2020选考物理-选修3-5-第十二章-第1讲-动量定理-动量守恒定律及其应用课件.pptx

1、1创新设计创新设计考点突破双基过关2创新设计创新设计考点突破双基过关选考导航选考导航知识内容知识内容考试要求考试要求历次选考统计历次选考统计2016/04 2016/102017/042017/11 2018/04 2018/11动量守恒动量守恒定律定律动量和动量定理动量和动量定理c23232222动量守恒定律动量守恒定律c2322碰撞碰撞d22反冲运动火箭反冲运动火箭b23波粒二象波粒二象性性能量量子化能量量子化b1614光的粒子性光的粒子性c161514粒子的波动性粒子的波动性c1615概率波概率波b不确定性关系不确定性关系b143创新设计创新设计考点突破双基过关原子原子结构结构电子的发现

2、电子的发现a原子的核式结构模型原子的核式结构模型b氢原子光谱氢原子光谱b玻尔的原子模型玻尔的原子模型c1415141515原子核原子核原子核的组成原子核的组成a放射性元素的衰变放射性元素的衰变c14141415探测射线的方法探测射线的方法a放射性的应用与防护放射性的应用与防护a核力与结合能核力与结合能c161514核裂变核裂变c1614核聚变核聚变c14粒子和宇宙粒子和宇宙a实验实验17探究碰撞中的不变量探究碰撞中的不变量214创新设计创新设计考点突破双基过关第第1讲动量定理动量守恒定律及其应用讲动量定理动量守恒定律及其应用5创新设计创新设计考点突破双基过关知识排查知识排查动量及动量定理动量及

3、动量定理1.动量动量(1)定义：运动物体的质量定义：运动物体的质量和和_的的乘积叫做物体的动量，通常用乘积叫做物体的动量，通常用p来表示。来表示。(2)表达式：表达式：p_。(3)单位单位：_。(4)标矢性：动量是矢量，其方向标矢性：动量是矢量，其方向和和_方向方向相同。相同。(5)动量的瞬时性：动量是描述物体运动状态的物理量，针对某动量的瞬时性：动量是描述物体运动状态的物理量，针对某一一_而言而言。(6)动量的变化量：是矢量，其表达式动量的变化量：是矢量，其表达式ppp为矢量式，当为矢量式，当p、p在同一条直线在同一条直线上时，可规定正方向，将矢量运算转化为代数运算。上时，可规定正方向，将矢

4、量运算转化为代数运算。kgm/s速度速度mv速度速度时刻时刻6创新设计创新设计考点突破双基过关2.冲量冲量(1)定义：力定义：力F与力的作用时间与力的作用时间t的的_。(2)定义式：定义式：I_，单位单位是是_。(3)方向：恒力作用时，与力的方向：恒力作用时，与力的方向方向_。(4)物理意义：是一个过程量，表示力在时间上积累的作用效果。物理意义：是一个过程量，表示力在时间上积累的作用效果。FtNs乘积乘积相同相同7创新设计创新设计考点突破双基过关3.动量定理动量定理(1)内容：物体在一个过程始末内容：物体在一个过程始末的的_等于等于它在这个过程中所它在这个过程中所受受_的的冲冲量。量。(2)表

5、达式：表达式：ppI合合。(3)动量定理既适用于恒力，也适用于变力。动量定理既适用于恒力，也适用于变力。动量变化动量变化合力合力8创新设计创新设计考点突破双基过关1.内容内容：如果一个：如果一个系统系统_，或者所或者所受受_为为0，这个系统的总动量，这个系统的总动量保持不变。保持不变。2.表达式：表达式：m1v1m2v2_。3.适用条件适用条件(1)理想守恒：系统不受外力或所理想守恒：系统不受外力或所受受_为为零，则系统动量守恒。零，则系统动量守恒。(2)近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远远_外力外力时，系统的动量可近时，系统的动量可近似看成守恒

6、。似看成守恒。(3)分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒。分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒。动量守恒定律动量守恒定律m1v1m2v2不受外力不受外力外力的矢量和外力的矢量和外力的合力外力的合力大于大于9创新设计创新设计考点突破双基过关1.碰撞碰撞(1)定义定义：碰撞碰撞是是指物体间的相互作用指物体间的相互作用持续时间持续时间_，而物体间的相互作用而物体间的相互作用力力_的的现象。现象。(2)特点：在碰撞现象中，一般都满足特点：在碰撞现象中，一般都满足内力内力_外力外力，可认为相互碰撞的系统，可认为相互碰撞的系统动量守恒。动量守恒。

7、碰撞反冲运动火箭碰撞反冲运动火箭远大于远大于很很短短很大很大10创新设计创新设计考点突破双基过关(3)分类分类动量是否守恒动量是否守恒机械能是否守恒机械能是否守恒弹性碰撞弹性碰撞守恒守恒_非弹性碰撞非弹性碰撞守恒守恒有损失有损失完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞守恒守恒损失损失_守恒守恒最大最大11创新设计创新设计考点突破双基过关2.反冲运动反冲运动(1)反冲：根据动量守恒定律，如果一个静止的物体反冲：根据动量守恒定律，如果一个静止的物体在在_的的作用下分裂为两个作用下分裂为两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向向_的的方向运动。方向运动。(2)反冲现

8、象的应用及防止反冲现象的应用及防止应用：农田、园林的喷灌装置是利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水应用：农田、园林的喷灌装置是利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水一边一边_，可以自动改变喷水的方向。可以自动改变喷水的方向。防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的的_，所以用步枪射击所以用步枪射击时要把枪身抵时要把枪身抵在在_，以减少反冲的影响。以减少反冲的影响。内力内力相反相反旋转旋转准确性准确性肩部肩部12创新设计创新设计考点突破双基过关3.火箭火箭(1)火箭的原理火箭的原理火箭的工作原理火箭的工作原理是是_运动运动，其反冲，其反冲过程过程_守恒守恒

9、，它靠向后喷出的气流的，它靠向后喷出的气流的反冲作用而反冲作用而获得获得_的的速度。速度。(2)影响火箭获得速度大小的因素影响火箭获得速度大小的因素喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度约喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度约为为_m/s。火箭的质量比：指火箭起飞时的质量火箭的质量比：指火箭起飞时的质量与与_之之比，决定于比，决定于火箭的结构和材料。现代火箭的质量比一般火箭的结构和材料。现代火箭的质量比一般小于小于_。喷气喷气速度速度_，质量质量比比_，火箭获得的火箭获得的速度速度_。2000400010反冲反冲动量动量向前向前火箭除燃料外的箭体质量火箭除燃料外的箭体质量越大越大越大越大越大越大

10、13创新设计创新设计考点突破双基过关小题速练小题速练1.思考判断思考判断(1)动量越大的物体，其速度越大动量越大的物体，其速度越大()(2)物体的动量越大，其惯性也越大物体的动量越大，其惯性也越大()(3)物体所受合力不变，则动量也不改变物体所受合力不变，则动量也不改变()(4)物体沿水平面运动时，重力不做功，其冲量为零物体沿水平面运动时，重力不做功，其冲量为零()(5)物体所受合外力的冲量的方向与物体末动量的方向相同物体所受合外力的冲量的方向与物体末动量的方向相同()(6)物体所受的合外力的冲量方向与物体动量变化的方向是一致的物体所受的合外力的冲量方向与物体动量变化的方向是一致的()(7)物

11、体相互作用时动量守恒，但机械能不一定守恒物体相互作用时动量守恒，但机械能不一定守恒()14创新设计创新设计考点突破双基过关(8)做匀速圆周运动的物体动量不变做匀速圆周运动的物体动量不变()(9)物体的动能不变，其动量一定不变物体的动能不变，其动量一定不变()(10)应用动量守恒定律时，速度应相对同一参考系应用动量守恒定律时，速度应相对同一参考系()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)15创新设计创新设计考点突破双基过关2.下列关于动量的说法正确的是下列关于动量的说法正确的是()A.质量大的物体动量一定大质量大的物体动量一定大B.速度大的物体动量一定大速度大的物

12、体动量一定大C.两物体动能相等，动量不一定相同两物体动能相等，动量不一定相同D.两物体动能相等，动量一定相等两物体动能相等，动量一定相等答案答案C16创新设计创新设计考点突破双基过关3.(多选多选)如图如图1所示，在光滑的水平面上有静止的物体所示，在光滑的水平面上有静止的物体A和和B。物体。物体A的质量是的质量是B的的2倍，倍，两物体中间用被细绳束缚的处于压缩状态的轻质弹簧相连。当把细绳剪断，弹簧在两物体中间用被细绳束缚的处于压缩状态的轻质弹簧相连。当把细绳剪断，弹簧在恢复原长的过程中恢复原长的过程中()图图1A.A的速率是的速率是B的的2倍倍B.A的动量大于的动量大于B的动量的动量C.A受的

13、力等于受的力等于B受的力受的力D.A、B组成的系统的总动量为零组成的系统的总动量为零答案答案CD17创新设计创新设计考点突破双基过关4.人教版选修人教版选修35P16T5改编改编某机车以某机车以0.8m/s的速度驶向停在铁轨上的的速度驶向停在铁轨上的15节车厢，跟节车厢，跟它们对接。机车跟第它们对接。机车跟第1节车厢相碰后，它们连在一起具有一个共同的速度，紧接着又节车厢相碰后，它们连在一起具有一个共同的速度，紧接着又跟第跟第2节车厢相碰，就这样，直至碰上最后一节车厢。设机车和车厢的质量都相等，节车厢相碰，就这样，直至碰上最后一节车厢。设机车和车厢的质量都相等，则跟最后一节车厢相碰后车厢的速度为

14、则跟最后一节车厢相碰后车厢的速度为(铁轨的摩擦忽略不计铁轨的摩擦忽略不计)()A.0.053m/s B.0.05m/sC.0.057m/sD.0.06m/s答案答案B18创新设计创新设计考点突破双基过关动量和动量定理动量和动量定理1.冲量的计算方法冲量的计算方法(1)计算冲量可以使用定义式计算冲量可以使用定义式IFt求解，此方法仅限于恒力的冲量，无需考虑物求解，此方法仅限于恒力的冲量，无需考虑物体的运动状态。体的运动状态。(2)利用利用Ft图象计算，图象计算，Ft围成的面积可以表示冲量，该种方法可以计算变力围成的面积可以表示冲量，该种方法可以计算变力的冲量的冲量。19创新设计创新设计考点突破双

15、基过关2.动量、动能、动量变化量的比较动量、动能、动量变化量的比较20创新设计创新设计考点突破双基过关3.用动量定理解题的基本思路用动量定理解题的基本思路4.用动量定理解释现象用动量定理解释现象(1)物体的动量变化一定，此时力的作用时间越短，力就越大；时间越长，力就物体的动量变化一定，此时力的作用时间越短，力就越大；时间越长，力就越小。越小。(2)作用力一定，此时力的作用时间越长，动量变化越大；力的作用时间越短，作用力一定，此时力的作用时间越长，动量变化越大；力的作用时间越短，动量变化越小。动量变化越小。21创新设计创新设计考点突破双基过关【典例典例】质量为】质量为60kg的建筑工人，不慎从高

16、空跌下，由于弹性安全带的保护，使他的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来。已知弹性安全带的缓冲时间悬挂起来。已知弹性安全带的缓冲时间1.2s，安全带长，安全带长5m，g取取10m/s2，则安全带，则安全带所受的平均冲力的大小为所受的平均冲力的大小为()A.500NB.1100NC.600ND.100N解析解析选取人为研究对象，选取人为研究对象，人人下落过程下落过程v22gh，v10m/s，缓冲缓冲过程由动量定理过程由动量定理(Fmg)tmv，由牛顿第三定律，安全带所受的平均冲力为由牛顿第三定律，安全带所受的平均冲力为1100N。答案答案B22创新设计创新设计考点突破双基

17、过关1.(多选多选)对任何一个一定质量的物体，下列说法正确的是对任何一个一定质量的物体，下列说法正确的是()A.物体的动量发生变化，其动能一定发生变化物体的动量发生变化，其动能一定发生变化B.物体的动量发生变化，其动能不一定发生变化物体的动量发生变化，其动能不一定发生变化C.物体的动能发生变化，其动量一定发生变化物体的动能发生变化，其动量一定发生变化D.物体的动能发生变化，其动量不一定发生变化物体的动能发生变化，其动量不一定发生变化解析解析物体的动量发生变化，可能是方向改变也可能是大小改变，所以物体的动能物体的动量发生变化，可能是方向改变也可能是大小改变，所以物体的动能不一定发生变化，故选项不

18、一定发生变化，故选项A错误，错误，B正确；物体的动能变化，速度大小一定变化，则正确；物体的动能变化，速度大小一定变化，则动量一定发生变化，故选项动量一定发生变化，故选项C正确，正确，D错误。错误。答案答案BC23创新设计创新设计考点突破双基过关2.(多选多选)如图如图2所示，篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到所示，篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以()图图2A.减小球的动量的变化量减小球的动量的变化量B.减小球对手作用力的冲量减小球对手作用力的冲量C.减小球的动量变化率减小球

19、的动量变化率D.延长接球过程的时间来减小手受到的作用力延长接球过程的时间来减小手受到的作用力24创新设计创新设计考点突破双基过关答案答案CD25创新设计创新设计考点突破双基过关3.在水平力在水平力F30N的作用下，质量的作用下，质量m5kg的物体由静止开始沿水平面运动。已知物的物体由静止开始沿水平面运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数体与水平面间的动摩擦因数0.2，若，若F作用作用6s后撤去，撤去后撤去，撤去F后物体还能向前运动后物体还能向前运动多长时间才停止？多长时间才停止？(g取取10m/s2)26创新设计创新设计考点突破双基过关答案答案12s法二法二用动量定理解，研究全过程。用动量定理解

20、，研究全过程。选物体作为研究对象，研究整个运动过程，这个过程中的初、末状态物体的速度选物体作为研究对象，研究整个运动过程，这个过程中的初、末状态物体的速度都等于零。都等于零。取水平力取水平力F的方向为正方向，根据动量定理得的方向为正方向，根据动量定理得(Fmg)t1(mg)t2027创新设计创新设计考点突破双基过关1.动量守恒的判断动量守恒的判断(1)明确系统由哪几个物体组成。明确系统由哪几个物体组成。(2)对系统中各物体进行受力分析，分清哪些是内力，哪些是外力。对系统中各物体进行受力分析，分清哪些是内力，哪些是外力。(3)看所有外力的合力是否为零，或内力是否远大于外力，从而判定系统的动量是看

21、所有外力的合力是否为零，或内力是否远大于外力，从而判定系统的动量是否守恒。否守恒。注意：注意：动量守恒的条件和机械能守恒的条件不同。机械能守恒的条件是只有重力、动量守恒的条件和机械能守恒的条件不同。机械能守恒的条件是只有重力、弹力做功，动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力的合力为零。弹力做功，动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力的合力为零。动量守恒定律的应用动量守恒定律的应用28创新设计创新设计考点突破双基过关2.动量守恒定律的理解动量守恒定律的理解(1)矢量性：表达式中涉及的都是矢量，需要首先选取正方向，分清各物体初末动矢量性：表达式中涉及的都是矢量，需要首先选取正方向，分清各物体初末动

22、量的正、负。量的正、负。(2)瞬时性：动量是状态量，动量守恒指对应每一时刻的总动量都和初时刻的总动瞬时性：动量是状态量，动量守恒指对应每一时刻的总动量都和初时刻的总动量相等。不同时刻的动量不能相加。量相等。不同时刻的动量不能相加。(3)同一性：速度的大小跟参考系的选取有关，应用动量守恒定律，各物体的速度同一性：速度的大小跟参考系的选取有关，应用动量守恒定律，各物体的速度必须是相对同一参考系的速度。一般选地面为参考系。必须是相对同一参考系的速度。一般选地面为参考系。(4)普适性：它不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统；普适性：它不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组

23、成的系统；不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统。不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统。29创新设计创新设计考点突破双基过关3.动量守恒定律的解题步骤动量守恒定律的解题步骤30创新设计创新设计考点突破双基过关【典例典例1】在高速公路上发生了一起交通事故，一辆质量为】在高速公路上发生了一起交通事故，一辆质量为1500kg向南行驶的长途向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为客车迎面撞上了一辆质量为3000kg向北行驶的卡车，碰后两车接在一起，并向南向北行驶的卡车，碰后两车接在一起，并向南滑行了一小段距离后停止，根据测速仪的测定，长途客车碰前以滑行了一小段距离后

24、停止，根据测速仪的测定，长途客车碰前以20m/s的速率行驶，的速率行驶，由此可判断卡车碰前的行驶速率是由此可判断卡车碰前的行驶速率是()A.小于小于10m/sB.大于大于10m/s小于小于20m/sC.大于大于20m/s小于小于30m/sD.大于大于30m/s小于小于40m/s31创新设计创新设计考点突破双基过关解析解析由于碰撞过程时间极短，两车之间的作用力远大于它们所受到的阻力，可认由于碰撞过程时间极短，两车之间的作用力远大于它们所受到的阻力，可认为碰撞过程中两车的动量守恒。设向南为正方向，客车的质量为为碰撞过程中两车的动量守恒。设向南为正方向，客车的质量为m11500kg、速、速度为度为v

25、120m/s，卡车的质量为，卡车的质量为m23000kg、速率为、速率为v2。由于碰后两车撞在一起向。由于碰后两车撞在一起向南滑行，故碰后两车的共同速度南滑行，故碰后两车的共同速度v0。根据动量守恒定律有：根据动量守恒定律有：m1v1m2v2(m1m2)v所以所以m1v1m2v20代入数据得：代入数据得：v210m/s答案答案A32创新设计创新设计考点突破双基过关【典例典例2】人教版选修人教版选修35P17T6改编改编如图如图3所示，在光滑水平面的左侧固定一竖所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，直挡板，A球在水平面上静止放置，球在水平面上静止放置，B球向左运动与球向左运动与A球发生正碰，球

26、发生正碰，B球碰撞前、后球碰撞前、后的速率之比为的速率之比为31，A球垂直撞向挡板，碰后原速率返回。两球刚好不发生第二次球垂直撞向挡板，碰后原速率返回。两球刚好不发生第二次碰撞，则碰撞，则A、B两球的质量比为两球的质量比为()图图3A.12B.21C.14D.4133创新设计创新设计考点突破双基过关答案答案D34创新设计创新设计考点突破双基过关1.(多选多选)下列相互作用的过程中，可以认为系统动量守恒的是下列相互作用的过程中，可以认为系统动量守恒的是()35创新设计创新设计考点突破双基过关解析解析动量守恒的条件是相互作用的物体系统不受外力或所受外力的合力为零，动量守恒的条件是相互作用的物体系统

27、不受外力或所受外力的合力为零，而相互作用过程中内力远大于外力时也可认为动量守恒。图而相互作用过程中内力远大于外力时也可认为动量守恒。图A中，滑轮男孩推滑轮中，滑轮男孩推滑轮女孩的过程中，内力远大于外力，因此系统的动量可认为守恒；图女孩的过程中，内力远大于外力，因此系统的动量可认为守恒；图B和图和图D中，在中，在两物体相互作用的过程中，没有满足内力远大于外力的条件，系统的动量不守恒；两物体相互作用的过程中，没有满足内力远大于外力的条件，系统的动量不守恒；图图C中，太空中无空气阻力作用，太空人发射子弹过程中动量守恒。中，太空中无空气阻力作用，太空人发射子弹过程中动量守恒。答案答案AC36创新设计创

28、新设计考点突破双基过关2.如图如图4所示，游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同所示，游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动；设甲同学和他的车的总质量为的速度运动；设甲同学和他的车的总质量为150kg，碰撞前向右运动，速度的大小，碰撞前向右运动，速度的大小为为4.5m/s，乙同学和他的车的总质量为，乙同学和他的车的总质量为200kg，碰撞前向左运动，速度的大小为，碰撞前向左运动，速度的大小为4.25m/s，则碰撞后两车共同的运动速度为，则碰撞后两车共同的运动速度为(取向右为正方向取向右为正方向)()图图4A.1m/sB.0.5m/sC.1m

29、/sD.0.5m/s37创新设计创新设计考点突破双基过关解析解析两车碰撞过程动量守恒两车碰撞过程动量守恒m1v1m2v2(m1m2)v答案答案D38创新设计创新设计考点突破双基过关1.碰撞过程遵循的原则碰撞过程遵循的原则(1)系统的动量守恒原则。系统的动量守恒原则。(2)系统的动能不增加。系统的动能不增加。(3)物理情景要合理物理情景要合理若碰前两物体同向运动，则应有若碰前两物体同向运动，则应有v后后v前前，碰后原来在前的物体速度一定增大，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有若碰后两物体同向运动，则应有v前前v后后。碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变

30、。碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变。碰撞问题碰撞问题39创新设计创新设计考点突破双基过关2.三种典型碰撞的特点三种典型碰撞的特点(1)弹性碰撞：动量守恒，没有动能损失。弹性碰撞：动量守恒，没有动能损失。(2)非弹性碰撞：动量守恒，有动能损失。非弹性碰撞：动量守恒，有动能损失。(3)完全非弹性碰撞：动量守恒，动能损失达到最大限度，碰撞完成后系统物体的完全非弹性碰撞：动量守恒，动能损失达到最大限度，碰撞完成后系统物体的速度相同。速度相同。40创新设计创新设计考点突破双基过关【典例典例】如图】如图5所示，两小车所示，两小车A、B置于光滑水平面上，质量分别为置于光滑水平面上，质量

31、分别为m和和2m，一轻质，一轻质弹簧两端分别固定在两小车上，开始时弹簧处于拉伸状态，用手固定两小车。现在弹簧两端分别固定在两小车上，开始时弹簧处于拉伸状态，用手固定两小车。现在先释放小车先释放小车B，当小车，当小车B的速度大小为的速度大小为3v时，再释放小车时，再释放小车A，此时弹簧仍处于拉伸状，此时弹簧仍处于拉伸状态；当小车态；当小车A的速度大小为的速度大小为v时，弹簧刚好恢复原长。自始至终弹簧都未超出弹性限时，弹簧刚好恢复原长。自始至终弹簧都未超出弹性限度。求：度。求：图图5(1)弹簧刚恢复原长时，小车弹簧刚恢复原长时，小车B的速度大小；的速度大小；(2)两小车相距最近时，小车两小车相距最

32、近时，小车A的速度大小；的速度大小；(3)求两小车相距最近时，弹簧弹性势能大小。求两小车相距最近时，弹簧弹性势能大小。41创新设计创新设计考点突破双基过关解析解析(1)设弹簧刚恢复原长时，小车设弹簧刚恢复原长时，小车B速度为速度为vB，以以A、B两车和弹簧为研究对象，小车两车和弹簧为研究对象，小车B速度为速度为3v开始开始到小车到小车A速度为速度为v过程，此系统动量守恒，列方程有：过程，此系统动量守恒，列方程有：2m3v2mvBm(v)解得解得vB3.5v(2)两小车相距最近时速度相同，由动量守恒定律有：两小车相距最近时速度相同，由动量守恒定律有：2m3v(2mm)vA解得解得vA2v42创新

33、设计创新设计考点突破双基过关(3)从弹簧刚恢复原长到两小车相距最近过程用能量守恒定律有从弹簧刚恢复原长到两小车相距最近过程用能量守恒定律有43创新设计创新设计考点突破双基过关1.如图如图6所示，质量为所示，质量为M的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面不光的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为滑，盒内放有一块质量为m的物体，某时刻给物体一个水平向右的初的物体，某时刻给物体一个水平向右的初速度速度v0，那么在物体与盒子前后壁多次往复碰撞后，那么在物体与盒子前后壁多次往复碰撞后()图图644创新设计创新设计考点突破双基过关答案答案D45创新设计创新设计考点突破双基过关2.如图

34、如图7所示，一质量为所示，一质量为0.5kg的小球的小球A以以2.0m/s的速度和静止于光滑水平面上、质量为的速度和静止于光滑水平面上、质量为1kg的另一大小相同的小球的另一大小相同的小球B发生正碰，碰撞后它以发生正碰，碰撞后它以0.2m/s的速度反弹。求：的速度反弹。求：图图7(1)原来静止小球原来静止小球B获得的速度大小；获得的速度大小；(2)碰撞过程中损失的机械能。碰撞过程中损失的机械能。46创新设计创新设计考点突破双基过关解析解析(1)A、B两小球碰撞过程中动量守恒，设小球两小球碰撞过程中动量守恒，设小球B的速度为的速度为v，则，则mAvAmAvAmBv，代入数据解得代入数据解得v1.

35、1m/s。(2)由由A、B两小球组成的系统能量守恒有两小球组成的系统能量守恒有解得解得E0.385J答案答案(1)1.1m/s(2)0.385J47创新设计创新设计考点突破双基过关动量守恒定律与其他知识综合应用类问题的求解，与一般的力学问题求解思路并动量守恒定律与其他知识综合应用类问题的求解，与一般的力学问题求解思路并无差异，只是问题的情景更复杂多样，分析清楚物理过程，正确识别物理模型是无差异，只是问题的情景更复杂多样，分析清楚物理过程，正确识别物理模型是解决问题的关键。解决问题的关键。动量和电磁学问题的综合应用动量和电磁学问题的综合应用48创新设计创新设计考点突破双基过关【典例典例】(201

36、74月浙江选考月浙江选考)间距为间距为l的两平行金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑的两平行金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成，如图连接而成，如图8所示，倾角为所示，倾角为的导轨处于大小为的导轨处于大小为B1，方向垂直导轨平面向上的匀，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间强磁场区间中，水平导轨上的无磁场区间静止放置一质量为中，水平导轨上的无磁场区间静止放置一质量为3m的的“联动双联动双杆杆”(由两根长为由两根长为l的金属杆，的金属杆，cd和和ef，用长度为，用长度为L的刚性绝缘杆连接而成的刚性绝缘杆连接而成)，在，在“联动联动双杆双杆”右侧存在大小为右侧存在大小为B2，方向垂直导轨平面向上的匀

37、强磁场区间，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间，其长度大于，其长度大于L，质量为，质量为m，长为，长为l的金属杆的金属杆ab，从倾斜导轨上端释放，达到匀速后进入水平导轨，从倾斜导轨上端释放，达到匀速后进入水平导轨(无能量损失无能量损失)，杆，杆ab与与“联动双杆联动双杆”发生碰撞后杆发生碰撞后杆ab和和cd合在一起形成合在一起形成“联动三联动三杆杆”，“联动三杆联动三杆”继续沿水平导轨进入磁场区间继续沿水平导轨进入磁场区间并从中滑出，运动过程中，杆并从中滑出，运动过程中，杆ab、cd和和ef与导轨始终接触良好，且保持与导轨垂直。已知杆与导轨始终接触良好，且保持与导轨垂直。已知杆ab、cd和和e

38、f电阻均为电阻均为R0.02，m0.1kg，l0.5m，L0.3m，30，B10.1T，B20.2T。不计。不计摩擦阻力和导轨电阻，忽略磁场边界效应。求：摩擦阻力和导轨电阻，忽略磁场边界效应。求：49创新设计创新设计考点突破双基过关图图8(1)杆杆ab在倾斜导轨上匀速运动时的速度大小在倾斜导轨上匀速运动时的速度大小v0；(2)联动三杆进入磁场区间联动三杆进入磁场区间前的速度大小前的速度大小v；(3)联动三杆滑过磁场区间联动三杆滑过磁场区间产生的焦耳热产生的焦耳热Q。50创新设计创新设计考点突破双基过关解析解析沿着斜面正交分解，最大速度时重力分力与安培力平衡沿着斜面正交分解，最大速度时重力分力与

39、安培力平衡(1)感应电动势感应电动势EB1lv0安培力安培力FB1Il51创新设计创新设计考点突破双基过关(3)进入进入B2磁场区域，设速度变化磁场区域，设速度变化v，由动量定理有，由动量定理有出出B2磁场后磁场后“联动三杆联动三杆”的速度为的速度为vv2v1.0m/sIB2lt4mv答案答案(1)6m/s(2)1.5m/s(3)0.25J52创新设计创新设计考点突破双基过关53创新设计创新设计考点突破双基过关图图9(1)小球小球C与小球与小球B碰撞后的速度为多大；碰撞后的速度为多大；(2)小球小球B的带电荷量的带电荷量q为多少；为多少；(3)当小球当小球B和和C一起向下运动与小球一起向下运动

40、与小球A距离多远时，其速度最大？速度的最大值为距离多远时，其速度最大？速度的最大值为多少？多少？(可保留根号可保留根号)54创新设计创新设计考点突破双基过关解析解析(1)小球小球C自由下落自由下落H距离的速度距离的速度小球小球C与小球与小球B发生碰撞，由动量守恒定律得：发生碰撞，由动量守恒定律得：mv02mv1所以所以v12m/s(2)小球小球B在碰撞前处于平衡状态，对在碰撞前处于平衡状态，对B球进行受力分析知：球进行受力分析知：55创新设计创新设计考点突破双基过关由能量守恒得：由能量守恒得：56创新设计创新设计考点突破双基过关2.(2018嘉兴市期末嘉兴市期末)如图如图10所示，两根水平放置

41、的所示，两根水平放置的“”形平行金属导轨相距形平行金属导轨相距L0.5m，导轨电阻不计。在导轨矩形区域，导轨电阻不计。在导轨矩形区域MNPO中有竖直向上的匀强磁场中有竖直向上的匀强磁场B1，在在MN左侧的导轨处于水平向左的匀强磁场左侧的导轨处于水平向左的匀强磁场B2中，中，B1B21.0T。金属棒。金属棒ab悬悬挂在力传感器下，保持水平并与导轨良好接触。金属棒挂在力传感器下，保持水平并与导轨良好接触。金属棒cd垂直于水平导轨以速垂直于水平导轨以速度度v04m/s进入进入B1磁场，与竖直导轨碰撞后不反弹，此过程中通过金属棒磁场，与竖直导轨碰撞后不反弹，此过程中通过金属棒cd的的电荷量电荷量q0.

42、25C，ab、cd上产生的总焦耳热上产生的总焦耳热Q0.35J。金属棒。金属棒ab、cd的质量均的质量均为为m0.10kg，电阻均为，电阻均为R1.0。不计一切摩擦。求：。不计一切摩擦。求：图图1057创新设计创新设计考点突破双基过关(1)金属棒金属棒cd刚进入磁场时，传感器的示数变化了多少？刚进入磁场时，传感器的示数变化了多少？(2)MN与与OP间的距离间的距离d；(3)金属棒金属棒cd经过磁场经过磁场B1的过程中受到的安培力的冲量大小。的过程中受到的安培力的冲量大小。金属棒金属棒ab受到的安培力受到的安培力F安安B2IL传感器增加的示数传感器增加的示数F传传F安安0.5N(2)金属棒金属棒cd经过区域经过区域MNOP时的平均感应电动势为时的平均感应电动势为58创新设计创新设计考点突破双基过关(3)金属棒金属棒cd与竖直导轨碰撞之前与竖直导轨碰撞之前ab、cd系统能量守恒，系统能量守恒，其中其中B1Ld59创新设计创新设计考点突破双基过关则金属棒则金属棒cd离开离开B1磁场时的速度磁场时的速度v3m/s则则cd经过磁场经过磁场B1过程中受到的安培力的冲量过程中受到的安培力的冲量I安安mvmv0代入数据得代入数据得I安安0.1kgm/s。答案答案(1)0.5N(2)1m(3)0.1kgm/s60本节内容结束