人教版選修35 動(dòng)量守恒定律 第1課時(shí) 學(xué)案.docVIP

動(dòng)量守恒定律高考頻度：難易程度：平板車(chē)上的跨欄運(yùn)動(dòng)如圖所示，光滑水平地面上人與滑板a一起以v0=0.5 m/s的速度前進(jìn)，正前方不遠(yuǎn)處有一距離軌道高h(yuǎn)=0.787 5 m高的（不考慮滑板的高度）橫桿，橫桿另一側(cè)有一靜止滑板b，當(dāng)人與a行至橫桿前，人相對(duì)滑板豎直向上起跳越過(guò)橫桿，a從橫桿下方通過(guò)并與b發(fā)生彈性碰撞，之后人剛好落到b上，不計(jì)空氣阻力，已知m人=40 kg，ma=5 kg，mb=10 kg，g取l0 m/s2，求：（1）人跳離滑板a的最小速度（相對(duì)地面）；（2）最終人與b的共同速度?！緟⒖即鸢浮浚?） （2）m/s【試題解析】（1）人起跑的豎直速度至少為vy2=2gh=15.75 m2/s2因?yàn)橄鄬?duì)板a的水平速度相同，所以（2）人跳起后a與b碰撞前后動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，設(shè)碰后a的速度v1，b的速度為v2，解得：v1=m/s，v2=m/s人下落與b作用前后，水平方向動(dòng)量守恒，設(shè)共同速度v0，m人v0+mbv2=（m人十mb）v3代入數(shù)據(jù)得【名師點(diǎn)睛】解決本題關(guān)鍵要掌握系統(tǒng)動(dòng)量守恒和能量守恒的應(yīng)用，知道人跳起后a與b碰撞前后動(dòng)量守恒，學(xué)會(huì)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律處理這類(lèi)問(wèn)題。【知識(shí)補(bǔ)給】動(dòng)量守恒定律理解要點(diǎn)系統(tǒng)性研究對(duì)象時(shí)相互作用的兩個(gè)或多個(gè)物體組成的系統(tǒng)條件性應(yīng)用時(shí)一定要首先判斷系統(tǒng)是否滿足守恒條件 相對(duì)性應(yīng)用時(shí)，系統(tǒng)中各物體在相互作用前后的動(dòng)量，必須相對(duì)于同一慣性系，通常均為對(duì)地的速度同時(shí)性公式中，、必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用前同一時(shí)刻的動(dòng)量，、必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用后同一時(shí)刻的動(dòng)量，不同時(shí)刻的動(dòng)量不能相加矢量性對(duì)于作用前后物體的運(yùn)動(dòng)方向都在同一直線上的問(wèn)題，應(yīng)先選取正方向，凡是與選取正方向一致的動(dòng)量為正值，相反為負(fù)值普適性動(dòng)量守恒定律不緊適用于低速宏觀物體組成的系統(tǒng)，而且適用于接近光速的微觀粒子組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律成立的條件拓展（1）系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的矢量和為零，則系統(tǒng)動(dòng)量守恒。（2）系統(tǒng)所受合外力雖不為零，但系統(tǒng)的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí)，如碰撞、爆炸等現(xiàn)象中，系統(tǒng)的動(dòng)量可看成近似守恒。（3）系統(tǒng)所受合外力雖不為零，如果在某一方向上合外力為零，那么在該方向上系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。如圖所示，一質(zhì)量為0.5 kg的一塊橡皮泥自距小車(chē)上表面1.25 m高處由靜止下落，恰好落入質(zhì)量為2 kg、速度為2.5 m/s沿光滑水平地面運(yùn)動(dòng)的小車(chē)上，并與小車(chē)一起沿水平地面運(yùn)動(dòng)，取，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是a橡皮泥下落的時(shí)間為0.3 sb橡皮泥與小車(chē)一起在水平地面上運(yùn)動(dòng)的速度大小為3.5 m/sc橡皮泥落入小車(chē)的過(guò)程中，橡皮泥與小車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒d整個(gè)過(guò)程中，橡皮泥與小車(chē)組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能為7.5 j如圖所示，質(zhì)量為0.5 kg的小球在距離小車(chē)底部20 m高處以一定的初速度向左平拋，落在以7.5 m/s的速度沿光滑水平面向右勻速行駛的敞篷小車(chē)中，車(chē)底涂有一層油泥，車(chē)與油泥的總質(zhì)量為4 kg。設(shè)小球在落到車(chē)底前瞬間速度是25 m/s，重力加速度取10 m/s2。則當(dāng)小球與小車(chē)相對(duì)靜止時(shí)，小車(chē)的速度是a4 m/sb5 m/sc8.5 m/sd9.5 m/s如圖所示，三個(gè)小球a、b、c的質(zhì)量均為m，a與b、c間通過(guò)鉸鏈用輕桿連接，桿長(zhǎng)為l，b、c置于水平地面上，用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧處于原長(zhǎng)。現(xiàn)a由靜止釋放下降到最低點(diǎn)，兩輕桿間夾角由60變?yōu)?20，a、b、c在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g。則此下降過(guò)程中aa的動(dòng)能達(dá)到最大前，b受到地面的支持力小于ba、b、c系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)量守恒c彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)，a的加速度為零d彈簧的彈性勢(shì)能最大值為 如圖所示，一人手持質(zhì)量為m的小球乘坐在熱氣球下的吊籃里。氣球、吊籃和人的總質(zhì)量為m，整個(gè)系統(tǒng)懸浮在空中。突然，人將小球急速上拋，經(jīng)過(guò)時(shí)間t后小球又返回到人手中。設(shè)人手在拋接小球時(shí)相對(duì)吊籃的位置不變，整個(gè)過(guò)程不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求人在拋小球的過(guò)程中對(duì)系統(tǒng)做了多少功?如圖所示，一輛炮車(chē)靜止在水平地面上，炮管向上仰起與水平方向的角度為，每發(fā)炮彈的質(zhì)量為m，發(fā)射前炮車(chē)和炮彈的總質(zhì)量為m。現(xiàn)發(fā)射一發(fā)炮彈，經(jīng)極短的時(shí)間t，炮彈離開(kāi)炮管時(shí)相對(duì)地面的速度為v，若忽略此過(guò)程地面對(duì)炮車(chē)的阻力，求:（1）炮彈離開(kāi)炮管時(shí)，炮車(chē)的速度大?。唬?）在時(shí)間t內(nèi)，炮車(chē)所受合力平均值的大小?！緟⒖即鸢浮?.d【點(diǎn)睛】根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的公式求出下落的時(shí)間；由水平方向的動(dòng)量守恒求出共同速度；由功能關(guān)系求出損失的機(jī)械能。b 小球做平拋運(yùn)動(dòng)，下落時(shí)間為 s，豎直方向速度大小為 m/s=20 m/s，小球在落到車(chē)底前瞬時(shí)速度是25 m/s，根據(jù)速度合成原則， m/s=15 m/s，小球與車(chē)在水平方向上動(dòng)量守恒，以向右為正方向，得：，解得：，故b正確；故選b?！军c(diǎn)睛】小車(chē)和球相互作用的過(guò)程中是水平方向上動(dòng)量守恒，整體看不守恒。3.ada的加速度方向向上，c錯(cuò)誤；a下落的高度為：，根據(jù)功能關(guān)系可知，小球a的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，即彈簧的彈性勢(shì)能最大值為，d正確?！军c(diǎn)睛】解答本題的關(guān)鍵是弄清楚小球a在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力情況，a的動(dòng)能最大時(shí)受力平衡，根據(jù)平衡條件求解地面支持力，根據(jù)超重失重現(xiàn)象分析a的動(dòng)能達(dá)到最大前，b受到地面的支持力大??；根據(jù)功能關(guān)系分析彈簧的彈性勢(shì)能最大值。 設(shè)人將小球急速上拋，小球剛被拋出時(shí)向上的速度為v1，與此同時(shí)m