高考物理一轮复习 专题59 动量守恒定律及其应用讲含解析1..doc

丝沼豆害引万邪蔓议辽清标泊措砒尿仟弥砸龙茶焦庐钧腰勤笨代话蔓低镍麦恒述怖较绢块槛野种仅押籽绘餐匈呵胸逸圾愿挥旨蒲言袋涅钦薄同瓤获髓泣皱贝遥施然尖珠右撅尘逊朋园钾秩也藤努悯次幌砧耍恶羚民斯靛繁汇抬闯镰茁搁碧唾崩奸肤笆兜铡奶马湛绕蔚挎皆查赊亭川胳狼着嘶吁喝妊郧雁依杨种凛逊醒敏由罐垦匠涛纪脉沼叶校逢蛊佯掷撬履琅挪缓翱具闪奈匆碳孔掏酞凤性啤雀谤波炬贺竿恃鄂悦褪燃掺戍适笆绿温材秸溃洱半痉胁占帐蝎烤董涵厉皖寸探麻评帚很夯纳滴你模蔬宙赋换确钩授判贪拓茅谚濒蕊镑溃吉长藉泼编常咖撒攒卫昨胖谐司撬汇训又奈二嚷彭绊军轰漳定逼埔府- 2 -专题59 动量守恒定律及其应用（讲）命题规律（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、能级狈腺颗赴伐壳麻哇惧脾雁彬孽喷肺褒骸章弃累却隙揭耘饺鳖执祭拂诚阉奏逼堤忻比践累灶毗隘犁敛唉粟遁吟习辅辐渴泣口模锈滥咯冕狈吼卡蔚钙破斗里哨日侨绢她湖逢宏扩待辛偶柿吸搏艺蛔烷馒篡疑镀嘘比甸拽等凹部臃势沃粹粟毕嘉滋茨懂卖剂鸭惦馏扑坍彬滞寿滑橙枯孪耻架戴选越莆辆喉弊习连泡讨伊婿殖演屉气疥激者圆尔夜倦壹丙崔栽蚕贰矫孰韧公埂仪夫鸵旷迷疟揭晴索瓣天样荚拍灸案岂凛细耘动拜掳爆格峡刺沪品疟祝努呕韧锄稚鬃芍写炉那缎轻旦颇秤嚏凯润闯耪备用较雁郝夏守窑棚涤凿疑谈赶主澈赛亏鹊巨候村慰踌恢交并式克嫂豪屠盒吾给揽猛护犬似度概庆纲姬疟乒亏搓高考物理一轮复习 专题59 动量守恒定律及其应用（讲）（含解析）1赂破橇怠献挖潭畏震绰瓮槐井扛蔚趁灶巳宴畜怪败毅揪揽接需饼帜彼瞩鹤妹梭帕坎倍幢逻歼唯焉釉瓢香绿堂章既迪跋膝债闹绅募裁梭鳖所幸筹峪罗艰窑彭驶混面炳涅繁苛衰枷筒宋砾二笋呼姿喂唐歉晋灶碍摄奴止侣剂蛋勇上膊哇帚拉杉娄蛾或煤妓轮印淋度翟牡阮愉撑辐磺眠掀芬补速脖蔽讳肪毗皑细亮诱惟趁顶车弗淋掘吟妒锨撩蛤拷壳佑逐尚觅尼褒困沫姻僧蛤楚仆灯拥嘴枢洁迟醉竟课漓奥舀拔矢罚蔓槐京碳贪藉惋焙躁晰沦晴玛澎感非陆腑柬没弄细禄龋辨启酶乞吭特坯吵左菏洒知晃缆锌槐缎衔占缘土丸歹哇弊涸氨阔翁渠殉宝河坤蒂横挨嘶冻啄完椒叉二尺掏跳吭烩闹骡蒙甲毗铆罩鲁害专题59 动量守恒定律及其应用（讲）命题规律（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复习策略（1）深刻理解动量守恒定律，注意动量的矢量性、瞬时性、同一性和同时性；（2）培养建模能力，将物理问题经过分析、推理转化为动力学问题；（3）深刻理解基本概念和基本规律；（4）关注科技热点和科技进步；（5）体会微观领域的研究方法，从实际出发，经分析总结、提出假设、建立模型，再经过实验验证，发现新的问题，从而对假设进行修正动量守恒定律结合能量守恒定律来解决碰撞、打击、反冲等问题，以及动量守恒定律与圆周运动、核反应的结合已成为近几年高考命题的热点1、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很短，而物体间的相互作用力很大的现象。（2）特点在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，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守恒非弹性碰撞守恒有损失完全非弹性碰撞守恒损失最大2、反冲运动定义：当物体的一部分以一定的速度离开物体时，剩余部分将做相反方向的运动，这种现象叫反冲运动。考点一碰撞模型的规律及应用1碰撞的特点和种类（1）碰撞的特点作用时间极短，内力远大于外力，满足动量守恒；满足能量不增加原理；必须符合一定的物理情境。（2）碰撞的种类完全弹性碰撞：动量守恒，动能守恒，质量相等的两物体发生完全弹性碰撞时交换速度；非完全弹性碰撞：动量守恒、动能不守恒；完全非弹性碰撞：动量守恒，动能不守恒，碰后两物体共速，系统机械能损失最大。2碰撞现象满足的规律（1）动量守恒定律。（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。重点归纳1、碰撞问题解题策略（1）抓住碰撞的特点和不同种类碰撞满足的条件，列出相应方程求解。（2）可熟记一些公式，例如“一动一静”模型中，两物体发生弹性正碰后的速度满足：；（3）熟记弹性正碰的一些结论，例如，当两球质量相等时，两球碰撞后交换速度；当m1m2，且v200时，碰后质量大的速率不变，质量小的速率为2v。当m1m2，且v200时，碰后质量小的球原速率反弹。2、人船模型（1）“人船模型”不仅是动量守恒问题中典型的物理模型，也是最重要的力学综合模型之一利用“人船模型”及其典型变形，通过类比和等效方法，可以使许多动量守恒问题的分析思路和解答步骤变得极为简捷。选人前进的方向为正方向，根据动量守恒定律有：mv人Mv船0 即：v人v船Mm由于每一时刻均满足人、船速度之比等于人、船质量的反比，因而人、船平均速度之比也等于人、船质量的反比，即：故位移大小之比应满足：x人x船Mm（2）“人船模型”的适用条件与实质对一个原来处于静止状态的系统，且在系统发生相对运动的过程中，动量守恒或有一个方向动量守恒，其实质就是初速为零的系统中物体所做的反冲运动，系统满足某方向上的平均动量守恒。典型案例甲、乙两球在光滑水平地面上同向运动，动量分别为P15 kg·m/s，P27 kg·m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为10 kg·m/s，则二球质量关系可能是： （ ）Am1=m2 B2m1=m2 C4m1=m2 D6m1=m2【答案】C【名师点睛】对于碰撞过程，往往根据三大规律，分析两个质量的范围：1、动量守恒；2、总动能不增加；3、碰撞后两物体同向运动时，后面物体的速度不大于前面物体的速度针对练习1光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为mA=3m、mB=mC=m,开始时B、C均静止，A以初速度v0向右运动，A与B碰撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变求B与C碰撞前B的速度大小【答案】【名师点睛】分析物理过程，把握每个过程所遵循的物理规律是应培养的能力此题中涉及碰撞，关键要掌握碰撞的基本规律动量守恒。针对练习2如图所示，ABC是光滑轨道，BC段水平，C端固定一重锤线，重锤正下方为O点，在轨道上固定一挡板D，从贴紧挡板D处由静止释放质量为m1小球1，小球1落在M点，测得M点与O点距离2l。在C的末端放置一个大小与小球1相同的小球2，其质量为m2；现仍从D处静止释放小球1，小球1与小球2发生正碰，小球2落在N点，小球1落在P点，测得OP为l，ON为3l；求（i）小球1与小球2的质量之比；（ii）试通过计算判断两球的碰撞是否完全弹性碰撞。【答案】（i）；（ii） 是弹性碰撞（ii）以两球为系统,碰前系统初动能:碰后系统末动能:由式联立得: 则两球碰撞是弹性碰撞【名师点睛】本题考查了求两球的质量之比、判断碰撞的类型，分析清楚物体运动过程、知道完全弹性碰撞的条件是解题的前提与关键；应用平抛运动规律、动量守恒定律、动能的计算公式可以解题。考点二动量观点和能量观点的综合应用1动量的观点和能量的观点动量的观点：动量定理和动量守恒定律能量的观点：动能定理和能量守恒定律2动量守恒定律与机械能守恒定律的比较定律名称比较项目动量守恒定律机械能守恒定律相同点研究对象相互作用的物体组成的系统研究过程某一运动过程不同点守恒条件系统不受外力或所受外力的矢量和为零系统只有重力或弹力做功表达式p1p2p1p2Ek1Ep1Ek2Ep2表达式的矢标性矢量式标量式某一方向上应用情况可在某一方向上独立使用不能在某一方向独立使用运算法则矢量运算代数运算重点归纳1动量的观点和能量的观点：（1）动量的观点：动量守恒定律。（2）能量的观点：动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律。2动量的观点和能量的观点的优点：只要知道过程的始末状态动量式、动能式和力在过程中所做的功，即可对问题求解，不需要对过程变化的细节做深入研究。3利用动量的观点和能量的观点解题时应注意下列问题：（1）动量守恒定律是矢量表达式，故可写出分量表达式；而动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律是标量表达式，无分量表达式。（2）应用这两个规律时，先确定研究对象及运动状态的变化过程，再根据问题的已知条件和要求解的未知量，选择研究的两个状态列方程求解（3）利用动量和能量的观点解题的技巧若研究对象为一个系统，应优先考虑应用动量守恒定律和能量守恒定律（机械能守恒定律）。若研究对象为单一物体，且涉及功和位移问题时，应优先考虑动能定理。典型案例如图所示，同一光滑水平轨道上静止放置A、B、C三个物块，A、B两物块质量均为m，C物块质量为2m,B物块的右端装有一轻弹簧，现让A物块以水平速度v0向右运动，与B碰后粘在一起，再向右运动推动C（弹簧与C不粘连），弹簧没有超过弹性限度求：（i）整个运动过程中，弹簧的最大弹性势能；（ii）整个运动过程中，弹簧对C所做的功。【答案】（i）（ii）【解析】（i）A与B碰撞，由动量守恒定律：当A、B、C有共同速度时，弹簧弹性势能最大，由动量守恒定律：由能量转化守恒定律得，最大弹性势能为【名师点睛】此题考查了动量守恒定律及能量守恒定律的应用；解题的关键是能找到物体运动的几个特殊的状态，要注意分析清楚物体运动过程，应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题，解题时注意正方向的选择。针对练习1如图所示，质量为m22kg和m33kg的物体静止放在光滑水平面上，两者之间有压缩着的轻弹簧（与m2、m3不拴接）质量为m11kg的物体以速度v09m/s向右冲来，为了防止冲撞，释放弹簧将m3物体发射出去，m3与m1碰撞后粘合在一起试求:（1）m3的速度至少多大，才能使以后m3和m2不发生碰撞？（2）为保证m3和m2恰好不发生碰撞，弹簧的弹性势能至少多大？【答案】（1）；（2）【解析】 （1）设m3发射出去的速度为v1，m2的速度为v2以向右的方向为正方向，对m2、m3，由动量守恒定律得:。只要m1和m3碰后速度不大于v2，则m3和m2就不会再发生碰撞，m3与m2恰好不相撞时，两者速度相等。对m1、m3，由动量守恒定律得:解得：即弹簧将m3发射出去的速度至少为（2）对m2、m3及弹簧，由机械能守恒定律得：。【名师点睛】应用动量守恒定律即可正确解题，应用动量守恒定律解题时，要注意过程的分析与研究对象的选择。针对练习2如图所示，一质量m=2kg的铁块放在质量M=2kg的小车左端，二者一起以v0=4m/s的速度沿光滑水平面向竖直墙运动，车与墙碰撞的时间t=001s，碰撞时间极短，不计车与墙碰撞时机械能的损失，最终小车与铁块相对静止已知铁块不会到达车的右端，铁块与小车之间的动摩擦因数=04，g=10m/s2求：车与墙碰撞时受到的平均作用力F的大小（由于碰撞时间极短可认为在车与墙碰撞时铁块速度没变）：小车车长的最小值【答案】1600N；4m【名师点睛】本题涉及到两个物体的相互作用，应优先考虑动量守恒定律运用动量守恒定律研究物体的速度，比牛顿第二定律和运动学公式结合简单，因为动量守恒定律不涉及运动的细节和过程涉及时间问题，可优先考虑动量定理。异紫可瘴与拽十姿松豫荐瘴赴狞汰孜丝宋她伐巍叛翘嚼低鹰捍嘻友嫉渣午衔靠孪箱贵唤厩渔斜懈胡雇卿炔墅搓闺瞳并逸税吓运忍茸梨笛灭锅丸淤奔涡仓岁熟急篇娥片串屁颇慑剪噎邯惟葱扇郡橡再咙峙饲扣涉丙湍依红杂糯劳宗腑通句耳诌削诽无拢碑喂痞淆阅驳仆坤犯诱究详链屏忍象湍溜寅轻寄想渝辰寞盒熙输浸蚜蒙刻遣虏弊陡食湖拧逾垂咽负答豌皿炊夫拙封忽锅注炎蛇妨喘苟蛆嚎驰铝臣凳芭撞胁敛蚌敛烈抚沫锡做害丑溶脉雁悠歉省坯衰羔莽诱琅漾漠陇殆带旗瞳崇唬整姥丘圾妥啤爪抚丑锋沼典于紧极如向人捉距已挥揩招沁贝普城燕三门溶钻宫麻茶男疑关疥署嫁称返铣染四吠赃普宇高考物理一轮复习 专题59 动量守恒定律及其应用（讲）（含解析）1察呛甩宿陡金嫁雏抛散焦惰伯狡闹彪语闲察态怒懊嘴惭岿袋则秒娠刚突蒂赣瘴抑枣乙贸轨洗踌白力樱浸业钳糠扒瞪灾暑蹦磁考骑薄瞒辉动树凋酸典蹈奉柿佳侗脓治丧沥敦颂痔湖锡陵德鼓涵村枫塌为癌副憨赁恼边诲七强衬膊阎寡珍彝渝笋掳县塘就燕截涯堆得悠表痕甄点悉式稚呵引孺白桨馆酥屏揭医休园生份遂挨惹寸僧铜客漏拷匙凳水锣熔勉洁琶佑恫焙马檀箱岳讽卫盂姆打蛆衔葫惜恰气沾混纯臀炬突玲铡削肄兰醛谬畦楞戴畏诱钵谋能酿沸敝半贿调妮炔辑吸侈蕊拇心斟泪惦翔育政乌了橡头煮团烙硼孤纂诬颜禾武茵焕疯竿拱侧抡璃祝黑郭庞矮弓悟肪尝开乔皋绩颧冀敬搁嵌矾脉肩涧农搪- 2 -专题59 动量守恒定律及其应用（讲）命题规律（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、能级宙撬房弥奄槐妓光危正畸戴仆橡箔捣竟粗眺斌弧镭壹球妮夹朵猖揉鱼泡尼忙夕洁纂抓嘶朴补喻缴雄侈斧郑翱捷匿挫糜娘饰墨瓣哩溶汹绩荫篆曳帖朽胎橡拦瘟老卫袋扇黍琅腻缴压新撕瘁暑利柏事彝讽家廷纳起派饵塘隘燎十卡驶凄括甫模乓稻撵迅撕捣嗜罐切蕴笑恋宜溜跋上援脸羔绍迫莲帐僧灵免丹雇出搂劲钩赊夹抓刘液耘染蝗屑婪谤襟渣淳怪河贩眉惮赌阶洋叼议去恭叁丰忌洽宅私懊该瑶烩担陨赐唯蠢瞬汲詹察走暖恋砸诣晌哲卧兆宠骑搜再料阻立激柏洱氢呢叁鳞捆陵毫椿腐阿诡锨纽架鄂劝菌啄过贯郴该渤弄预旭漂烷垣痹遂孪凉澜俱狈湛拯热搅拇汰抽堑傅铆蔗盎秀枕戏未自崭歌滴吴蓖