高中生物一輪復(fù)習(xí)教案
發(fā)表時(shí)間:2021-02-18高考物理第一輪平均動(dòng)量守恒及分方向動(dòng)量守恒專題考點(diǎn)復(fù)習(xí)教案。
20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)學(xué)案:第五章《動(dòng)量》專題四平均動(dòng)量守恒及分方向動(dòng)量守恒
【考點(diǎn)透析】
一、本專題考點(diǎn):動(dòng)量守恒定律為Ⅱ類要求,但只局限于一維的情況。
二、理解和掌握的內(nèi)容
1.分方向動(dòng)量守恒:
系統(tǒng)所受合力不為零,總動(dòng)量不守恒,若某一方向上合外力為零,這個(gè)方向上動(dòng)量還是守恒的。
2.平均動(dòng)量守恒:
若系統(tǒng)在全過程中動(dòng)量守恒,則這一系統(tǒng)在全過程中的平均動(dòng)量也必定守恒,如果系統(tǒng)是由兩個(gè)物體組成的,且相互作用前均靜止,相互作用后均發(fā)生運(yùn)動(dòng),則由0=m1v1-m2v2得結(jié)論:m1s1=m2s2,使用時(shí)應(yīng)明確s1、s2必須是相對(duì)同一參照物位移的大小。
3.難點(diǎn)釋疑
(1)對(duì)某一方向動(dòng)量守恒,列式要特別注意把速度投影到這個(gè)方向上,同時(shí)要注意各量的正負(fù)。
(2)如果過程動(dòng)量守恒涉及位移問題,且兩物體作用前均靜止,由m1s1=m2s2計(jì)算方便,須正確畫出位移關(guān)系草圖。
【例題精析】
例1如圖5-10所示,將質(zhì)量為m的鉛球以大小為v0,仰角為θ的初速拋入一個(gè)裝著砂子的總質(zhì)量為M的靜止砂車中,砂車與地面的摩擦不計(jì),球與砂車的共同速度等于多少?
解析:把鉛球和砂車看成一系統(tǒng),系統(tǒng)在整個(gè)過程中不受水平方向的外力,設(shè)共同速度為v,由水平方向動(dòng)量守恒:mv0cosθ=(M+m)v得v=mv0cosθ/(M+m)
小結(jié):此題水平方向動(dòng)量守恒,列式要特別注意把速度投影到這個(gè)方向上。
例2一個(gè)質(zhì)量為M,底邊長為b的三角形劈靜止于光滑的水平地面上,如圖5-11所示,有一質(zhì)量為m的小球由斜面頂部無初速滑到底部時(shí),求劈運(yùn)動(dòng)的位移?
解析:如圖設(shè)劈的位移為s,則小球的水平位移為(b-s),由水平方向平均動(dòng)量守恒m1s1=m2s2有Ms=m(b-s)
得s=mb/(M+m)
小結(jié):用m1s1=m2s2解題,關(guān)鍵是判明動(dòng)量是否守恒,初速是否為零(若不為零,則此式不成立),其次是畫出各物體在守恒方向上的位移(相對(duì)同一參照)草圖,找出各長度間的關(guān)系式。
【能力提升】
Ⅰ知識(shí)與技能
1.質(zhì)量為M的人隨平板車以速度V在平直跑道上勻速前進(jìn),不考慮摩擦阻力,當(dāng)此人相對(duì)于車豎直跳起至落回的過程中,平板車的速度()
A.保持不變B.變大C.變小D.先變大后變小
2.一木塊被釘在一輛小車上,小車與地面無摩擦,一顆子彈射向木塊,對(duì)于子彈穿過木塊的過程中是否動(dòng)量守恒,下面說法正確的是()
A.如果子彈水平射入木塊,則子彈與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。
B.如果子彈水平射入木塊,則子彈、木塊與小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。
C.如果子彈斜向射入木塊,則子彈與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。
D.如果子彈斜向射入木塊,則子彈、木塊與小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。
3.質(zhì)量為1kg的物體在距離地面高5m處由靜止自由下落,正落在以5m/s速度沿光滑水平面勻速行駛的裝有砂子的小車中,車與砂子的總質(zhì)量為4kg,當(dāng)物體與小車相對(duì)靜止后,小車的速度為多大?
4.如圖5-12所示,質(zhì)量為0.5kg的小球在距離地面高20m處以一定的初速度向左平拋,落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右勻速行駛的敞篷小車中,車底涂有一層油泥,車與油泥的總質(zhì)量為4kg,設(shè)小球在落到車底前瞬間速度是25m/s,則當(dāng)小球與小車相對(duì)靜止時(shí),小車的速度是()
A.5m/sB.4m/sC.8.5m/sD.9.5m/s
5.如圖5-13所示,一輛質(zhì)量為M的小車以速度v1在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng),一質(zhì)量為m速度為v2的物體,以俯角為θ的方向落到車內(nèi)的砂中,此后車速變?yōu)槎啻螅?br>
Ⅱ能力與素質(zhì)
6.靜止在水面的船長為L質(zhì)量為M,質(zhì)量為m的人站在船頭,當(dāng)此人由船頭走到船尾時(shí),不計(jì)水的阻力,船移動(dòng)的距離為()
A.mL/MB.mL/(M+m)C.mL/(M-m)D.(M-m)L/(M+m)
7.如圖5-14所示,A與B質(zhì)量分別m、M,直角邊長分別為a、b,設(shè)B與水平地面無摩擦,A由B的頂端從靜止開始滑到B的底端時(shí),兩者水平位移各是多少?
9.質(zhì)量為m的木塊和質(zhì)量為M的金屬塊用細(xì)線系在一起,處于深水中靜止,剪斷線后木塊上浮h時(shí)(還沒有浮出水面),則金屬塊下沉的深度為。(水的阻力不計(jì))
8.小車靜置在光滑水平面上,站在車上的人練習(xí)打靶,靶裝在車上的另一端,如圖5-15所示。已知車、人、槍和靶的總質(zhì)量為M(不含子彈)。每顆子彈質(zhì)量為m,共n發(fā)。打靶時(shí),每發(fā)子彈打入靶中,就留在靶里,且待前一發(fā)打入靶中后,再打下一發(fā)。若槍口到靶的距離為d,待打完n發(fā)子彈后,小車移動(dòng)的距離為______。
【拓展研究】
10.氣球質(zhì)量為200kg,載有質(zhì)量為50kg的人,靜止在空中距地面20m的地方,氣球下懸一根質(zhì)量可忽略不計(jì)的繩子,此人想從氣球上沿繩慢慢下滑安全到達(dá)地面,則這根繩長至少為多少?
專題四、1.A2.B3.4m/s4.A5.6.B7.SA=M(b-a)/(m+M)SB=m(b-a)/(M+m)8.9.拓展研究答案:25m
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20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)學(xué)案:第五章《動(dòng)量》專題三動(dòng)量守恒定律表達(dá)式及其守恒條件
【考點(diǎn)透析】
一、本專題考點(diǎn):動(dòng)量守恒定律為Ⅱ類要求,但只局限于一維的情況。
二、理解和掌握的內(nèi)容
1.動(dòng)量守恒定律:
(1)內(nèi)容:系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。
(2)表達(dá)式:P=P′或者m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
(3)適用范圍:比牛頓定律的適用范圍要廣泛的多,小到微觀粒子間的作用,大到天體間作用,無論物體間作用力性質(zhì)如何都適用。中學(xué)階段,運(yùn)用動(dòng)量守恒定律研究的對(duì)象主要是一條直線上運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體所組成的系統(tǒng),如兩球相碰問題。
2.動(dòng)量守恒條件:
(1)如果研究的系統(tǒng)所受合外力為零,則系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒。也就是說,系統(tǒng)內(nèi)力不能使系統(tǒng)的總動(dòng)量發(fā)生改變,且對(duì)內(nèi)力的性質(zhì)無任何限制。這一點(diǎn)與機(jī)械能守恒定律有本質(zhì)的差別。
(2)如果研究的系統(tǒng)所受合外力不等于零,但合外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力(即合外力可以忽略),則仍可認(rèn)為總動(dòng)量守恒。這種情況的特點(diǎn)是物體間相互作用時(shí)間很短,如碰撞、爆炸、打擊等類的作用。
(3)如果研究的系統(tǒng)所受合外力不等于零,但沿某一方向合外力的分量為零,則沿該方向系統(tǒng)總動(dòng)量的分量守恒。
3.應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題步驟:
(1)明確研究系統(tǒng),判斷動(dòng)量是否守恒。
(2)選取正方向,明確作用前總動(dòng)量和作用后總動(dòng)量。
(3)列方程,P前=P后
(4)解方程。
4.難點(diǎn)釋疑
(1)正確區(qū)分內(nèi)力和外力,外力指系統(tǒng)外物體對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體的作用力,內(nèi)力指研究系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用。
(2)動(dòng)量守恒定律具有矢量性,列方程前要先規(guī)定正方向。
(3)動(dòng)量守恒定律只涉及作用前后物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),解題時(shí)不必過問過程的細(xì)節(jié)。
(4)動(dòng)量守恒的幾種表達(dá)式及其推廣式:
①P=P′②ΔP=0③ΔP1=-ΔP2④m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
0=m1v1+m2v2(適用于原來靜止的兩物體組成的系統(tǒng),由此式可推得你動(dòng)
我動(dòng)、你快我快、你慢我慢、你停我停,你我速率和各自質(zhì)量成反比)
m1v1+m2v2=(m1+m2)v′(適用于兩物體相互作用后結(jié)合在一起的情況)
【例題精析】
例1一輛小車靜止在光滑的水平面上,小車立柱上固定一條長L,拴有小球的細(xì)線,小球拉至和懸點(diǎn)在同一水平面處釋放,如圖5-6所示,小球擺動(dòng)時(shí),不計(jì)一切阻力,下面說法中正確的是()
①小球和小車的總機(jī)械能守恒②小球和小車的動(dòng)量守恒③小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的速度為④小球和小車只有在水平方向上動(dòng)量守恒
A.①③B.①④C.②④D.②③
解析:小球、小車和地球組成的系統(tǒng),只有動(dòng)能和勢能間的轉(zhuǎn)化,故①正確;小球和小車組成的系統(tǒng)因有外力(重力)作用,系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,但水平方向不受外力作用,因而水平方向滿足動(dòng)量守恒,故②錯(cuò),而④選項(xiàng)正確;小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),若小車靜止,其速度為,但由于小球和小車之間的相互作用,小車也具有動(dòng)能,因而根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知,小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的速度小于,故③選項(xiàng)錯(cuò)。
答案:B
例2質(zhì)量M=200kg的小車,上面站著一個(gè)質(zhì)量為m=50kg的人,車以v0=1m/s的速度在光滑水平面上前進(jìn),當(dāng)人相對(duì)車以v=2m/s向后水平跳出后,車速變?yōu)槎嗌伲?br>
解析:設(shè)車速變?yōu)関′,人相對(duì)車跳出后轉(zhuǎn)換成相對(duì)地面的速度為v′-v
根據(jù)動(dòng)量守恒定律得:(M+m)v0=Mv′+m(v′-v)代入數(shù)據(jù)得:
v′===1.4m/s
錯(cuò)解一:(M+m)v0=Mv′+m(v0-v)(違背了動(dòng)量守恒定律的同時(shí)性,即人跳車后,車速已不再是v0,人相對(duì)車的速度不是相對(duì)跳車前車的速度,而是相對(duì)跳車后車的速度)
錯(cuò)解二:(M+m)v0=Mv′-mv(違背了動(dòng)量守恒定律的同一性,即動(dòng)量守恒式中的各速度應(yīng)是相對(duì)同一參照系)
小結(jié):動(dòng)量守恒式中的各速度應(yīng)是相對(duì)同一參照系,一般選地面為參照物;相互作用的各物體的動(dòng)量應(yīng)分別是作用前同一時(shí)刻和作用后同一時(shí)刻的動(dòng)量。
【能力提升】
Ⅰ知識(shí)與技能
1.如圖5-7所示的裝置中,木塊B與水平桌面的接觸是光滑的,子彈A沿水平方向射入木塊后留在其中,現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究系統(tǒng),則此系統(tǒng)從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過程中()
A.動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒;B.動(dòng)量不守恒、機(jī)械能不守恒;
C.動(dòng)量守恒、機(jī)械能不守恒;D.動(dòng)量不守恒、機(jī)械能守恒;
2.如圖5-8所示,光滑水平面上A、B兩小車中有一彈簧,用手抓住小車并將彈簧壓縮后使小車處于靜止?fàn)顟B(tài),將兩小車及彈簧看作系統(tǒng),下面的說法正確的是()
①若同時(shí)放開兩手,則A、B兩車的總動(dòng)量為零
②先放A車后放B車,則系統(tǒng)的動(dòng)量守恒而機(jī)械能不守恒
③先放B車后放A車(手保持不動(dòng)),則系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒而機(jī)械能守恒
④先放A車,后用手推B動(dòng)車,則系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒,機(jī)械能也不守恒
A.①④B.①②C.①③④D.①②④
3.一只小船停止在湖面上,一個(gè)人從小船的一端走到另一端,不計(jì)水的阻力,下列說法正確的是()
①人在船上行走,人對(duì)船的沖量比船對(duì)人的沖量小,所以人向前運(yùn)動(dòng)的快,船后退的慢;②人在船上行走時(shí),人的質(zhì)量比船的小,它們的沖量大小是相等的,所以人向前運(yùn)動(dòng)的快,船后退的慢;③當(dāng)人停止走動(dòng)時(shí),因船的慣性大,所以船將繼續(xù)后退;④當(dāng)人停止走動(dòng)時(shí),因總動(dòng)量守恒,故船也停止后退。
A.②④B.①②C.③④D.①④
4.靜止在湖面的小船上有兩個(gè)人分別向相反方向拋出質(zhì)量相同的小球,甲向左拋,乙向右拋,甲先拋,乙后拋,拋出后兩小球相對(duì)岸的速率相等,則下列說法中正確的是()
A.兩球拋出后,船往左以一定速度運(yùn)動(dòng),乙球受到的沖量大一些。
B.兩球拋出后,船往右以一定速度運(yùn)動(dòng),甲球受到的沖量大一些。
C.兩球拋出后,船的速度為零,甲球受到的沖量大一些。
D.兩球拋出后,船的速度為零,兩球受到的沖量相等。
5.一個(gè)質(zhì)量為2kg的裝砂小車,沿光滑的水平面以3m/s的速度運(yùn)動(dòng),一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球從0.2m高處自由落下,恰落入小車的砂中,這以后小車的速度為()
A.2m/sB.3m/sC.2.7m/sD.0
Ⅱ能力與素質(zhì)
6.質(zhì)量為M的金屬塊和質(zhì)量為m的木塊用細(xì)線系在一起,以速度v在水中勻速下沉,某一時(shí)刻細(xì)線斷了,則當(dāng)木塊停止下沉的時(shí)刻,鐵塊下沉的速度為。(設(shè)水足夠深,水的阻力不計(jì))
7.如圖5-9所示,質(zhì)量為m1的物體A和質(zhì)量為m2的物體B用細(xì)線連接,在水平恒力F的作用下,A、B一起沿足夠大的水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度為V,現(xiàn)剪斷細(xì)線并保持F的大小、方向不變,則當(dāng)物體B停下來時(shí),物體A的速度是。
8.質(zhì)量為M的氣球下吊一架輕的繩梯,梯上站著質(zhì)量為m的人.氣球以v0速度勻速上升.如果人加速向上爬,當(dāng)他相對(duì)于梯的速度達(dá)到V時(shí),氣球的速度將變?yōu)?
9.質(zhì)量為30kg的小孩推著質(zhì)量為10kg的冰車,在水平冰面上以2.0m/s的速度滑行,不計(jì)冰面摩擦,若小孩突然以5.0m/s的速度(對(duì)地)將冰車推出后,小孩的速度變?yōu)開_____m/s。這一過程中,小孩對(duì)冰車所做的功為______J。
【拓展研究】
10.總質(zhì)量為M=0.5kg的小火箭(內(nèi)含0.1kg火藥),若火藥全部燃燒,并以v=240m/s的速度全部豎直向下噴出,空氣阻力為重力的0.2倍,求火箭能上升的最大高度.(提示:火藥噴出過程極短.此過程內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力.動(dòng)量守恒)
專題三、1.B2.C3.A4.C5.A6.7.8.v0-9.1.0;105拓展研究答案:150m
高考物理第一輪動(dòng)量守恒定律復(fù)習(xí)學(xué)案
第十八章動(dòng)量守恒定律
1.本章主要研究動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律。
2.動(dòng)量的觀點(diǎn)、能量的觀點(diǎn)和力與運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的觀點(diǎn)是解決力學(xué)問題的三大法寶。所以本章知識(shí)常與能量結(jié)合,在每年的高考中都是考查的重點(diǎn),不僅題型全,而且分量重,分值約占20—30分左右。
3.在高考中,本章的知識(shí)常以選擇題和綜合大題的形式考查,特別是與兩大守恒定律相綜合的問題,常常以壓軸題的形式出現(xiàn)。
第一課時(shí)動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用
【教學(xué)要求】
1.知道動(dòng)量及動(dòng)量守恒定律;
2.會(huì)用動(dòng)量守恒定律求解有關(guān)問題。
【知識(shí)再現(xiàn)】
一、沖量
1.定義:________和___________的乘積叫做力的沖量。
2.公式:_________________
3.單位:______符號(hào):_________
4.方向:沖量是矢量,方向是由_________的方向決定的。
二、動(dòng)量
1.定義:物體的________和__________的乘積叫做動(dòng)量
2.公式:__________________
3.單位:________符號(hào)_________
4.方向:動(dòng)量是矢量,它的方向與__________的方向相同
三、動(dòng)量定理
1.內(nèi)容:物體所受___________________等于物體的______________,這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)量定理。
2.表達(dá)式:Ft=mv′-mv或Ft=△p
四、動(dòng)量守恒定律
1.動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容
一個(gè)系統(tǒng)____________或者_(dá)___________,這個(gè)系統(tǒng)的________保持不變,這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)量守恒定律。
2.常用的三種表達(dá)形式
(1)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
(2)p=p′
(3)△p1=-△p2′
3.適用條件:系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零。
知識(shí)點(diǎn)一動(dòng)量與動(dòng)量的變化
動(dòng)量是矢量,物體動(dòng)量的方向與物體瞬時(shí)速度方向相同。動(dòng)量變化量△p的大小,一般都是用末動(dòng)量減初動(dòng)量,也稱為動(dòng)量增量。
【應(yīng)用1】(07學(xué)年度廣東省重點(diǎn)中學(xué)12月月考)質(zhì)量為m的鋼球自高處落下,以速率v1碰地,豎直向上彈回,碰撣時(shí)間極短,離地的速率為v2。在碰撞過程中,地面對(duì)鋼球沖量的方向和大小為(D)
A.向下,m(v1-v2)B.向下,m(v1+v2)
C.向上,m(v1-v2)D.向上,m(v1+v2)
導(dǎo)示:如果相互接觸前庫侖力是引力,則兩個(gè)電荷是異種電荷,它們相互接觸中和后帶等量同種電荷,帶電性質(zhì)與原來電量大的相同,所以庫侖力是斥力。如果相互接觸前庫侖力是斥力,則兩個(gè)電荷是同種電荷,它們相互接觸后帶等量同種電荷,電量乘積比原來大,則相互接觸后庫侖力一定增大。
故選BC。
△p=pt-P0,此式為矢量式,若Pt、P0不在一條直線上,要用平行四邊形定則(或矢量三角形法)求矢量差;若在同一直線上,先規(guī)定正方向,再用正負(fù)表示Pt、P0,則可用△p=pt-p0=mvt—mv0進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算求解。
知識(shí)點(diǎn)二動(dòng)量守恒定律的條件
動(dòng)量守恒定律的適用條件:1、系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零。2、系統(tǒng)所受的舍外力雖不為零,但合外力比內(nèi)力小得多,如碰撞過程中的摩擦力,爆炸過程中的重力等外力比起相互作用的內(nèi)力來小得多,它們在碰撞、爆炸過程中的沖量可忽略不計(jì)。3、系統(tǒng)所受的合外力雖然不為零,但在某個(gè)方向上合外力為零,則在該方向上系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。
【應(yīng)用2】(07學(xué)年度廣東省重點(diǎn)中學(xué)12月月考)如圖所示,A、B兩物體的質(zhì)量比mA∶mB=3∶2,它們原來靜止在平板車C上,A、B間有一根被壓縮了的彈簧,A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,地面光滑.當(dāng)彈簧突然釋放后,則有(BC)
A.A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒
B.A、B、C系統(tǒng)動(dòng)量守恒
C.小車向左運(yùn)動(dòng)
D.小車向右運(yùn)動(dòng)
導(dǎo)示:A、B組成的系統(tǒng)所受合外力不為0,所以動(dòng)量不守恒;A、B、C組成的系統(tǒng)所受合外力為0,所以動(dòng)量守恒,故B選項(xiàng)正確。對(duì)于C,它受A給它向左的摩擦力,大小為μmAg;同理它受B給它向右的摩擦力,大小為μmBg。而mA∶mB=3∶2,所以向左的摩擦力大于向右的摩擦力,故向左運(yùn)動(dòng)。故答案應(yīng)選BC。
類型一利用動(dòng)量定理求沖量
【例1】一質(zhì)量為m的小球,以初速度v0沿水平方向射出,恰好垂直地射到一傾角為300的固定斜面上,并立即沿反方向彈回。已知反彈速度的大小是入射速度大小的3/4。求在碰撞中斜面對(duì)小球的沖量的大小。
導(dǎo)示:小球在碰撞斜面前做平拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)剛要碰撞斜面時(shí)小球速度為v0。由題意,v的方向與豎直線的夾角為300,且水平分量仍為v0,如圖所示。由此得
v=2v0①
碰撞過程中,小球速度由v變?yōu)榉聪虻?v/4,碰撞時(shí)間極短,可不計(jì)重力的沖量,由動(dòng)量定理得:
I=m(3v/4)+mv②
由①、②得I=7mv0/2。
答案:7mv0/2
恒力的沖量常直接用沖量公式求解,變力的沖量常用動(dòng)量定理來求。
類型二某方向動(dòng)量守恒的問題
當(dāng)系統(tǒng)的合外力不為零,但其某方向上合外力為零時(shí),我們說系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒,但系統(tǒng)在合外力為零的方向上動(dòng)量守恒,這時(shí),我們可以根據(jù)這一方向上動(dòng)量守恒解決問題。
【例2】將質(zhì)量為m的鉛球以大小為v0仰角為θ的初速度拋入一個(gè)裝著砂子的總質(zhì)量為M的靜止砂車中如圖所示.砂車與地面間的摩擦力不計(jì),球與砂車的共同速度等于多少?
導(dǎo)示:把鉛球和砂車看成一個(gè)系統(tǒng),系統(tǒng)在整個(gè)過程中不受水平方向的外力,則水平方向動(dòng)量守恒。
則mv0cosθ=(M+m)v
所以v=mv0cosθ/(M+m)
解決這類問題時(shí)要弄清楚動(dòng)量在哪個(gè)方向上守恒,系統(tǒng)內(nèi)各物體在初末狀態(tài)時(shí),此方向的動(dòng)量分別為多少,對(duì)其動(dòng)量進(jìn)行正確的分解。
類型三多個(gè)物體相互作用的問題
【例3】(07學(xué)年度廣東省重點(diǎn)中學(xué)12月月考)如圖所示,質(zhì)量分別為mA=0.5kg、mB=0.4kg的長板緊挨在一起靜止在光滑的水平面上,質(zhì)量為mC=0.1kg的木塊C以初速vC0=10m/s滑上A板左端,最后C木塊和B板相對(duì)靜止時(shí)的共同速度vCB=1.5m/s.求:
(1)A板最后的速度vA;
(2)C木塊剛離開A板時(shí)的速度vC.
導(dǎo)示:(1)C在A上滑動(dòng)的過程中,A、B、C組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,則
mCvC0=mCvC+(mA+mB)vA
(2)C在B上滑動(dòng)時(shí),B、C組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,則
mCvC+mBvA=(mC+mB)vCB
解得vA=0.5m/s,vC=5.5m/s
多個(gè)物體發(fā)生相互作用的問題,是本章的一個(gè)難點(diǎn),也是高考的熱點(diǎn),在利用動(dòng)量守恒定律列式求解時(shí),一定要注意兩點(diǎn):一是研究對(duì)象,二是物理過程。即要注意所列方程是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)還是系統(tǒng)中的某兩個(gè)或幾個(gè)物體;是對(duì)全過程還是對(duì)其中某一過程的初、末狀態(tài)列方程,這是要一定明確的。
類型四用歸納法求解的相互作用問題
【例3】如圖,光滑水平面上停著一只木球和載人小車,木球的質(zhì)量為m,人和車的總質(zhì)量為M,已知M:m=16:1.人以速度為v0沿水平面將木球推向正前方的固定擋板,木球被擋板彈回之后,人接住球后再以同樣的對(duì)地速度將球推向擋板,設(shè)木球與擋板相碰時(shí)無動(dòng)能損失,求人經(jīng)過幾次推球之后,再也不能接住木球?
導(dǎo)示:推球前后瞬間的過程,人和車在水平方向不受其他外力作用,滿足動(dòng)量守恒定律.設(shè)向左為正方向,經(jīng)n次推球后車和人對(duì)地的速度為vn(n=1,2,…)由題意可知,當(dāng)vn=v車≥v球=v0時(shí)就再接不住球了.
人第一次推球前后有O=Mv1-mv0,得v1=v0/16
人第二次推球前后有Mv1+mv0=Mv2-mv0,得v2=3v0/16
人第三次推球前后有Mv2+mv0=Mv3-mv0,得v3=5v0/16
由以上各式可看出,人推球后,人和車各次的速度構(gòu)成一等差數(shù)列.該等差數(shù)列的第一項(xiàng)a1=v0/16,公差d=v0/8.所以,第n次推球后人的速度的表達(dá)式vn=v0/16+(n-1)v0/8=(2n-1)v0/16。
由人再接不住的條件v0≤vn,解得n≥8.5,取n=9,即人第9次推球后再也接不住球了。
有一類物理問題,如兩個(gè)物體的多次相互碰撞等,若將每一次的碰撞看作一個(gè)事件,則多次碰撞的規(guī)律,可由對(duì)這些個(gè)別事件的分析提出。這種由個(gè)別事件推理出一般規(guī)律的方法就稱作歸納法。歸納法是解決上述類型問題的一種常用的方法。
1.(2007山西模擬)如圖所示,木塊a和b用一根輕彈簧連接起來,放在光滑水平面上,a緊靠在墻壁上,在b上施加向左的水平力F,使彈簧壓縮,當(dāng)撤去外力后,下列說法中正確的是()
A.尚未離開墻壁前,a和b組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
B.尚未離開墻壁前,a和b組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C.離開墻壁后,a、b組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
D.離開墻壁后,a、b組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
2.兩條船在靜止的水面上沿著平行的方向相向勻速運(yùn)動(dòng),速率均為6m/s,當(dāng)兩船相互交錯(cuò)時(shí)各給對(duì)方20kg的貨物,此后乙船的速率變?yōu)?m/s,方向不變.若甲船總質(zhì)量為300kg,甲船交換貨物后的速度為多少?乙船的總質(zhì)量為多少?(水的阻力不計(jì))
3.(2007廣東佛山)質(zhì)量為40kg的女孩騎自行車帶質(zhì)量為30kg的男孩,如圖所示。行駛速度為2.5m/s。自行車行駛時(shí),男孩要從車上下來。
(1)他知道如果直接跳下來,他可能會(huì)摔跤。為什么?所以他下來時(shí)用力往前推自行車,這樣可使他下車時(shí)水平速度是0。
(2)計(jì)算男孩下車的一刻女孩和自行車的速度。
(3)計(jì)算自行車和兩個(gè)孩子整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)能在男孩下車前后的值。如有不同,請(qǐng)解釋為什么。
答案:1、BCD;
2、5.2m/s、120kg;
3、略
高考物理第一輪用動(dòng)量守恒定律進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析專題考點(diǎn)復(fù)習(xí)教案
俗話說,居安思危,思則有備,有備無患。作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),幫助教師有計(jì)劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢?為了讓您在使用時(shí)更加簡單方便,下面是小編整理的“高考物理第一輪用動(dòng)量守恒定律進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析專題考點(diǎn)復(fù)習(xí)教案”,歡迎您閱讀和收藏,并分享給身邊的朋友!
20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)學(xué)案:第五章《動(dòng)量》專題六用動(dòng)量守恒定律進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析
【考點(diǎn)透析】
一、專題考點(diǎn):動(dòng)量守恒定律為Ⅱ類要求,但只局限于一維的情況。
二、理解和掌握的內(nèi)容
系統(tǒng)內(nèi)各物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)刻改變,若滿足動(dòng)量守恒條件,應(yīng)正確選擇研究對(duì)象、研究過程,充分利用反證法、極限法找出臨界條件,結(jié)合動(dòng)量守恒定律進(jìn)行解答。
【例題精析】
例1如圖5-20所示,質(zhì)量為M的滑塊靜止在光滑的水平桌面上,滑塊的光滑弧面底部與桌面相切,一個(gè)質(zhì)量為m的小球以速度v0向滑塊滾來,設(shè)小球不能越過滑塊,則小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),小球的速度大小為,滑塊的速度大小為。
解析:小球達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)和滑塊具有相同的對(duì)地速度v(若速度不同,必然相對(duì)滑動(dòng),此時(shí)一定不是最高點(diǎn)),由水平方向動(dòng)量守恒得:mv0=(m+M)v∴v=mv0/(m+M)
例2甲、乙兩個(gè)小孩各乘一輛冰車在水平冰面上游戲,甲和他的冰車的總質(zhì)量為M=30kg,乙和他的冰車的總質(zhì)量也是30kg,甲推著一質(zhì)量為m=15kg的箱子,和他一起以大小為v0=2m/s的速度滑行,乙以同樣大小的速度迎面滑來,為了避免相碰,甲突然將箱子沿冰面推給乙,箱子滑到乙處時(shí)乙迅速把它抓住,若不計(jì)冰面的摩擦力,求:甲至少要以多大的速度(相對(duì)于地面)將箱子推出,才能避免與乙相碰。
解析:甲、乙及箱子系統(tǒng)的總動(dòng)量方向與甲的方向相同,以此方向?yàn)檎?。甲把箱子推出后,甲的運(yùn)動(dòng)有三種可能:一是繼續(xù)向前;一是靜止;一是后退。按題意,要求甲推箱子給乙避免與乙相碰的最起碼的運(yùn)動(dòng)是上述的第一種情況,即要求甲推箱子后,動(dòng)量變化不大,仍保持原方向。
對(duì)甲和箱子的系統(tǒng),設(shè)以v推出箱子,甲的速度變?yōu)関1,由動(dòng)量守恒定律:(M+m)v0=mv+Mv1即(30+15)×2=15v+30v1…………⑴
乙抓住箱子后,為避免與甲相碰,乙必須后退,設(shè)后退速度為v2,對(duì)乙和箱子的系統(tǒng),由動(dòng)量守恒定律:mv-Mv0=(M+m)v2即15v-30×2=(30+15)v2…………⑵由題意,甲乙避免相碰的條件是:v2≥v1當(dāng)甲乙以共同速度前進(jìn)時(shí),甲推箱子的速度最小,所以取v2=v1…………⑶聯(lián)立⑴⑵⑶式代入數(shù)據(jù)解得v=5.2m/s
小結(jié):正確選擇研究對(duì)象、研究過程及正確找出臨界條件是解此類題的關(guān)鍵。
【能力提升】
Ⅰ知識(shí)與技能
1.如圖5-21所示,光滑水平面上有質(zhì)量相等的A、B兩物體,B上裝有一輕質(zhì)彈簧,B原來處于靜止?fàn)顟B(tài),A以速度v0正對(duì)B滑行,當(dāng)彈簧壓縮到最大量時(shí)()
A.A的速度減小到零;B.A和B速度相同
C.是B開始運(yùn)動(dòng)時(shí);D.是B達(dá)到最大速度時(shí)
2.在上題中,設(shè)兩物體質(zhì)量均為m,則當(dāng)彈簧壓縮最大時(shí)B物體的速度為。
3.將兩條完全相同的磁鐵(磁性極強(qiáng))分別固定在質(zhì)量相等的小車上,如圖5-22所示,水平面光滑,開始時(shí)甲車速度大小為3m/s,乙車速度大小為2m/s,方向相反并在同一直線上,當(dāng)乙車速度為零時(shí),甲車速度為m/s,方向.
4.在上題中,由于磁性極強(qiáng),故兩車不會(huì)相碰,那么當(dāng)兩車的距離最短時(shí),乙車的速度為m/s,方向.
Ⅱ能力與素質(zhì)
5.在一個(gè)足夠大的光滑平面內(nèi),有A、B兩質(zhì)量相同的木塊A、B,中間用一輕質(zhì)彈簧相連.如圖5-23所示,用一水平恒力F拉B,A、B一起經(jīng)過一定時(shí)間的勻加速直線運(yùn)動(dòng)后撤去力F.撤去力F后,A、B兩物體的情況是()
①在任意時(shí)刻,A、B兩物體的加速度大小相等
②彈簧伸長到最長時(shí),A、B的動(dòng)量相等
③彈簧恢復(fù)原長時(shí),A、B的動(dòng)量相等
④彈簧壓縮到最短時(shí),系統(tǒng)的總動(dòng)能最小
A.①②③B.①②④C.①③D.③④
6.如圖5-24所示,一輛小車裝有光滑弧形軌道,總質(zhì)量為m停放在光滑水平面上,有一質(zhì)量也為m的速度為v的鐵球,沿軌道水平部分射入,并沿弧形軌道上升h后,又下降而離開小車,離車后球的運(yùn)動(dòng)情況是()
A.平拋運(yùn)動(dòng),速度方向與車運(yùn)動(dòng)方向相同
B.作平拋運(yùn)動(dòng),水平速度方向跟車相反
C.作自由落體運(yùn)動(dòng)
D.小球跟車有相同的速度
7.如圖5-25所示,一個(gè)質(zhì)量為m的電動(dòng)小車,放在質(zhì)量為M的小車的細(xì)桿上,小車放在光滑的水平桌面上,若車長為l,細(xì)桿高為h,且位于小車的中點(diǎn),試求:當(dāng)電動(dòng)小車最小以多大的水平速度沖出時(shí),才能落到桌面上?
8.如圖5-26所示,質(zhì)量為m2和m3的物體靜止在光滑的水平桌面上,兩者之間有壓縮著的彈簧,有質(zhì)量為m1的物體以v0的速度向右沖來,為了防止沖撞,物體m2將物體m3發(fā)射出去,m3與m1碰撞后粘合在一起,問m3的速度至少應(yīng)多大,才能使以后m3和m2不發(fā)生碰撞?
9.用長l=1.6m的輕繩懸掛一質(zhì)量為M=1.0kg的木塊。一顆質(zhì)量m=10g的子彈以水平速度v0=500m/s沿水平方向射穿木塊,射穿后的速v=100m/s,如圖5-27所示。求(1)這一過程中系統(tǒng)(子彈與木塊)損失的機(jī)械能Q。(2)打穿后,木塊能升的高度h。(3)木塊返回最低點(diǎn)時(shí)所受繩的拉力T。
10.如圖5-28所示,在光滑水平面上有A、B兩輛小車,水平面左側(cè)有一豎直墻,在小車B上坐著一個(gè)小孩,車B與小孩子的總質(zhì)量是車A質(zhì)量的10倍。從靜止開始,小孩把車A以速度v(對(duì)地)向左推出,車A與墻碰撞后仍以原速率返回。小孩接到車A后,又把它以速度v(對(duì)地)推出,車A返回后,小孩抓住并再次把它推出,每次推出的小車A的速度都是v(對(duì)地)、方向向左,則小孩把車A總共推出______次后,車A返回時(shí),小孩不能再接到。
【拓展研究】
一個(gè)連同裝備總質(zhì)量M=100kg的宇航員,在距離飛船s=45m處于飛船處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。宇航員背著裝有質(zhì)量為m0=0.5kg氧氣的貯氣筒,筒有個(gè)可以使氧氣以v=50m/s的速度噴出的噴嘴。宇航員必須朝著與返回方向相反的方向放出氧氣,才能回到飛船,同時(shí)又必須保留一部分氧氣供途中呼吸用,宇航員呼吸的耗氧率Q=2.510-4kg/s。不考慮噴出氧氣對(duì)設(shè)備及宇航員總質(zhì)量的影響,則:(1)瞬間噴出多少氧氣,宇航員才能安全返回飛船?
(2)為了使總耗氧量最低,應(yīng)一次噴出多少氧氣?返回時(shí)間又是多少?
(提示:一般飛船沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng),不是慣性參考系,但是在一段很短的時(shí)間內(nèi),可以使飛船作勻速直線運(yùn)動(dòng),是慣性參考系)
專題六、1.B2.V/23.1;右4.1/2;右5.B6.C
7.8.9.1192J;0.8M;20N
10.6次11、(1)0.05kg≤m1≤0.45kg(2)0.15kg,600s
高考物理第一輪復(fù)習(xí)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律學(xué)案
第三課時(shí)實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律
【教學(xué)要求】
1.了解本實(shí)驗(yàn)的原理、器材選擇及實(shí)驗(yàn)步驟;
2.學(xué)會(huì)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及能解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題。
【知識(shí)再現(xiàn)】
一、實(shí)驗(yàn)原理
質(zhì)量為m1、m2的兩個(gè)小球發(fā)生正碰,若碰前m1運(yùn)動(dòng),m2靜止,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:
_____________。因小球從斜槽上滾下后做_________,由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)知,只要小球下落的高度相同,在落地前運(yùn)動(dòng)的__________就相同,則小球的水平速度若用飛行時(shí)間作時(shí)間單位,數(shù)值上就等于小球飛出的___________。所以,只要測出小球的____________及兩球碰撞前后飛出的_______________,代入公式就可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。
二、實(shí)驗(yàn)器材
斜槽、大小相等不同質(zhì)量的小球兩個(gè)、重垂線一條、白紙、復(fù)寫紙、天平、刻度尺、圓規(guī)、三角板。
三、實(shí)驗(yàn)步驟
1.先用________測出兩個(gè)小球質(zhì)量m1、m2。
2.按圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,將斜槽固定在桌邊,使斜槽的末端點(diǎn)切線__________,把被碰小球放在斜槽前邊的小支柱上,調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置使兩小球碰時(shí)在同一水平線上,且碰撞瞬間,入射球與被碰球的球心連線與軌道末端的切線平行,以確保碰后的速度方向水平。
A、在地上鋪一張白紙,白紙上鋪放_(tái)_______;
B、在白紙上記下重垂線所指的位置o,它表示入射球m1碰前的位置;
C、先不放被碰小球,讓入射球從斜槽上同一高度滾下,重復(fù)____________,用園規(guī)畫盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面,________就是入射球不碰時(shí)的落點(diǎn)P;
D、把被碰球放在小支柱上,讓_________從同一高度滾下,使它們發(fā)生正碰,重復(fù)10次,仿步驟5求出入射球落點(diǎn)的____M和被碰球落點(diǎn)的___N;
E、用刻度尺量出線段OM、OP、ON的長度,把兩小球的質(zhì)量和相應(yīng)的速度數(shù)值代入________看是否成立;
F、整理器材放回原處。
知識(shí)點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理
驗(yàn)證動(dòng)量守恒的裝置不一定與教材中的一致,考查時(shí)經(jīng)常以其它形式出現(xiàn),但實(shí)驗(yàn)原理應(yīng)該是相似的。
【應(yīng)用1】(07廣東省重點(diǎn)中學(xué)月考)氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器,它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上,滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒有摩擦.我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和滑塊A和B驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
a.用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB;
b.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌處于水平;
c.在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧,用電動(dòng)卡銷鎖定,靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上;
d.用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1;
e.按下電鈕放開卡銷,同時(shí)分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開始工作,當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)計(jì)時(shí)結(jié)束,記下A,B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t2.
(1)實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測量的物理量是。
(2)利用上述測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是,上式中算得的A、B兩滑塊的動(dòng)量大小并不完全相等,產(chǎn)生誤差的原因是。
導(dǎo)示:(1)B的右端至D板的距離L2
(2);測量質(zhì)量、時(shí)間、距離等存在誤差,由于阻力、氣墊導(dǎo)軌不水平等造成誤差。
知識(shí)點(diǎn)二數(shù)據(jù)的測量與處理
1.?dāng)?shù)據(jù)測量:(1)用天平測m1和m2的質(zhì)量;(2)用刻度尺測量入射小球單獨(dú)平拋的水平距離和碰后平拋的水平距離,被碰小球被碰后平拋的水平距離。
2.?dāng)?shù)據(jù)處理:在本實(shí)驗(yàn)中,巧妙地運(yùn)用了等效代換的方法.即用小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平分位移代換平拋初速度,極為方便地代換出小球碰撞前后的速度大??;由于本實(shí)驗(yàn)僅限于研究系統(tǒng)在碰撞前后動(dòng)量的關(guān)系,所以在研究時(shí),各物理量的單位不一定要統(tǒng)一使用國際單位制單位。
【應(yīng)用2】(江蘇省啟東市07屆期中測試)如圖為實(shí)驗(yàn)室中驗(yàn)證動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)裝置示意圖
(1)若入射小球質(zhì)量為m1,半徑為r1;被碰小球質(zhì)量為m2,半徑為r2,則()
A.m1m2r1r2B.m1m2r1r2
C.m1m2r1=r2D.m1m2r1=r2
(2)為完成此實(shí)驗(yàn),以下所提供的測量工具中必需的是________________。(填下列對(duì)應(yīng)的字母)
A.直尺B.游標(biāo)卡尺C.天平
D.彈簧秤E.秒表
(3)設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1,被碰小球的質(zhì)量為m2,P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置,則關(guān)系式(用m1、m2及圖中字母表示)________________成立,即表示碰撞中動(dòng)量守恒。
(4)在實(shí)驗(yàn)裝置中,若斜槽軌道是光滑的,則可以利用此裝置驗(yàn)證小球在斜槽上下滑過程中機(jī)械能守恒,這時(shí)需要測量的物理量有:小球釋放初位置到斜槽末端的高度差h1;小球從斜槽末端做平拋運(yùn)動(dòng)的水平移s、豎直高度h2,則所需驗(yàn)證的關(guān)系式為:________。
導(dǎo)示:(1)C(2)AC
(3)
(4)
知識(shí)點(diǎn)三注意事項(xiàng)與誤差分析
1.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):(1)調(diào)整斜槽,使其末端的切線水平;(2)調(diào)節(jié)小支柱的高度,使入射小球和被碰小球的球心處于同一高度;(3)入射小球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰小球的質(zhì)量;(4)入射小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放;(5)選質(zhì)量大的小球作入射球;(6)實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)桌、斜槽及白紙的位置始終不變。
2.誤差分析:(1)實(shí)驗(yàn)中兩小球碰撞時(shí),球心不在同一水平面上.使小球碰撞不是水平正碰,碰后小球不做嚴(yán)格地平拋運(yùn)動(dòng);(2)入射小球的釋放位置越高.兩小球碰撞時(shí)的內(nèi)力越大,動(dòng)量守恒的誤差越小,由于碰撞瞬間摩擦力的影響.使碰撞中動(dòng)量并不嚴(yán)格守恒;(3)實(shí)驗(yàn)中用落點(diǎn)所在圓的圓心作為落點(diǎn)帶來了誤差,可采取多次碰撞的方法減小這種誤差。
【應(yīng)用3】在驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)中,設(shè)人射球、被碰球的質(zhì)量分別為m1、m2,半徑分別為r1、r2,為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,下列說法正確的是()
A.m1=m2,r1r2
B.m1m2,rl=r2
C.降低碰撞實(shí)驗(yàn)器的高度
D.入射小球釋放點(diǎn)要適當(dāng)高一些
導(dǎo)示:因要求對(duì)心碰撞,故r1=r2;碰后兩球同時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng),故入射球碰后運(yùn)動(dòng)方向不能改變,所以m1m2;降低碰撞實(shí)驗(yàn)器高度將減少平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,從而減小水平射程,這樣做會(huì)增大測量的相對(duì)誤差;入射球釋放點(diǎn)位置適當(dāng)高一些會(huì)增大平拋的初速度,從而使水平射程增大,減小測量的偶然誤差。
答案應(yīng)選:BD。
檢驗(yàn)斜槽末端是否水平的方法是:將小球放在斜槽末端的水平部分,看其是否有明顯的運(yùn)動(dòng)傾向,若有則不水平,若無則水平。
1.“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置原來的教科書采用圖甲的方法,經(jīng)過編者修改后,現(xiàn)行的教科書采用圖乙的方法。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的區(qū)別在于①懸掛重垂線的位置不同;②圖甲中設(shè)計(jì)有一個(gè)支柱(通過調(diào)整,可使兩球的球心在同一水平線上;上面的小球被碰離開后,支柱立即倒下),圖乙中沒有支柱。對(duì)于圖甲入射小球和被碰小球做平拋運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)分別在通過o、o點(diǎn)的豎直線上,重垂線只確定了o點(diǎn)的位置。比較這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置,下列說法正確的是()
A.采用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),需要測出兩小球的直徑
B.采用圖乙的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),需要測出兩小球的直徑
C.為了減小誤差,采用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),應(yīng)使斜槽末端水平部分光滑
D.為了減小誤差,采用圖乙的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),應(yīng)使斜槽末端水平部分光滑
2.(2008汕頭市一中期中)用如圖所示裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,質(zhì)量為mB的鋼球B放在小支柱N上,球心離地面高度為H;質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線栓好懸掛于O點(diǎn),當(dāng)細(xì)線被拉直時(shí)O點(diǎn)到球心的距離為L,且細(xì)線與豎直線之間夾角為α;A球由靜止釋放,擺到最低點(diǎn)時(shí)恰與B球發(fā)生正碰,碰撞后,A球把輕質(zhì)指示針C推移到與豎直線夾角為β處,B球落到地面上,地面上鋪有一張蓋有復(fù)寫紙的白紙D,用來記錄B球的落點(diǎn)。
(1)用圖中所示各個(gè)物理量的符號(hào)表示碰撞前后A、B兩球的動(dòng)量(設(shè)A、B兩球的碰前動(dòng)量分別為PA、PB;碰后動(dòng)量分別為PA′、PB′),則:PA=;PA′=;PB=;PB′=。
(2)請(qǐng)你提供兩條提高實(shí)驗(yàn)的精度建議。
3.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn):在小車A的前端粘有橡皮泥,推動(dòng)小車A使之做勻速運(yùn)動(dòng),然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體,繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng),他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖所示,在小車后連著紙帶,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50HZ,長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力。
(1)若已得到打點(diǎn)紙帶如圖,并測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距標(biāo)在圖上,A為起始運(yùn)動(dòng)的第一點(diǎn),則應(yīng)選________段來計(jì)算A的碰前速度,而選_________段來計(jì)算A和B碰后的共同速度(以上兩格填“AB”“BC”“CD”或“DE”);
(2)已測得小車A的質(zhì)量。m1=0.40kg,小車B的質(zhì)量m2=0.20kg,由以上測量結(jié)果可得碰前總動(dòng)量________kgm/s,碰后總動(dòng)量_______kgm/s
答案:1、AD;2、(1)mA;0;mB;(2)讓A球多次從同一位置擺下,求B球落點(diǎn)的平均位置;α角取值不要太??;A、B兩球質(zhì)量不要太??;A球質(zhì)量要盡量比B球質(zhì)量大;3、(1)BC、DE;(2)0.42、0.417