第六章 动量守恒定律 章末素能提升-【赢在微点】2024高考物理大一轮复习顶层设计核心微讲课件PPT（新教材新高考)

高考复习顶层设计·物理 1 高考复习顶层设计 物理 第六章 动量守恒定律 2 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 3 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 本部分内容讲解结束 14 一、动量守恒中的临界问题——“科学思维”之“科学推理” 1.解决相互作用物体系统的临界问题时,应处理好下面两个方面的问题。 (1)寻找临界状态:题设情景中是否有相互作用的两物体相距最近、最远、恰好滑离、避免相碰和物体开始反向运动等临界状态。 (2)挖掘临界条件:在与动量相关临界问题中,临界条件常常表现为两物体的相对速度关系与相对位移关系。 2.常见类型。 (1)涉及弹簧类的临界问题:对于由弹簧组成的系统,在物体间发生相互作用的过程中,当弹簧被压缩到最短或拉伸到最长时,弹簧两端的两个物体的速度必然相等。 (2)涉及最大高度的临界问题:在物体滑上斜面(斜面放在光滑水平面上)的过程中,由于弹力的作用,斜面在水平方向将做加速运动,物体滑到斜面上最高点的临界条件是物体与斜面沿水平方向具有共同的速度,物体在竖直方向的分速度等于零。 (3)子弹打木块类的临界问题:子弹刚好击穿木块的临界条件为子弹穿出时的速度与木块的速度相同,子弹位移为木块位移与木块厚度之和。 (4)涉及追碰的临界问题:两个在光滑水平面上做匀速运动的物体,甲物体追上乙物体的条件是v甲> v乙,而甲物体刚好追不上乙物体的临界条件是v甲=v乙。 【典例1】　如图,光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体,斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s的速度向斜面体推出,冰块平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为h=0.3 m(h小于斜面体的高度)。已知小孩与滑板的总质量为m1=30 kg,冰块的质量为m2=10 kg,小孩与滑板始终无相对运动,取重力加速度的大小g=10 m/s2。 (1)求斜面体的质量; (2)通过计算判断,冰块与斜面体分离后能否追上小孩? 【解析】　将小孩与冰块视为一个系统,在小孩推出冰块时,该系统动量守恒;在冰块滑上斜面体至再次滑离斜面体的全过程中,冰块与斜面体只存在弹力(内力)作用,将冰块与斜面体视为一个系统,该系统在水平方向上不受外力作用,该系统在水平方向上动量守恒。 (1)规定向右为速度正方向,冰块在斜面体上运动到最大高度时两者达到共同速度,设此共同速度为v,斜面体的质量为m3,由水平方向动量守恒和机械能守恒定律,得 m2v20=(m2+m3)v,① m2=(m2+m3)v2+m2gh,② 式中v20=-3 m/s为冰块推出时的速度,联立①②式并代入题给数据,得m3=20 kg。③ (2)设小孩推出冰块后的速度为v1, 由动量守恒定律,有 m1v1+m2v20=0,④ 代入数据,得v1=1 m/s,⑤ 设冰块与斜面体分离后的速度分别为v2和v3,由动量守恒和机械能守恒定律,有 m2v20=m2v2+m3v3,⑥ m2=m2+m3,⑦ 联立③⑥⑦式并代入数据, 得v2=1 m/s,⑧ 由于冰块与斜面体分离后的速度与小孩推出冰块后的速度相同且处在后方,故冰块不能追上小孩。 【答案】　(1)20 kg　(2)不能 二、动量守恒定律在多物体、多过程中的应用——“科学思维”之“科学推理” 求解此类问题时应注意: (1)正确分析作用过程中各物体状态的变化情况。 (2)分清作用过程中的不同阶段,并按作用关系将系统内的物体分成几个小系统,既要符合守恒条件,又方便解题。 (3)对不同阶段、不同的小系统准确选取初、末状态,分别列动量守恒方程。 【典例2】　某物理课外兴趣小组设计了如图所示装置,内壁光滑的半圆形槽B静止在光滑水平面上,半圆形槽的半径R=1.2 m。木块D紧靠在B的左侧,也放于光滑平面上,可视为质点的小球C静止在半圆形槽的最低点。某时刻木块A以v0=9 m/s的速度与木块D发生弹性碰撞,已知A、B、C、D的质量