兩滑塊a、b沿水平面上同一條直線運(yùn)動(dòng),并發(fā)生碰撞;碰撞后兩者粘在一起運(yùn)動(dòng);經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,從光滑路段進(jìn)入粗糙路段.兩者的位置x隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示.求: (1)滑塊a、b的質(zhì)量之比; (2)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機(jī)械能之比.,真題模擬體驗(yàn),名師詮釋高考,1,2,3,4,5,解析:(1)設(shè)a、b的質(zhì)量分別為m1、m2,a、b碰撞前的速度分別為v1、v2.由題給圖象得 v1=-2 m/s① v2=1 m/s② a、b發(fā)生完全非彈性碰撞,碰撞后兩滑塊的共同速度為v.由題給圖象得 由動(dòng)量守恒定律得 m1v1+m2v2=(m1+m2)v④ 聯(lián)立①②③④式得 m1∶m2=1∶8.⑤,真題模擬體驗(yàn),名師詮釋高考,1,2,3,4,5,,真題模擬體驗(yàn),名師詮釋高考,1,2,3,4,5,4.(2013課標(biāo)全國(guó)Ⅱ,35(2))如圖,光滑水平直軌道上有三個(gè)質(zhì)量均為m的物塊A、B、C.B的左側(cè)固定一輕彈簧(彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計(jì)).設(shè)A以速度v0朝B運(yùn)動(dòng),壓縮彈簧;當(dāng)A、B速度相等時(shí),B與C恰好相碰并粘接在一起,然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng).假設(shè)B和C碰撞過(guò)程時(shí)間極短.求從A開(kāi)始?jí)嚎s彈簧直至與彈簧分離的過(guò)程中,,(1)整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能; (2)彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能.,真題模擬體驗(yàn),名師詮釋高考,1,2,3,4,5,真題模擬體驗(yàn),名師詮釋高考,1,2,3,4,5,,真題模擬體驗(yàn),名師詮釋高考,1,2,3,4,5,5.(2013廣東理綜,35)如圖所示,兩塊相同平板P1、P2置于光滑水平面上,質(zhì)量均為m.P2的右端固定一輕質(zhì)彈簧,左端A與彈簧的自由端B相距L.物體P置于P1的最右端,質(zhì)量為2m且可看作質(zhì)點(diǎn).P1與P以共同速度v0向右運(yùn)動(dòng),與靜止的P2發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,碰撞后P1與P2粘連在一起.P壓縮彈簧后被彈回并停在A點(diǎn)(彈簧始終在彈性限度內(nèi)).P與P2之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.求:,(1)P1、P2剛碰完時(shí)的共同速度v1和P的最終速度v2; (2)此過(guò)程中彈簧的最大壓縮量x和相應(yīng)的彈性勢(shì)能Ep.,真題模擬體驗(yàn),名師詮釋高考,1,2,3,4,5,真題模擬體驗(yàn),名師詮釋高考,1,2,3,4,5,,真題模擬體驗(yàn),名師詮釋高考,在本講中,高考命題主要涉及: 沖量,動(dòng)量守恒定律,彈性碰撞、非彈性碰撞和完全非彈性碰撞.考查方式上,有針對(duì)動(dòng)量守恒定律的單獨(dú)命題,有動(dòng)量守恒定律和能量守恒的綜合命題.后者多以滑塊碰撞、滑塊與長(zhǎng)板、滑塊與曲面作用為情景命題,要求考生具備對(duì)復(fù)雜過(guò)程分系統(tǒng)分階段分析的能力.,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,1.動(dòng)量守恒 系統(tǒng)在某一相互作用的過(guò)程中總動(dòng)量的大小、方向均不變,而不僅僅是初、末兩個(gè)時(shí)刻的總動(dòng)量相同. 2.守恒條件 (1)系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的矢量和為零. (2)系統(tǒng)所受的外力之和雖不為零,但遠(yuǎn)小于內(nèi)力,如碰撞、爆炸等. (3)系統(tǒng)某一方向不受外力或所受外力的矢量和為零,或外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力,則系統(tǒng)在該方向動(dòng)量守恒.,,,,,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,3.碰撞規(guī)律 (1)動(dòng)量守恒;(2)碰后動(dòng)能不增加;(3)碰后物體的速度符合實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況. 5.完全非彈性碰撞的特點(diǎn) 碰后物體的速度相同,系統(tǒng)動(dòng)能損失最大.,,,,,,,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,(2015山東煙臺(tái)、萊州模擬改編)在如圖所示,的光滑水平面上,小明站在靜止的小車(chē)上用力向右推靜止的木箱,木箱最終以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng).已知木箱的質(zhì)量為m,人與車(chē)的質(zhì)量為2m,木箱運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后與豎直墻壁發(fā)生無(wú)能量損失的碰撞,反彈回來(lái)后可能被小明接住,然后再以對(duì)地速度v將木箱推出,求: (1)小明第1次推出木箱后小明和小車(chē)一起運(yùn)動(dòng)的速度v1的大小和方向; (2)小明第1次接住木箱后三者一起運(yùn)動(dòng)的速度v2的大小和方向; (3)小明第2次推出木箱后能否再接住木箱.,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1 1.如圖所示,光滑水平面上有兩輛車(chē),甲車(chē)上面有發(fā)射裝置,甲車(chē)連同發(fā)射裝置質(zhì)量M1=1 kg,車(chē)上另有一個(gè)質(zhì)量為m=0.2 kg的小球.甲車(chē)靜止在平面上,乙車(chē)以v0=8 m/s的速度向甲車(chē)運(yùn)動(dòng),乙車(chē)上有接收裝置,總質(zhì)量M2=2 kg,問(wèn):甲車(chē)至少以多大的水平速度將小球發(fā)射到乙車(chē)上,兩車(chē)才不會(huì)相撞?(球最終停在乙車(chē)上),考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,解析:要使兩車(chē)不相撞,則要兩車(chē)速度相等 以三者為系統(tǒng),動(dòng)量守恒: 0+M2v0=(M1+m+M2)vA vA=5 m/s 以球與乙車(chē)為系統(tǒng),動(dòng)量守恒: M2v0-mv=(m+M2)vA v=25 m/s. 答案:25 m/s,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,2. (2015陜西西安質(zhì)檢)如圖所示,質(zhì)量分別為1 kg、3 kg的滑塊A、B位于光滑水平面上,現(xiàn)使滑塊A以4 m/s的速度向右運(yùn)動(dòng),與左側(cè)連有輕彈簧的滑塊B發(fā)生碰撞.二者在發(fā)生碰撞的過(guò)程中,求: (1)彈簧的最大彈性勢(shì)能; (2)滑塊B的最大速度.,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,3. (2015課標(biāo)全國(guó)Ⅰ,35(2))如圖,在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上,物體A、B、C位于同一直線上,A位于B、C之間,A的質(zhì)量為m,B、C的質(zhì)量都為M,三者均處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)使A以某一速度向右運(yùn)動(dòng),求m和M之間應(yīng)滿(mǎn)足什么條件,才能使A只與B、C各發(fā)生一次碰撞.設(shè)物體間的碰撞都是彈性的.,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,如果mM,第一次碰撞后,A與C速度同向,且A的速度小于C的速度,不可能與B發(fā)生碰撞;如果m=M,第一次碰撞后,A停止,C以A碰前的速度向右運(yùn)動(dòng),A不可能與B發(fā)生碰撞;所以只需考慮mM的情況. 第一次碰撞后,A反向運(yùn)動(dòng)與B發(fā)生碰撞.設(shè)與B發(fā)生碰撞后,A的速度為vA2,B的速度為vB1,同樣有 根據(jù)題意,要求A只與B、C各發(fā)生一次碰撞,應(yīng)有 vA2≤vC1⑥ 聯(lián)立④⑤⑥式得m2+4mM-M2≥0⑦ 解得m≥( -2)M⑧ 另一解m≤-( +2)M舍去.所以,m和M應(yīng)滿(mǎn)足的條件為( -2)M≤mM.⑨,,,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,1.碰撞中的能量 彈性碰撞中,動(dòng)量守恒,機(jī)械能也守恒;非彈性碰撞中,動(dòng)量守恒,機(jī)械能不守恒;完全非彈性碰撞中,動(dòng)量守恒,機(jī)械能損失最大. 2.相互摩擦的兩個(gè)物體之間內(nèi)能的計(jì)算 (1)Q=FfL,L為相對(duì)路程;(2)產(chǎn)生的內(nèi)能等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能. 3.彈性勢(shì)能的計(jì)算 (1)系統(tǒng)能量守恒;(2)彈力做功大小.,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,如圖,A、B、C三個(gè)木塊的質(zhì)量均為m,置于光滑的水平面上,B、C之間有一輕質(zhì)彈簧,彈簧的兩端與木塊接觸可不固連,將彈簧壓緊到不能再壓縮時(shí)用細(xì)線把B、C緊連,使彈簧不能伸展,以至于B、C可視為一個(gè)整體,現(xiàn)A以初速度v0沿B、C的連線方向朝B運(yùn)動(dòng),與B相碰并粘合在一起,以后細(xì)線突然斷開(kāi),彈簧伸展,從而使C與A、B分離,已知C離開(kāi)彈簧后的速度恰為v0,求彈簧釋放的勢(shì)能. 思路點(diǎn)撥:根據(jù)題中“以至于B、C可視為一個(gè)整體”這句話,說(shuō)明A先與B、C的整體發(fā)生完全非彈性碰撞,然后是A、B整體與C發(fā)生作用.前一作用過(guò)程,只有動(dòng)量守恒;后一過(guò)程,動(dòng)量和機(jī)械能均守恒.本題的錯(cuò)解,是誤認(rèn)為A、B先發(fā)生完全非彈性碰撞,然后是A、B整體共同與C發(fā)生作用.,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2 1. (2014山東理綜,39(2))如圖,光滑水平直軌道上兩滑塊A、B用橡皮筋連接,A的質(zhì)量為m.開(kāi)始時(shí)橡皮筋松弛,B靜止,給A向左的初速度v0.一段時(shí)間后,B與A同向運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞并粘在一起.碰撞后的共同速度是碰撞前瞬間A的速度的兩倍,也是碰撞前瞬間B的速度的一半.求: (1)B的質(zhì)量; (2)碰撞過(guò)程中A、B系統(tǒng)機(jī)械能的損失.,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,2.(2015山東理綜,39(2)) 如圖,三個(gè)質(zhì)量相同的滑塊A、B、C,間隔相等地靜置于同一水平直軌道上.現(xiàn)給滑塊A向右的初速度v0,一段時(shí)間后A與B發(fā)生碰撞,碰后A、B分別以 的速度向右運(yùn)動(dòng),B再與C發(fā)生碰撞,碰后B、C粘在一起向右運(yùn)動(dòng).滑塊A、B與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為同一恒定值.兩次碰撞時(shí)間均極短.求B、C碰后瞬間共同速度的大小.,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,3. (2015東北三校一模)如圖所示,質(zhì)量M=9 kg的小車(chē)B靜止在光滑水平面上,小車(chē)右端固定一輕質(zhì)彈簧,質(zhì)量m=0.9 kg的木塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))靠彈簧放置并處于靜止?fàn)顟B(tài),A與彈簧不連接,彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài).木塊A右側(cè)車(chē)表面光滑,木塊A左側(cè)車(chē)表面粗糙,動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.75.一顆質(zhì)量m0=0.1 kg的子彈以v0=100 m/s的初速度水平向右飛來(lái),瞬間擊中木塊并留在其中.如果最后木塊A剛好不從小車(chē)左端掉下來(lái),求小車(chē)最后的速度及木塊A到小車(chē)左端的距離.,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,4.如圖所示,AOB是光滑水平軌道,BC是半徑為R的光滑的 固定圓弧軌道,兩軌道恰好相切.質(zhì)量為M的小木塊靜止在O點(diǎn),一個(gè)質(zhì)量為m的子彈以某一初速度水平向右射入小木塊內(nèi),并留在其中和小木塊一起運(yùn)動(dòng),且恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)C(木塊和子彈均可以看成質(zhì)點(diǎn)). (1)求子彈射入木塊前的速度. (2)若每當(dāng)小木塊返回到O點(diǎn)或停止在O點(diǎn)時(shí),立即有相同的子彈射入小木塊,并留在其中,則當(dāng)?shù)?顆子彈射入小木塊后,小木塊沿圓弧軌道能上升的最大高度為多少?,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,,