2024届高考物理一轮复习导学案：12-4动量守恒定律的应用

听课规范：边听边记，重点整理；训练规范：选择有标记，计算左对齐，方程要规范，分行写算式，说明要准确，单位别忘记，小题号写清，审题留标记 12-4动量守恒定律的应用 （设计者： 审核者： ） 高三物理 编号：3-5-4 日期： 姓名： 应用动量守恒定律解题的一般步骤 1． 先看研究对象和物理过程 2． 再看动量守恒定律成立的条件是否被满足 3． 寻找初末状态的总动量的数学表达形式 4． 注意正方向的选择与处理 5． 列出动量守恒关系式解题 经典例题 一、打击爆炸问题---近似机械能守恒 例1、 质量为0.8kg的物体A，原来静止在有孔的平板上，一颗质量为10g的子弹B，以800m/s的初速度竖直向上从小孔穿过物体A，如图所示，如果子弹穿过A后，A能上升的最大高度为0.8m（A上升不计空气阻力，g=10m/s2）,试求： (1) 子弹穿过A后的瞬时速度； ( A B Vo )(2 ) 设子弹受到的空气平均阻力为子弹重力的4倍，求子弹能上升的最大高度。 例2：向空中发射一物体，不计空气阻力，当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成a、b两块，若质量较大的a块的速度仍沿原来的方向，那么下列说法中正确的是（     ）． A、b的速度方向一定与原速度方向相反 B、从炸裂到落地这段时间内，a飞行距离一定比b大 C、a、b一定同时到达水平地面 　　 D、a、b受到的爆炸力的冲量大小一定相等 二、人船模型（平均动量守恒） 两个物体均处于静止，当两个物体存在相互作用而系统合外力为零时，系统动量守恒。这类问题的特点：两物体同时运动，同时停止。此题代表一类问题，即人船模型问题。 该类问题的特点是：（1）系统由 物体组成，动量守恒，且总动量为 。 （2）求各量运动的距离。 ( S 1 S 2 )解决此类问题的基本方法是： （1）根据系统动量守恒（其中S1、S2是相对同一参考系的位移） （2）正确画出系统内两物体相互作用前后的位置关系示意图，根据示意图找出S1、S2的大小关系式，这是解决此类问题的关键 （3）将两方程联立求解。 例3：如下图所示，长为L，质量为M的小船停在静水中，一个质量为m的人站在船头，若不计水的阻力，当人从船头走到船尾的过程中，船和人对地面的位移各是多少？ 思考：（1)人的位移为什么不是船长？  (2)若开始时人船一起以某一速度匀速运动，则还满足S1/S2=M/m吗？ 例4．质量为M的气球下挂着长为L的绳梯，一质量为m的人站在绳梯的下端，人和气球静止在空中，现人从绳梯的下端往上爬到顶端时，人和气球相对于地面移动的距离？ ( Ｍ ｈ Ｌ 第16题图 ) 三、某一方向的动量守恒 例5. 图中滑块和小球的质量均为m，滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为l。开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止。现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表面涂有粘性物质的固定挡板粘住，在极短的时间内速度减为零，小球继续向左摆动，当轻绳与竖直方向的夹角θ＝60°时小球达到最高点。求 （1）从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中，挡板阻力对滑块的冲量； （2）小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球做功的大小。 四、例6（相对速度的处理）：如图所示，在光滑的水平面上，一辆平板车载着一人以速度水平向左匀速运动，已知车的质量为，人的质量为，某一时刻，人突然相对于车以的速度向右跳离车，求人跳离后车的速度多大？ 限时训练（40分钟） 1.人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始从船头走向船尾，不计水的阻力，那么在这段时间内人和船的运动情况是： （ ） A．人匀加速向前走动，船则匀加速后退，且两者任意时刻的速度大小与它们的质量成反比 B．人匀加速走动，船则匀加速后退，且两者的加速度大小一定相等 C．不管人如何走动，在任意时刻两者的速度总是方向相反，大小与它们的质量成反比 D．人走到船尾不再走动，船则停下 2．如图所示，一辆小车静止在光滑水平面上，A、B两人分别站在车的两端．当两人同时相向运动时（　　） A．若小车不动，两人速率一定相等 B．若小车向左运动，A的动量一定比B的小 C．若小车向左运动，A的动量一定比B的大 D．若小车向右运动，A的动量一定比B的大 3、人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始从船头走向船尾，不计水的阻力，以下说法正确的是：（ ） A、人在小船上行走时，人对小船的冲量比船对人的冲量小，所以人向前运动的快，小船向后退得慢； B、人在小船上行走时，人的质量比小船的质量小，它们受到的冲量大小是一样的，所以人向前运动的快，小船向后退得慢