第6章 动量守恒定律 章末核心素养提升 (课件PPT)-【状元桥】2026高考物理一轮总复习(湖北专版)
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教辅
内容正文:
动量守恒定律
第六章
章末核心素养提升
聚焦教材·洞悉命题导向
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高考总复习·物理
制 作 者:状元桥
适用对象:高中学生
制作软件:Powerpoint2003、
Photoshop cs3
运行环境:WindowsXP以上操作系统
一、三种典型模型
1.滑块模型
滑块模型问题应着重分析物体的运动过程,明确它们之间的时间、空间关系,并注意临界、隐含和极值等条件,然后用能量守恒和动量守恒等规律求解.
如图所示,在光滑的水平面上有一足够长的质量M=4 kg的长木板,在长木板右端有一质量m=1 kg的小物块,长木板与小物块间的动摩擦因数μ=0.2,开始时长木板与小物块均静止.现用F=14 N的水平恒力向右拉长木板,经时间t=1 s撤去水平恒力F,g取10 m/s2.求:
(1)小物块在长木板上发生相对滑动时,小物块加速度的大小;
(2)刚撤去F时,小物块离长木板右端的距离;
(3)撒去F后,系统损失的最大机械能ΔE.
答案 (1)2 m/s2 (2)0.5 m (3)0.4 J
2.弹簧模型
弹簧模型是指由物体与弹簧组成的系统,解决此类问题的关键在于分析物体的运动过程,认清弹簧的状态及不同能量之间的转化,由两个或两个以上物体与弹簧组成的系统,应注意弹簧伸长或压缩到最大程度时弹簧两端连接的物体具有相同的速度;弹簧处于自然长度时,弹性势能最小(为零)等隐含条件.
(2024·黑吉辽)如图,高度h=0.8 m的水平桌面上放置两个相同物块A、B,质量mA=mB=0.1 kg.A、B间夹一压缩量Δx=0.1 m的轻弹簧,弹簧与A、B不拴接.同时由静止释放A、B,弹簧恢复原长时A恰好从桌面左端沿水平方向飞出,水平射程xA=0.4 m;B脱离弹簧后沿桌面滑行一段距离xB=0.25 m后停止.A、B均视为质点,取重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)脱离弹簧时A、B的速度大小vA和vB;
(2)物块与桌面间的动摩擦因数μ;
(3)整个过程中,弹簧释放的弹性势能ΔEP.
解析 (1)物块A、B受到的摩擦力Ff大小相等、方向相反,所受弹簧弹力F弹大小相等、方向相反,物块A、B、轻弹簧构成的系统动量守恒,以水平向左为正方向,有0=mAvA-mBvB,
物块A从桌面左端水平飞出后做平抛运动,竖直方向有h= gt2,
水平方向有xA=vAt,解得vA=1 m/s,
则vB=1 m/s.
(2)物块B只受摩擦力Ff时,向右做匀减速直线运动,有Ff=mBa,
Ff=μmBg,
v=2axB,
解得μ=0.2.
(3)整个过程中,根据能量守恒定律,有ΔEp=mAv+mBv+FfΔx,
解得ΔEp=0.12 J.
答案 (1)1 m/s 1 m/s (2)0.2 (3)0.12 J
3.绳模型
绳模型是指由细绳或通过弧形滑槽将不同的物体连在一起组成的系统.此类问题应认清物体的运动过程和运动状态,注意物体运动到最高点或最低点时速度相同的隐含条件及系统机械能守恒定律的应用.
如图所示,在光滑的水平杆上套有一个质量为m的滑环.滑环上通过一根不可伸长的轻绳悬挂着一个质量为3m的物块(可视为质点),绳长为L.将滑环固定时,给物块一个水平冲量,物块摆起后刚好碰到水平杆;若滑环不固定时,仍给物块以同样的水平冲量,求物块摆起的最大高度.
答案 L
二、数学归纳法在动量问题中的应用
如图所示,在光滑水平面上有一质量为2 018m的木板,木板上有2 018块质量均为m的相同木块1、2、…、2 018.最初木板静止,各木块分别以v、2v、…、2 018v同时向同一方向运动,木块和木板间的动摩擦因数为μ,且木块间不发生碰撞和离开木板的现象.求:
(1)最终木板的速度大小;
(2)运动中第88块木块的最小速度;
(3)第二块木块相对木板滑动的时间.
答案 (1)v (2)v (3)
$$