《高考物理總復(fù)習(xí) 選35第1講 碰撞與動量守恒課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理總復(fù)習(xí) 選35第1講 碰撞與動量守恒課件（68頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、最最新新考考綱綱1.動量、動量守恒定律及其應(yīng)用動量、動量守恒定律及其應(yīng)用 2.彈性碰撞和非彈性碰撞彈性碰撞和非彈性碰撞 3.氫原子光譜氫原子光譜 4.氫原子的能級結(jié)構(gòu)、能級公式氫原子的能級結(jié)構(gòu)、能級公式 5.原子核的組成、放射性、原子核的衰變、半衰期原子核的組成、放射性、原子核的衰變、半衰期 6.放射性同位素放射性同位素 7.核能、核反應(yīng)方程核能、核反應(yīng)方程 8.結(jié)合能、質(zhì)量虧損結(jié)合能、質(zhì)量虧損 9.裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)、裂變反應(yīng)堆裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)、裂變反應(yīng)堆 10.放射性的防護(hù)放射性的防護(hù) 考考向向瞭瞭望望1.動量守恒定律的應(yīng)用是高考熱點，動量、動量的變化量兩個動量守恒定律的應(yīng)用是高考熱點，

2、動量、動量的變化量兩個概念常穿插在規(guī)律中考查概念常穿插在規(guī)律中考查2.在高考題中動量守恒定律常與能量轉(zhuǎn)化與守恒定律結(jié)合，解在高考題中動量守恒定律常與能量轉(zhuǎn)化與守恒定律結(jié)合，解決碰撞、打擊、反沖、滑塊摩擦等問題，還要重視動量守恒與決碰撞、打擊、反沖、滑塊摩擦等問題，還要重視動量守恒與圓周運動、核反應(yīng)的結(jié)合圓周運動、核反應(yīng)的結(jié)合3.探究和驗證碰撞中的動量守恒，在高考實驗考查中出現(xiàn)頻率探究和驗證碰撞中的動量守恒，在高考實驗考查中出現(xiàn)頻率很高很高4.原子的核式結(jié)構(gòu)、玻爾理論、能級公式、原子躍遷條件這部原子的核式結(jié)構(gòu)、玻爾理論、能級公式、原子躍遷條件這部分內(nèi)容在選做部分出現(xiàn)的幾率將會提高，既可能單獨出現(xiàn)

3、，也分內(nèi)容在選做部分出現(xiàn)的幾率將會提高，既可能單獨出現(xiàn)，也可能與選修可能與選修35中的其他內(nèi)容聯(lián)合命題中的其他內(nèi)容聯(lián)合命題5.半衰期、質(zhì)能方程的應(yīng)用、計算以及核反應(yīng)方程的書寫是高半衰期、質(zhì)能方程的應(yīng)用、計算以及核反應(yīng)方程的書寫是高考的熱點問題，這部分內(nèi)容較為簡單，在學(xué)習(xí)中要注意抓好基考的熱點問題，這部分內(nèi)容較為簡單，在學(xué)習(xí)中要注意抓好基本知識本知識6.裂變、聚變及三種射線，這部分內(nèi)容在高考命題中可能結(jié)合裂變、聚變及三種射線，這部分內(nèi)容在高考命題中可能結(jié)合動量守恒、電場、磁場等知識來研究帶電粒子在電場、磁場中動量守恒、電場、磁場等知識來研究帶電粒子在電場、磁場中運動運動.熱點一碰撞與動量守恒本部

4、分內(nèi)容在高考中所占比例為6%10%，題型全面，多為中等難度題目對動量守恒定律的應(yīng)用考查多以生活、科技為背景，考查的方式常與能量轉(zhuǎn)化與守恒定律結(jié)合，考查碰撞、打擊、反沖等問題，如2010年山東卷第38(2)題、廣東卷第35題、福建卷第29(2)題等；有時動量守恒定律還與曲線運動、電磁學(xué)知識結(jié)合考查，如2010年天津卷第10題、安徽卷第24題等考查特點是綜合性較強(qiáng)、方法靈活多變熱點二氫原子光譜能級光電效應(yīng)本部分內(nèi)容在高考中所占比例為4%左右，題型全面，題目難度中等，多直接考查，如2010年新棵標(biāo)全國卷第35(1)題、山東卷第38(1)題、浙江卷第16題、江蘇卷第12C題都是考查的該部分內(nèi)容考查特點

5、是直接考查考生的理解能力、分析推理能力熱點三核子核能核反應(yīng)方程本部分內(nèi)容在高考中所占比例為4%左右，題型多為選擇題，題目難度中等，半衰期、質(zhì)能方程的應(yīng)用、計算以及核反應(yīng)方程的書寫是高考的熱點，如2010年福建卷第29(1)題、廣東卷第18題裂變、聚變及三種射線，在高考命題中常常結(jié)合動量守恒、電場、磁場等知識來考查帶電粒子在電場、磁場中的運動，考查考生對所學(xué)知識的綜合應(yīng)用、遷移能力 溫故自查 1定義：運動物體的質(zhì)量和的乘積叫做動量，通常用p來表示 2表達(dá)式：p . 3單位：由速度單位和質(zhì)量單位共同確定，即kgm/s. 4動量是矢量，其方向和 方向相同速度速度mv速度速度考點精析1動量的合成與分解

6、遵從平行四邊形定則動量的變化方向與初、末狀態(tài)的動量方向不一定相同求動量變化時，必須規(guī)定正方向動量是狀態(tài)量，物體的動量與位置或時刻相對應(yīng)動量具有相對性，由于動量與速度有關(guān)，所以動量具有相對性，一般選地面為參考系 溫故自查 1內(nèi)容：相互作用的物體組成的系統(tǒng)時，這個系統(tǒng)的總動量就保持不變，這就是動量守恒定律 2公式：.不受外力或所受外力之和為零不受外力或所受外力之和為零m1v1m2v2m1v1m2v2 3動量守恒定律適用條件 (1)不受外力或外力的合力為零不是系統(tǒng)內(nèi)每個物體所受的合外力為零，更不能認(rèn)為系統(tǒng)處于平衡狀態(tài) (2)近似適用條件：系統(tǒng)內(nèi)各物體間相互作用的內(nèi)力遠(yuǎn)大于它所受到的外力 (3)如果系

7、統(tǒng)在某一方向上所受外力的合力為零，則在這一方向上動量守恒考點精析1相互作用著的物體組成的物體系統(tǒng)叫做物體系組成物體系的所有物體的動量的矢量和叫做物體系的總動量物體系內(nèi)物體間的相互作用力是內(nèi)力，系統(tǒng)內(nèi)的物體與系統(tǒng)外物體間的相互作用力是外力外力作用可以影響物體系的總動量，系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力雖然可以改變各物體的動量，但不能改變物體系的總動量 2動量是矢量，動量守恒是指矢量的守恒，變化前的矢量和(公式左)等于變化后的矢量和(公式右)當(dāng)上式中兩個物體的動量及動量的變化都在一條直線上，那么可假定某一方向的動量為正，相反方向的動量則為負(fù)上式的左、右部分就變成了代數(shù)和，上式即是代數(shù)式 3動量守恒定律的不

8、同表達(dá)形式及含義 (1)pp(系統(tǒng)相互作用前總動量p等于相互作用后總動量p)； (2)p0(系統(tǒng)總動量的增量等于零)； (3)p1p2(兩個物體組成的系統(tǒng)中，各自動量增量大小相等、方向相反) 其中(1)的形式最常用，具體到實際應(yīng)用時又有以下常見的三種形式： m1v1m2v2m1v1m2v2(適用于作用前后都運動的兩個物體組成的系統(tǒng)) 0m1v1m2v2(適用于原來靜止的兩個物體組成的系統(tǒng)，比如爆炸、反沖等，兩者速率及位移大小與各自質(zhì)量成反比) m1v1m2v2(m1m2)v(適用于兩物體作用后結(jié)合在一起或具有共同速度的情況). 溫故自查 設(shè)船的質(zhì)量為M，人的質(zhì)量為m，開始時人與船均靜止，當(dāng)人從

9、船頭向船尾走動時，船會向方向移動，當(dāng)人的速度為v2時，船的速度設(shè)為v1，則.人運動的反人運動的反Mv1mv20考點精析1原來靜止的物體發(fā)生相互作用時若所受外力的矢量和為零，則動量守恒在相互作用過程中，任一時刻兩物體的速度大小之比等于其質(zhì)量的反比；任一段時間內(nèi)，兩個物體通過的對地位移大小之比也等于質(zhì)量的反比我們稱這種模型為“人船模型” 3解決這種問題的前提條件是要兩物體的初動量為零，畫出兩物體的運動示意圖有利于發(fā)現(xiàn)各物理量之間的關(guān)系還要注意各物體的位移是相對于地面的位移. 溫故自查 在動量守恒中，等式兩邊的動量都是相對于同一個參考系而言的，如果在所研究的問題中物體速度的參考系不一樣，必須先統(tǒng)一才

10、可正確求解參考系參考系考點精析模型：物體A(質(zhì)量為mA)和B(質(zhì)量為mB)以速度v0一起勻速運動，某時刻，物體A將物體B以相對自己的速度u向后彈出，物體A的速度變?yōu)関.規(guī)律：必須要理解的是，當(dāng)物體B被扔出時，A的速度已經(jīng)發(fā)生了變化，因此B的相對速度u的參考系是扔出物體B后的A，此時A的速度為v，則速度u是相對v的速度，而不是相對v0的速度 以物體A的速度v的方向為正方向，則物體B被扔出時相對地的速度為：vvu.該式為代數(shù)式，如果u的方向是相對A向后的，則u的值應(yīng)為負(fù) 這樣根據(jù)動量守恒，有：(mAmB)v0mAvmB(vu) 溫故自查 動態(tài)過程分析問題與一般動量守恒問題不同，它要求對不同的物理過

11、程要做認(rèn)真具體的分析，切忌不分析 ，用頭腦中已有的模型代替新問題而亂套公式過程過程考點精析分析動態(tài)過程的具體方法：(1)找出運動過程的分界點，將一個復(fù)雜過程分解為幾個簡單過程(2)對每一段運動過程進(jìn)行分析，注意分析物體間的相互作用和物體的運動狀態(tài)(3)由運動狀態(tài)變化及物體間相互作用，確定其動量問題.實驗?zāi)康尿炞C碰撞中的動量守恒實驗原理如下圖所示，質(zhì)量為m1、m2的兩小球在水平方向上發(fā)生正碰，水平方向合外力為零，動量守恒：m1v1m1v1m2v2，本實驗在誤差允許范圍內(nèi)驗證上式成立兩小球碰撞后均作平拋運動，下落高度相同時，在落地前運動時間相同，用水平射程間接表示小球平拋的初速度：m1OPm1OM

12、m2ON.實驗器材斜槽，大小相等質(zhì)量不同的小鋼球兩個，重錘線一條，白紙，復(fù)寫紙，天平一臺，刻度尺，游標(biāo)卡尺，圓規(guī)，三角板實驗步驟 1用天平測兩球的質(zhì)量m1、m2. 2用游標(biāo)卡尺測兩球的直徑 3將斜槽固定在桌邊，調(diào)整斜槽底座，使斜槽末端的切線水平 4將被碰球放在斜槽前邊的小支柱上，調(diào)節(jié)小支柱高度，使兩球碰撞時一樣高，且碰撞后的速度方向都在同一直線上 5在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙 6用重錘線確定斜槽末端在白紙上的垂直投影 7不放被碰球，讓入射球從斜槽上某一高度滾下，重復(fù)10次，找出落地點的平均位置P. 8把被碰小球支在小柱上，讓入射小球從同一高度滾下，使它們發(fā)生正碰重復(fù)實驗10次，找出入射

13、小球與被碰球落地點的平均位置M、N. 9測量入射小球碰撞前后的水平距離OP、OM，被碰小球的水平距離ON. 10比較m1OP與m1OMm2ON是否相等，如果在誤差允許的范圍內(nèi)相等，就驗證了動量守恒定律注意事項1入射球和被碰球m1m2，r1r2.2斜槽末端切線水平，小支柱與槽口的距離等于小球直徑3調(diào)節(jié)支柱高度，使兩球正碰時球心等高4入射球每次必須從斜槽上同一高度處由靜止滑下5實驗過程中，實驗桌、斜槽、記錄白紙的位置要始終保持不變6小球落地的地面應(yīng)平坦、堅硬，使著地點清晰7落點位置確定：圍繞10次落點畫一個最小的圓把有效落點圍在里面，圓心即所求命題規(guī)律根據(jù)動量、沖量的定義和動量定理的理解及應(yīng)用，確

14、定物體的動量、動量變化、沖量的大小 Aa、b在S點的動量相等 Ba、b在S點的動量不相等 Ca、b落至S點重力的沖量相等 Da、b落至S點合外力的沖量大小相等解析由機(jī)械能守恒定律知，a、b落至S點時速率相等，動量的大小相等由于動量是矢量，a物塊在S點的動量為mv，方向豎直向下，b物塊為mv，方向水平向左，故a、b物塊在S點的動量不相等，故A項錯，B項正確兩物塊在O點和P點同一時刻下落時，a做自由落體運動，下落的加速度為g，b沿圓弧做圓周運動，在豎直方向上的平均加速度小于g，故a物塊下落的時間比b下落的時間短，則a物塊重力的沖量小于b物塊重力的沖量，故C項錯由動量定理知，合外力的沖量等于動量的改

15、變量a、b物塊動量的改變量為mv，大小相等、方向不同，故D項正確答案BD一個質(zhì)點在運動過程中受到的合外力始終不為零，則()AA質(zhì)點的動能一定發(fā)生改變B質(zhì)點的動量不可能保持不變C質(zhì)點的加速度方向一定變化D質(zhì)點的運動方向可能不變答案BD解析質(zhì)點所受到的合外力始終不為零，但力方向未知，由WFscos，如90，則合外力不做功，物體動能可能不變，A錯誤；物體在外力作用下做變速運動，物體的動量等于質(zhì)量和速度的乘積，一定發(fā)生變化，B項正確；物體加速度方向始終與合外力的方向相同，合外力方向不一定變化，則加速度方向也不一定變化，C項錯誤；當(dāng)合外力方向與物體的速度方向始終在一條直線上，則物體運動方向可能不變，D項

16、正確.命題規(guī)律根據(jù)動量守恒的條件，判斷系統(tǒng)動量是否守恒考例2如下圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量mAmB，中間用一段細(xì)繩相連并有一被壓縮的彈簧，放在平板小車C上后，A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài)若地面光滑，則在細(xì)繩被剪斷后，A、B從C上未滑離之前，A、B在C上向相反方向滑動過程中() A若A、B與C之間的摩擦力大小相同，則A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，A、B、C組成的系統(tǒng)動量也守恒 B若A、B與C之間的摩擦力大小不相同，則A、B組成的系統(tǒng)動量不守恒，A、B、C組成的系統(tǒng)動量也不守恒 C若A、B和C之間的摩擦力大小不相同，則A、B組成的系統(tǒng)動量不守恒，但A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒 D以上說法均不對解析當(dāng)A、B

17、兩物體組成一個系統(tǒng)時，彈簧彈力為內(nèi)力，而A、B和C之間的摩擦力是外力，當(dāng)A、B與C之間的摩擦力等大反向時，A、B所組成的系統(tǒng)所受合外力為零，動量守恒；當(dāng)A、B與C之間的摩擦力大小不相等時，A、B組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，動量不守恒而對于A、B、C組成的系統(tǒng)，由于彈簧的彈力、A和B與C之間的摩擦力均是內(nèi)力，不管A、B與C之間的摩擦力大小是否相等，A、B、C組成的系統(tǒng)所受合外力均為零，動量守恒，所以A、C選項正確，B、D選項錯誤答案AC總結(jié)評述(1)動量守恒的條件是系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零，因此在判斷系統(tǒng)動量是否守恒時一定要分清內(nèi)力和外力；(2)在同一物理過程中，系統(tǒng)的動量是否守恒，與系統(tǒng)的

18、選取密切相關(guān)，因此，在運用動量守恒定律解題時，一定要明確在哪一過程中哪些物體組成的系統(tǒng)動量是守恒的 如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上，底部與水平面平滑連接，一個質(zhì)量也為m的小球從槽高h(yuǎn)處開始自由下滑()A在以后的運動過程中，小球和槽的動量始終守恒B在下滑過程中小球和槽之間的相互作用力始終不做功C被彈簧反彈后，小球和槽都做速率不變的直線運動D被彈簧反彈后，小球和槽的機(jī)械能守恒，小球能回到槽高h(yuǎn)處答案C解析小球在下滑階段水平方向合外力為零，故水平方向動量守恒，A錯小球在弧形軌道下滑過程中光滑弧形槽速度增加，動能增加，則它們間作用力做功，B錯由水平方向動量守

19、恒mv槽mv球，小球到達(dá)槽末端時v槽v球，球經(jīng)彈簧反彈后與v槽大小相等方向相同，故二者始終保持勻速，C對，D錯.命題規(guī)律根據(jù)動量守恒、能量守恒觀點判斷碰撞物體間的質(zhì)量比、速率大小等解析設(shè)向右為正方向，A與C粘合在一起的共同速度為v，由動量守恒定律得mv12mv為保證B碰擋板前A未能追上B，應(yīng)滿足vv2設(shè)A與B碰后的共同速度為v，由動量守恒定律得 總質(zhì)量為M的列車在平直軌道上以速度v勻速行駛，尾部有一節(jié)質(zhì)量為m的車廂突然脫鉤，機(jī)車的牽引力恒定不變，阻力與質(zhì)量成正比，則脫鉤車廂停下時，列車前段的速度多大？命題規(guī)律根據(jù)動量守恒、能量守恒定律、動能定理，求解位移、功、熱、速度等物理量考例4(2010東

20、北三校聯(lián)考)如圖所示是固定在水平地面上的截面為“”形的光滑長直導(dǎo)軌槽，槽口向上(圖為俯視圖)槽內(nèi)放置一個木質(zhì)滑塊，滑塊的左半部是半徑為R的半圓柱形光滑凹槽，木質(zhì)滑塊的寬度為2R，比“”形槽的內(nèi)側(cè)寬度略小現(xiàn)有一半徑為r(rR)的金屬小球以水平初速度v0沖向滑塊，從滑塊的一側(cè)半圓形槽口邊緣進(jìn)入已知金屬小球的質(zhì)量為m，木質(zhì)滑塊的質(zhì)量為5m，整個運動過程中無機(jī)械能損失求： (1)當(dāng)金屬小球滑離木質(zhì)滑塊時，金屬小球和木質(zhì)滑塊的速度各是多大； (2)當(dāng)金屬小球滑到木質(zhì)滑塊上的半圓柱形槽的最右端A點時，金屬小球的速度大小 (1)子彈穿出木塊后，木塊的速度大??； (2)子彈穿透木塊的過程中，所受到的平均阻力的

21、大小命題規(guī)律主要考查實驗原理和數(shù)據(jù)處理問題考例5某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器做“驗證碰撞中的不變量”的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運動，然后與原來靜止的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運動他設(shè)計的具體裝置如圖甲所示，在小車后連接著紙帶，電磁打點計時器使用的電源頻率為50Hz，長木板墊著小木片以平衡摩擦力 (1)若已得到打點紙帶如圖乙所示，并測得各計數(shù)點間距(標(biāo)在圖上)A為運動起點，則應(yīng)該選擇_段來計算A碰前的速度，應(yīng)選擇_段來計算A和B碰后的共同速度(以上空格選填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”)(2)已測得小車A的質(zhì)量m10.40kg，小車B的質(zhì)量m20.20

22、kg，由以上測量結(jié)果可得碰前m1v0_kgm/s；碰后(m1m2)v共_kgm/s.由此得出結(jié)論_解析(1)分析紙帶上的點跡可以看出，BC段既表示小車做勻速運動，又表示小車具有較大的速度，故BC段能準(zhǔn)確地描述小車A碰前的運動情況，應(yīng)當(dāng)選擇BC段計算小車A碰前的速度，而DE內(nèi)小車運動穩(wěn)定，故應(yīng)選擇DE段計算碰后A和B的共同速度碰撞后A和B：(m1m2)v共(0.200.40)0.695kgm/s0.417kgm/s 結(jié)論：在誤差許可的范圍內(nèi)，碰撞中mv的矢量和是守恒的答案(1)BCDE (2)0.4200.417在誤差許可的范圍內(nèi)，碰撞中mv的矢量和是守恒的總結(jié)評述因小車是勻速運動，紙帶上應(yīng)取打

23、點均勻的一段來計算速度，算出碰前小車速度v0及碰后A和B的共同速度v共，再驗證碰前動量pAm1v0與碰后總動量pAB(m1m2)v共是否相等 某同學(xué)用圖甲所示的裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律圖中PQ是斜槽，QR為水平槽實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡重復(fù)上述操作10次，得到10個落點痕跡再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡，重復(fù)這種操作10次圖甲中O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點B球落點痕跡如圖乙所示，其中米尺水平放置，且平行于

24、G、R、O所在的平面，米尺的零點與O點對齊 (1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為_cm. (2)在以下選項中，哪些是本次實驗必須進(jìn)行測量的？ 答：_(填選項號)A水平槽上未放B球時，測量A球落點位置到O點的距離BA球與B球碰撞后，測量A球落點位置到O點的距離C測量A球或B球的直徑D測量A球和B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比)E測量G點相對于水平槽面的高度答案(1)65.0(2)ABD解析(1)A球、B球碰撞后都做平拋運動，高度相同，在空中運動的時間都相同，水平射程與其速度成正比而落點位置的確定是將10個落點用盡量小的圓圈起來，其圓心即為落點從尺上的示數(shù)可讀出為65.0cm.(2)由于B球放在水平槽上，所以A、B兩球的水平射程的起點都是O點，應(yīng)選A、B兩項設(shè)沒放B球時，A球的落點為P，由動量守恒定律得mAOPmAOAmBOB，需要測量A、B兩球質(zhì)量，應(yīng)選D. 請同學(xué)們認(rèn)真完成課后強(qiáng)化作業(yè)