2019高考物理二輪復習 專項攻關高分秘籍 專題07 碰撞與動量守恒學案.doc
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專題07 碰撞與動量守恒 理解動量、動量變化量的概念；知道動量守恒的條件；會利用動量守恒定律分析碰撞、反沖等相互作用問題。本專題綜合應用動力學、動量和能量的觀點來解決物體運動的多過程問題,是高考的重點和熱點，命題情景新，聯(lián)系實際密切，綜合性強，側重在計算題中命題，是高考的壓軸題.動量和動量的變化量這兩個概念常穿插在動量守恒定律的應用中考查；動量守恒定律的應用是本部分的重點和難點，也是高考的熱點；動量守恒定律結合能量守恒定律來解決碰撞、打擊、反沖等問題，以及動量守恒定律與圓周運動、核反應的結合已成為近幾年高考命題的熱點。本專題在高考中主要以兩種命題形式出現(xiàn)：一是綜合應用動能定理、機械能守恒定律和動量守恒定律，結合動力學方法解決多運動過程問題；二是運用動能定理和能量守恒定律解決電場、磁場內帶電粒子運動或電磁感應問題.由于本專題綜合性強，因此要在審題上狠下功夫，弄清運動情景，挖掘隱含條件，有針對性的選擇相應的規(guī)律和方法. 【備考建議】 【經典例題】 考點一： 沖量與動量變化的計算 【典例1】 【2017新課標Ⅲ卷】（多選）一質量為2 kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運動。F隨時間t變化的圖線如圖所示，則： （ ） A．t=1 s時物塊的速率為1 m/s B．t=2 s時物塊的動量大小為4 kgm/s C．t=3 s時物塊的動量大小為5 kgm/s D．t=4 s時物塊的速度為零 【答案】AB 【解析】由動量定理有Ft=mv，解得，t=1 s時物塊的速率，A正確；F–t圖線與時間軸所圍面積表示沖量，所以t=2 s時物塊的動量大小為，B正確；t=3 s時物塊的動量大小為，C錯誤；t=4 s時物塊的動量大小為，速度不為零，D錯誤。 【名師點睛】求變力的沖量是動量定理應用的重點，也是難點。F–t圖線與時間軸所圍面積表示沖量。 考點二 動量定理的理解與應用 【典例2】 (2018吉林長春質檢)“蹦床”已成為奧運會的比賽項目.質量為m的運動員從床墊正上方h1高處自由落下,落墊后反彈的高度為h2,設運動員每次與床墊接觸的時間為t,求在運動員與床墊接觸的時間內運動員對床墊的平均作用力.(空氣阻力不計,重力加速度為g) 考點三 動量守恒的判斷與動量守恒定律的理解 【典例3】 (2018安徽淮南模擬)(多選)如圖所示,在光滑的水平面上放有一物體M,物體上有一光滑的半圓弧軌道,軌道半徑為R,最低點為C,兩端A,B等高,現(xiàn)讓小滑塊m從A點由靜止下滑,在此后的過程中,則( ) A.M和m組成的系統(tǒng)機械能守恒,動量守恒 B.M和m組成的系統(tǒng)機械能守恒,動量不守恒 C.m從A到C的過程中M向左運動,m從C到B的過程中M向右運動 D.m從A到C的過程中,M向左運動,m從C到B的過程中M向左運動 考點四 “子彈打木塊”類問題的綜合分析 【典例4】 (2018四川樂山市檢測)如圖所示,質量為3m、長度為L的木塊置于光滑的水平面上,質量為m的子彈以初速度v0水平向右射入木塊,穿出木塊的速度為v0,設木塊對子彈的阻力始終保持不變. (1)求子彈穿透木塊后,木塊速度的大小; (2)求子彈穿透木塊的過程中,木塊滑行的距離s; (3)若改將木塊固定在水平傳送帶上,使木塊始終以某一恒定速度(小于v0)水平向右運動,子彈仍以初速度v0水平向右射入木塊.如果子彈恰能穿透木塊,求此過程所經歷的時間. 【解析】(1)由動量守恒定律得 mv0=mv0+3mv,解得v=. 【解析】(2)對子彈,由動能定理得 -Ff(s+L)=m(v0)2-m 對木塊,由動能定理得Ffs=3mv2 聯(lián)立解得Ff=,s=. 【解析】(3)對子彈,由動量定理得-Fft=m(u-v0), 由動能定理得Ff(ut+L)=m(-u2) 聯(lián)立解得t=. 考點五 “彈簧類”問題的綜合分析 【典例5】 (2018山東煙臺模擬)如圖所示,光滑水平直軌道上有三個質量均為m的物塊A,B,C.B的左側固定一輕彈簧(彈簧左側的擋板質量不計).設A以速度v0朝B運動,壓縮彈簧;當A,B速度相等時,B與C恰好相碰并粘連在一起,然后繼續(xù)運動.假設B和C碰撞過程時間極短.求從A開始壓縮彈簧直至與彈簧分離的過程中. (1)整個系統(tǒng)損失的機械能; (2)彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能 【解析】(2)由②式可知,v2
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