（課改地區(qū)專用）2022-2023學(xué)年高考物理總復(fù)習(xí) 專題二 動(dòng)量與動(dòng)量守恒定律章末總結(jié)學(xué)案 新人教版

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1、（課改地區(qū)專用）2022-2023學(xué)年高考物理總復(fù)習(xí) 專題二 動(dòng)量與動(dòng)量守恒定律章末總結(jié)學(xué)案 新人教版 一、動(dòng)量定理和動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用 1.動(dòng)量定理中物體所受合外力的沖量等于該過程中物體動(dòng)量的變化量，它是一個(gè)矢量方程式。 2.動(dòng)能定理中物體所受合外力做的功等于該過程中物體動(dòng)能的改變量，它是一個(gè)標(biāo)量方程式。 3.在研究力作用下物體的運(yùn)動(dòng)過程時(shí)，涉及的物理量有F、x、m、v、W、Ek等，一般考慮應(yīng)用動(dòng)能定理。若涉及的物理量有F、t、m、v、I、p等，一般考慮應(yīng)用動(dòng)量定理。 [例1] 質(zhì)量為mB＝2 kg的木板B靜止于光滑水平面上，質(zhì)量為mA＝6 kg的物塊A停在B的左端，質(zhì)量為mC＝

2、2 kg的小球C用長(zhǎng)為L(zhǎng)＝0.8 m的輕繩懸掛在固定點(diǎn)O。現(xiàn)將小球C及輕繩拉直至水平位置后由靜止釋放，小球C在最低點(diǎn)與A發(fā)生正碰，碰撞作用時(shí)間很短為Δt＝10－2 s，之后小球C反彈所能上升的最大高度h＝0.2 m。已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，物塊與小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，取g＝10 m/s2。求： 圖1 (1)小球C與物塊A碰撞過程中所受的撞擊力大小； (2)為使物塊A不滑離木板B，木板B至少多長(zhǎng)？ 解析　(1)小球C下擺過程，由動(dòng)能定理mCgL＝mCv， 小球C反彈過程，由動(dòng)能定理－mCgh＝0－mCvC′2 碰撞過程設(shè)向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理FΔt＝－m

3、CvC′－mCvC 聯(lián)立以上各式解得F＝－1.2×103 N。 (2)小球C與物塊A碰撞過程，由動(dòng)量守恒定律mCvC＝mC(－vC′)＋mAvA 當(dāng)物塊A恰好滑至木板B右端并與其共速時(shí)，所求木板B的長(zhǎng)度最小。在此過程中動(dòng)量和能量都守恒，則mAvA＝(mA＋mB)v， μmAg·x＝mAv－(mA＋mB)v2，解得x＝0.5 m。 答案　(1)1.2×103 N　(2)0.5 m 二、解答動(dòng)力學(xué)問題的三大規(guī)律 1.三大規(guī)律 (1)力的觀點(diǎn)：牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式。 (2)能量觀點(diǎn)：動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律和能量守恒定律。 (3)動(dòng)量觀點(diǎn)：動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律。 2.三

4、大規(guī)律的選擇 (1)若考查有關(guān)物理量的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，則用力的觀點(diǎn)。 (2)若考查一個(gè)過程，三種方法都有可能，但方法不同，處理問題的難易、繁簡(jiǎn)程度可能有很大的差別。 (3)若研究對(duì)象為一個(gè)系統(tǒng)，應(yīng)優(yōu)先考慮兩大守恒定律。 (4)若研究對(duì)象為單一物體，可優(yōu)先考慮兩個(gè)定理，特別是涉及時(shí)間問題時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮動(dòng)量定理，涉及功和位移問題時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮動(dòng)能定理。 [例2] 一質(zhì)量為M、長(zhǎng)為l的長(zhǎng)方形木板B放在光滑的水平地面上，在其右端放一質(zhì)量為m的小木塊A，m

5、 (1)若已知A和B的初速度大小為v0，求它們最后的速度的大小和方向； (2)若初速度的大小未知，求小木塊A向左運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最遠(yuǎn)處(從地面上看)離出發(fā)點(diǎn)的距離。 解析　(1)法一　用動(dòng)量守恒定律求解：系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，取水平向右為正方向。木塊A不滑離B板的條件是二者最終處于相對(duì)靜止，設(shè)此時(shí)共同速度為v。 由動(dòng)量守恒定律得Mv0－mv0＝(M＋m)v，可得v＝v0，因?yàn)镸>m，故v方向水平向右。 法二　用牛頓定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解：取水平向右為正方向，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得，對(duì)A有v＝－v0＋a1t＝－v0＋t 對(duì)B有v＝v0－a2t＝v0－t 可得v＝v0，方向向右。 (2)法一　用

6、功能關(guān)系求解：當(dāng)木塊A對(duì)地向左運(yùn)動(dòng)距離最遠(yuǎn)時(shí)，末速度為零，在這過程中，克服摩擦力Ff做功消耗了自身的動(dòng)能有Ffx＝mv 而A剛好沒有滑離B板的條件是：A滑到B板的最左端，且二者具有相同速度v，A、B間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能等于系統(tǒng)動(dòng)能的損失Q＝Ffl＝(v－v2)，v＝v0 由以上各式得向左運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離x＝l。 法二　用動(dòng)能定理求解：設(shè)小木塊A向左離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)距離為x，此時(shí)末速度為零(板速度為v1)；當(dāng)A、B剛達(dá)到共同速度v時(shí)，板B向右運(yùn)動(dòng)的路程為L(zhǎng)，A速度由0增大到v時(shí)向右運(yùn)動(dòng)的路程為x1，如圖所示。設(shè)A、B間滑動(dòng)摩擦力為Ff，根據(jù)動(dòng)能定理， 對(duì)A有－Ffx＝－mv，F(xiàn)fx1＝mv2 對(duì)B有－FfL＝(v2－v)，v＝v0 且有幾何關(guān)系L＋(x－x1)＝l 由上面幾式可得x＝l。 答案　(1)v0　方向向右　(2)l