高中物理 第1章 動量守恒研究 第6講 動量和能量觀點的綜合應用課件 魯科版選修35

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1、第1章第6講習題課動量和能量觀點的綜合應用目標定位1.進一步熟練應用動量守恒定律的解題方法.2.綜合應用動量和能量觀點解決力學問題.1 預習導學 梳理識記點撥 2 課堂講義 理解深化探究3 對點練習 鞏固應用反饋預習導學 梳理識記點撥解決力學問題的三個基本觀點1.力的觀點：主要應用 定律和運動學公式相結合求解，常涉及受力，加速或勻變速運動的問題.2.動量的觀點：主要應用 定理或 守恒定律求解.常涉及物體的受力和 問題，以及相互作用的物體系問題.3.能量的觀點：在涉及單個物體的受力和位移問題時，常用 定理分析；在涉及物體系內(nèi)能量的轉化問題時，常用 定律.牛頓運動動量動量時間動能能量的轉化和守恒課

2、堂講義 理解深化探究一、爆炸類問題解決爆炸類問題時，要抓住以下三個特征：1.動量守恒：由于爆炸是在極短的時間內(nèi)完成的，爆炸物體間的相互作用力遠大于受到的外力，所以在爆炸過程中，系統(tǒng)的動量守恒.2.動能增加：在爆炸過程中，由于有其他形式的能量(如化學能)轉化為動能，因此爆炸后系統(tǒng)的總動能增加.3.位置不變：爆炸的時間極短，因而作用過程中，物體產(chǎn)生的位移很小，一般可忽略不計，可以認為爆炸后，物體仍然從爆炸的位置以新的動量開始運動.例1從某高度自由下落一個質量為M的物體，當物體下落h時，突然炸裂成兩塊，已知質量為m的一塊碎片恰能沿豎直方向回到開始下落的位置，求：(1)剛炸裂時另一塊碎片的速度；爆炸時

3、動量守恒：Mvmv(Mm)v方向豎直向下(2)爆炸過程中有多少化學能轉化為彈片的動能？二、滑塊滑板模型1.把滑塊、滑板看作一個整體，摩擦力為內(nèi)力，則在光滑水平面上滑塊和滑板組成的系統(tǒng)動量守恒.2.由于摩擦生熱，機械能轉化為內(nèi)能，則系統(tǒng)機械能不守恒.應由能量守恒求解問題.3.注意滑塊若不滑離木板，最后二者具有共同速度.例2如圖1所示，光滑水平面上有A、B兩小車，質量分別為mA20 kg，mB25 kg.A車以v03 m/s的初速度向右運動，B車原來靜止，且B車右端放著物塊C，C的質量為mC15 kg.A、B相撞且在極短時間內(nèi)連接在一起，不再分開.已知C與B水平上表面間動摩擦因數(shù)為0.2，B車足夠

4、長，求C沿B上表面滑行的長度.(g10 m/s2)圖1解析A、B相撞：由動量守恒得mAv0(mAmB)v1(mAmB)v1(mAmBmC)v三、子彈打木塊模型1.子彈打木塊的過程很短暫，認為該過程內(nèi)力遠大于外力，則系統(tǒng)動量守恒.2.在子彈打木塊過程中摩擦生熱，則系統(tǒng)機械能不守恒，機械能向內(nèi)能轉化.3.若子彈不穿出木塊，則二者最后有共同速度，機械能損失最多.例3如圖2所示，在水平地面上放置一質量為M的木塊，一質量為m的子彈以水平速度v射入木塊(未穿出)，若木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為，求：(1)子彈射入后，木塊在地面上前進的距離；解析因子彈未射出，故此時子彈與木塊的速度相同，而系統(tǒng)的機械能損失為初

5、、末狀態(tài)系統(tǒng)的動能之差.圖2設子彈射入木塊時，二者的共同速度為v，取子彈的初速度方向為正方向，則有：mv(Mm)v，二者一起沿地面滑動，前進的距離為s，由動能定理得：(2)射入的過程中，系統(tǒng)損失的機械能.解析射入過程中的機械能損失四、彈簧類模型1.對于彈簧類問題，在作用過程中，系統(tǒng)合外力為零時，滿足動量守恒.2.整個過程常涉及到彈性勢能、動能、內(nèi)能、重力勢能等的相互轉化，應用能量守恒定律解決此類問題.3.注意：彈簧壓縮至最短時，彈簧連接的兩物體速度相等，此時彈簧具有最大彈性勢能.例4兩物塊A、B用輕彈簧相連，質量均為2 kg，初始時彈簧處于原長，A、B兩物塊都以v6 m/s的速度在光滑的水平地

6、面上運動，質量4 kg的物塊C靜止在前方，如圖3所示.B與C碰撞后二者會粘在一起運動.則在以后的運動中：(1)當彈簧的彈性勢能最大時，物塊A的速度為多大？解析當A、B、C三者的速度相等時彈簧的彈性勢能最大.由A、B、C三者組成的系統(tǒng)動量守恒有(mAmB)v(mAmBmC)vABC，圖3答案3 m/s(2)系統(tǒng)中彈性勢能的最大值是多少？解析B、C碰撞時B、C組成的系統(tǒng)動量守恒，設碰后瞬間B、C兩者速度為vBC，設物塊A、B、C速度相同時彈簧的彈性勢能最大為Ep，根據(jù)能量守恒答案12 J對點練習 鞏固應用反饋爆炸類問題1.一顆質量為30 g的彈丸在距地面高20 m時僅有水平速度v10 m/s爆炸成

7、為A、B兩塊，其中A的質量為10 g，速度方向水平且與v方向相同，大小為vA100 m/s，求：(1)爆炸后A、B落地時的水平距離多大？解析爆炸時動量守恒，有mvmAvA(mmA)vB代入數(shù)據(jù)得：vB35 m/s得t2 ssAvAt1002 m200 msBvBt352 m70 m落地時水平距離ssAsB270 m答案270 m(2)爆炸過程中有多少化學能轉化為動能？解析爆炸過程中轉化的動能答案60.75 J滑塊一滑板類模型2.一質量為M、長為l的長方形木板B放在光滑的水平地面上，在其右端放一質量為m的小木塊A，mm，故v方向水平向右.(2)A、B之間的動摩擦因數(shù).解析A與B之間因摩擦產(chǎn)生熱量QmgL子彈打木塊類模型3.如圖5所示，在光滑水平面上放置一質量為M1 kg的靜止木塊，一質量為m10 g的子彈以v0200 m/s水平速度射向木塊，穿出后子彈的速度變?yōu)関1100 m/s，求木塊和子彈所構成的系統(tǒng)損失的機械能.圖5答案149.5 J彈簧類模型4.如圖6所示，木塊A、B的質量均為2 kg，置于光滑水平面上，B與一輕質彈簧的一端相連，彈簧的另一端固定在豎直擋板上，當A以4 m/s的速度向B撞擊時，由于有橡皮泥而粘在一起運動，那么彈簧被壓縮到最短時，彈簧具有的彈性勢能大小為()圖6A.4 J B.8 J C.16 J D.32 J答案B