1、碰撞与动量守恒碰撞与动量守恒第六章第六章 素养提升素养提升(五五)三大力学观点的综合三大力学观点的综合应用应用01突破考法 提素养 02聚焦素养 赢高考 栏目导航返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理力学中三大观点是指动力学观点力学中三大观点是指动力学观点、动量观点和能量观点动力学观点主要是牛动量观点和能量观点动力学观点主要是牛顿运动定律和运动学公式顿运动定律和运动学公式，动量观点主要是动量定理和动量守恒定律动量观点主要是动量定理和动量守恒定律，能量观点包能量观点包括动能定理括动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律此类问题过程复杂机械能守恒定律和能量守恒定律此类问题过程复杂、综合性强综合性强，
2、能能较好地考查应用有关规律分析和解决综合问题的能力较好地考查应用有关规律分析和解决综合问题的能力01突破考法 提素养 返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理题型一应用三大观点解决力学问题题型一应用三大观点解决力学问题1解动力学问题的三个基本观点解动力学问题的三个基本观点(1)力的观点：运用牛顿运动定律结合运动学知识解题力的观点：运用牛顿运动定律结合运动学知识解题，可处理匀变速运动问可处理匀变速运动问题题(2)能量观点：用动能定理和能量守恒观点解题能量观点：用动能定理和能量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题可处理非匀变速运动问题(3)动量观点：用动量守恒观
3、点解题动量观点：用动量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题可处理非匀变速运动问题2力学规律的选用原则力学规律的选用原则力学中首先考虑使用两个守恒定律力学中首先考虑使用两个守恒定律，从两个守恒定律的表达式看出多项都是状从两个守恒定律的表达式看出多项都是状态量态量(速度速度、位置位置)，所以守恒定律能解决状态问题所以守恒定律能解决状态问题，不能解决过程不能解决过程(位移位移x、时间时间t)问问题题，不能解决力不能解决力(F)的问题的问题返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理(1)若是多个物体组成的系统若是多个物体组成的系统，优先考虑使用两个守恒定律优先考虑使用两个守恒定律(2)若物体若物体(或系统
4、或系统)涉及速度和时间涉及速度和时间，应考虑使用动量定理应考虑使用动量定理(3)若物体若物体(或系统或系统)涉及位移和时间涉及位移和时间，且受到恒力作用且受到恒力作用，应考虑使用牛顿运动定应考虑使用牛顿运动定律律(4)若物体若物体(或系统或系统)涉及到位移和速度涉及到位移和速度，应考虑使用动能定理应考虑使用动能定理，系统中摩擦力做系统中摩擦力做功时应用摩擦力乘以相对路程功时应用摩擦力乘以相对路程，运用动能定理解决曲线运动和变加速运动问题特别运用动能定理解决曲线运动和变加速运动问题特别方便方便返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理角度角度1动力学观点的应用动力学观点的应用答案答案(1)a4 m/
5、s2(2)0.25K30 kg/s返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理 训练训练11(2020湖北武汉模拟湖北武汉模拟)如图所示如图所示，某次表演中地面上的人通过定滑轮某次表演中地面上的人通过定滑轮用轻绳将质量为用轻绳将质量为m60 kg的演员从静止竖直向上拉高的演员从静止竖直向上拉高24 m，用时用时t6 s，演员在竖演员在竖直方向上先做匀加速直线运动直方向上先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动后静止在高空其加速和减速再做匀减速直线运动后静止在高空其加速和减速过程中的加速度之比为过程中的加速度之比为1 5，忽略滑轮的质量和滑轮与轴之间的摩擦力忽略滑轮
6、的质量和滑轮与轴之间的摩擦力(g10 m/s2)求：求：(1)演员在匀加速上升过程中的加速度演员在匀加速上升过程中的加速度a的大小；的大小；(2)匀加速上升过程中绳子对地面上的人的拉力匀加速上升过程中绳子对地面上的人的拉力答案答案(1)1.6 m/s2(2)696 N 返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理(2020河北定州中学模拟河北定州中学模拟)如图所示，一辆货车，质量为如图所示，一辆货车，质量为M，车上载有一，车上载有一箱质量为箱质量为m的货物，当车辆经过长下坡路段时，司机采取挂低速挡借助发动机减速的货物，当车辆经过长下坡路段时，司机采取挂低速挡借助
7、发动机减速和间歇性踩刹车的方式控制车速已知某下坡路段倾角为和间歇性踩刹车的方式控制车速已知某下坡路段倾角为，车辆刚下坡时速度为，车辆刚下坡时速度为v1，沿坡路直线向下行驶，沿坡路直线向下行驶L距离后速度为距离后速度为v2，货物在车上始终未发生相对滑动，重，货物在车上始终未发生相对滑动，重力加速度为力加速度为g，则：，则：(1)该过程中货车减少的机械能；该过程中货车减少的机械能；(2)该过程中货车对货物所做的功该过程中货车对货物所做的功角度角度2能量观点的应用能量观点的应用返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理 训练训练
8、22(2020福建厦门模拟福建厦门模拟)如图所示如图所示，半径半径R0.4 m的光滑半圆轨道与粗的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于糙的水平面相切于A点点，质量为质量为m1 kg的小物体的小物体(可视为质点可视为质点)在水平拉力在水平拉力F的作用的作用下下，从静止开始由从静止开始由C点运动到点运动到A点点，物体从物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力点进入半圆轨道的同时撤去外力F，物物体沿半圆轨道通过最高点体沿半圆轨道通过最高点B后做平抛运动后做平抛运动，正好落到正好落到C点点，已知已知xAC2 m，物体与水物体与水平面的动摩擦因素为平面的动摩擦因素为0.48，g取取10 m/s2.试求：试求：(
9、1)物体在物体在B点时的速度大小；点时的速度大小；(2)物体到达半圆轨道物体到达半圆轨道A点时对轨道的压力大小；点时对轨道的压力大小；(3)物体从物体从C到到A的过程中的过程中，外力外力F做的功做的功答案答案(1)5 m/s(2)112.5 N(3)24.1 J 返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理(2020河北秦皇岛模拟河北秦皇岛模拟)如图所示，在光滑的水平面上有三个小物块如图所示，在光滑的水平面上有三个小物块A、B、C，三者处于同一直线上，质量分别为，三者处于同一直线上，质量分别为mA3m、mBm、mCm，初始，初始A、B用用轻弹簧栓连处于静止状态，
10、轻弹簧栓连处于静止状态，C以初速度以初速度v0向左运动，向左运动，B、C相碰后以相同速度向左运相碰后以相同速度向左运动但不粘连，求动但不粘连，求(1)弹簧压缩量最大时储存的弹性势能弹簧压缩量最大时储存的弹性势能EP1；(2)弹簧伸长量最大时储存的弹性势能弹簧伸长量最大时储存的弹性势能EP2角度角度3动量观点的应用动量观点的应用返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理 训练训练33(2020安徽合肥模拟安徽合肥模拟)如图所示如图所示，F1、F2等大反向等大反向，同时作用在静止同时作用在静止于光滑水平面上的于光滑水平面上的A
11、、B两物体上两物体上，已知两物体质量关系已知两物体质量关系MAMB，经过相等时间撤经过相等时间撤去两力去两力，以后两物体相碰且粘为一体以后两物体相碰且粘为一体，这时这时A、B将将()A停止运动停止运动B向右运动向右运动C向左运动向左运动 D仍运动但方向不能确定仍运动但方向不能确定A 返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理解析解析 根据动量定理得根据动量定理得F F1 1t tMMA Av vA A，同理同理F F2 2t tMMB Bv vB B，F F1 1、F F2 2等大反向等大反向，故故MMA Av vA AMMB Bv vB B，设设A A的初速度方向为正方向的初速度方向为正方向，根
12、据动量守恒定律得根据动量守恒定律得MMA Av vA AMMB Bv vB B(MMA AMMB B)v v，解得解得v v0 0，可知粘合体静止可知粘合体静止故故A A正确正确返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理题型二三大观点的综合应用题型二三大观点的综合应用 (2020山西五校联考山西五校联考)如图甲所示如图甲所示，质量均为质量均为m0.5 kg的相同物块的相同物块P和和Q(可视为质点可视为质点)分别静止在水平地面上分别静止在水平地面上A、C两点两点P在按图乙所示随时间变化的水平在按图乙所示随时间变化的水平力力F作用下由静止开始向右运动作用下由静止开始向右运动，3 s末撤去力末撤去力F，
13、此时此时P运动到运动到B点点，之后继续滑行之后继续滑行并与并与Q发生弹性碰撞已知发生弹性碰撞已知B、C两点间的距离两点间的距离L3.75 m，P、Q与地面间的动摩擦与地面间的动摩擦因数均为因数均为0.2，g取取10 m/s2，求：求：角度角度1动量与动力学观点的综合应用动量与动力学观点的综合应用返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理(1)P到达到达B点时的速度大小点时的速度大小v及其与及其与Q碰撞前瞬间的速度大小碰撞前瞬间的速度大小v1；(2)Q运动的时间运动的时间t.答案答案(1)8 m/s/s7 m/7 m/s(2)3.5 s 返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理解析解析(1)在在03
14、s内内，以向右为正方向以向右为正方向，对对P由动量定理有：由动量定理有：F1t1F2t2mg(t1t2)mv0其中其中F12 N，F23 N，t12 s，t21 s解得解得v8 m/s设设P在在B、C两点间滑行的加速度大小为两点间滑行的加速度大小为a，由牛顿第二定律有：由牛顿第二定律有：mgmaP在在B、C两点间做匀减速直线运动两点间做匀减速直线运动，有：有：v2v2aL解得解得v17 m/s.返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理1两大观点两大观点动量的观点：动量定理和动量守恒定律动量的观点：动量定理和动量守恒定律能量的观点：动能定理和能量守恒定律能量的
15、观点：动能定理和能量守恒定律2解题技巧解题技巧(1)若研究对象为一个系统若研究对象为一个系统，应优先考虑应用动量守恒定律和能量守恒定律应优先考虑应用动量守恒定律和能量守恒定律(机机械能守恒定律械能守恒定律)(2)若研究对象为单一物体若研究对象为单一物体，且涉及功和位移问题时且涉及功和位移问题时，应优先考虑动能定理应优先考虑动能定理(3)动量守恒定律动量守恒定律、能量守恒定律能量守恒定律(机械能守恒定律机械能守恒定律)、动能定理都只考查一个物动能定理都只考查一个物理过程的初理过程的初、末两个状态有关物理量间的关系末两个状态有关物理量间的关系，对过程的细节不予细究对过程的细节不予细究，这正是它这正
16、是它们的方便之处特别对于变力做功问题们的方便之处特别对于变力做功问题，就更能显示出它们的优越性就更能显示出它们的优越性角度角度2动量与能量观点的综合应用动量与能量观点的综合应用返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理(1)物块物块A与与B间的动摩擦因数间的动摩擦因数1；(2)从开始运动到从开始运动到B与与C刚好要相碰，系统因摩擦产生的热量刚好要相碰，系统因摩擦产生的热量Q；(3)若若B、C碰撞后，碰撞后，BC整体和整体和A都恰好做匀速运动，求都恰好做匀速运动，求A在在C上滑行的时间上滑行的时间返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理返回导航第六章碰撞与动量守恒
17、第1轮物理返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理1表现形式表现形式(1)直线运动：水平面上的直线运动直线运动：水平面上的直线运动、斜面上的直线运动斜面上的直线运动、传送带上的直线运传送带上的直线运动动(2)圆周运动：绳模型圆周运动圆周运动：绳模型圆周运动、杆模型圆周运动杆模型圆周运动、拱形桥模型圆周运动拱形桥模型圆周运动(3)平抛运动：与斜面相关的平抛运动平抛运动：与斜面相关的平抛运动、与圆轨道相关的平抛运动与圆轨道相关的平抛运动2应对策略应对策略(1)力的观点解题：要认真分析运动状态的变化力的观点解题：要认真分析运动
18、状态的变化，关键是求出加速度关键是求出加速度(2)两大定理解题：应确定过程的初两大定理解题：应确定过程的初、末状态的动量末状态的动量(动能动能)，分析并求出过程中分析并求出过程中的冲量的冲量(功功)(3)过程中动量或机械能守恒：根据题意选择合适的初过程中动量或机械能守恒：根据题意选择合适的初、末状态末状态，列守恒关系列守恒关系式式，一般这两个守恒定律多用于求某状态的速度一般这两个守恒定律多用于求某状态的速度(率率)角度角度3力学三大观点解决多过程问题力学三大观点解决多过程问题返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理 (2019全国卷全国卷)竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小竖直面内一
19、倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接段光滑圆弧平滑连接，小物块小物块B静止于水平轨道的最左端静止于水平轨道的最左端，如图如图(a)所示所示t0时时刻刻，小物块小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑在倾斜轨道上从静止开始下滑，一段时间后与一段时间后与B发生弹性碰撞发生弹性碰撞(碰撞时碰撞时间极短间极短)；当；当A返回到倾斜轨道上的返回到倾斜轨道上的P点点(图中未标出图中未标出)时时，速度减为速度减为0，此时对其施加此时对其施加一外力一外力，使其在倾斜轨道上保持静止物块使其在倾斜轨道上保持静止物块A运动的运动的vt图象如图图象如图(b)所示所示，图中的图中的v1和和t1均为未知量已知
20、均为未知量已知A的质量为的质量为m，初始时初始时A与与B的高度差为的高度差为H，重力加速度大小为重力加速度大小为g，不计空气阻力不计空气阻力返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理(1)求物块求物块B的质量；的质量；(2)在图在图(b)所描述的整个运动过程中所描述的整个运动过程中，求物块求物块A克服摩擦力所做的功；克服摩擦力所做的功；(3)已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等在物块已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等在物块B停止运动后停止运动后，改变物块改变物块与轨道间的动摩擦因数与轨道间的动摩擦因数，然后将然后将A从从P点释放点释放，一段时间后一段时间后A刚好能与刚好能与B再次碰再次碰上求改变前后动摩擦因数的比值上求改变前后动摩擦因数的比值返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理返回导航第六章碰撞与动量守恒第1轮物理训练训练(二十二二十二)谢谢观看
