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1、v化州二中高二级物理备课组化州二中高二级物理备课组动量守恒定律模型的动量守恒定律模型的建立及应用建立及应用教学目标:教学目标: v1、明确动量守恒定律的应用在广明确动量守恒定律的应用在广东省高考物理计算题中的重要性东省高考物理计算题中的重要性v2、熟悉应用动量守恒定律的常规熟悉应用动量守恒定律的常规模型模型 v3、能综合运用动量守恒定律和其、能综合运用动量守恒定律和其他物理规律解决常规模型的一维运他物理规律解决常规模型的一维运动相关问题动相关问题 教学过程:教学过程:内容内容 要要求求 说明说明 2010考考点点 2011考考点点 2012考点考点 动量、动量守恒定律及动量、动量守恒定律及其应
2、用其应用弹性碰撞和非弹性碰撞弹性碰撞和非弹性碰撞 只限于只限于一维一维 第第35题题 第第36题题 第第36题题 2013年广东省考试说明年广东省考试说明 (1)从近三年广东省高考题中找)从近三年广东省高考题中找出能应用动量守恒定律的物理情出能应用动量守恒定律的物理情景或物理过程景或物理过程例一:质量为例一:质量为 m2的的B物体静止在光滑水平面上物体静止在光滑水平面上,质量为质量为m1的的A物体以初速物体以初速度度v1与与B物体正碰物体正碰 若碰后两物体粘在一起运动,求碰后两物体的速度?此过程损失的机械若碰后两物体粘在一起运动,求碰后两物体的速度?此过程损失的机械能?能? 据动量守恒定律据动
3、量守恒定律,得:得:m1v1=(m1+m2)v2 此过程损失的机械能此过程损失的机械能 : E= m1v12 - (m1+m2) v22 若碰撞过程没有能量损失,求碰后两物体的速度?若碰撞过程没有能量损失,求碰后两物体的速度?据动量守恒定律据动量守恒定律,得:得: m1v1 = m1v1 + m2v2 碰撞过程没有能量损失:碰撞过程没有能量损失: m1v12 = m1v1 2+ m2v2 2 解得:解得: v1 v2 除上述两种碰撞,还有其他碰撞吗?除上述两种碰撞,还有其他碰撞吗? m1v1 = m1v1 + m2v2 v1m1m212121vmmmm12112vmmm请同学们归纳出碰撞的类型
4、。请同学们归纳出碰撞的类型。 弹性碰撞弹性碰撞 非弹性碰撞非弹性碰撞 完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞上述几种情景,若初状态上述几种情景,若初状态B物体也有速物体也有速度,我们还能应用刚才的物理规律吗?度,我们还能应用刚才的物理规律吗?若水平面粗糙,或在空中相碰,我们又若水平面粗糙,或在空中相碰,我们又该如何分析这种物理过程?该如何分析这种物理过程?小结:小结: 只要是两个研究对象相碰,无论在什么只要是两个研究对象相碰,无论在什么情况下,我们都应先确定碰撞的类型情况下,我们都应先确定碰撞的类型!v例二:质量为例二:质量为M的长木板的长木板A静止在光滑水平面静止在光滑水平面上上,质量为质量为m的的A
5、物体以初速度物体以初速度v0从从A的最左的最左端冲上,端冲上, AB间的动摩擦因数为间的动摩擦因数为。v若长木板足够长,若长木板足够长,AB各自做什么运动?此各自做什么运动?此过程系统动量是否守恒?求此过程过程系统动量是否守恒?求此过程A的最大速的最大速度和度和B的最小速度?的最小速度? v据动量守恒定律据动量守恒定律,得:得:mv0=(m+M)vv 求此过程求此过程A和和B的位移?的位移? 对对A,应用动能定理:,应用动能定理: mg sA= mv2 mv02v对对B, mg sB= Mv221ABv02121v 求求A、B发生相对滑动的时间?发生相对滑动的时间?v 据运动学公式,据运动学公
6、式,v1=aBtv 求此过程系统损失的机械能和增加的内能?求此过程系统损失的机械能和增加的内能?v此过程损失的机械能此过程损失的机械能 : E= m1v12 - (m1+m2) v22v据能量守恒,据能量守恒,增加的内能增加的内能Q=Ev 求摩擦力对求摩擦力对A、对、对B、对系统所做的功?并分析、对系统所做的功?并分析这些功与那一种能量相对应?(功能关系)这些功与那一种能量相对应?(功能关系)vWA= mg SavWB= mg SBvW系统系统= mg (SB Sa)= mg L相对相对v小结:小结: 滑块类模型主要考查:动量守恒定律、功能关系、滑块类模型主要考查:动量守恒定律、功能关系、能量
7、守恒定律、牛顿运动定律、运动学公式能量守恒定律、牛顿运动定律、运动学公式v请同学们回忆以前所做过的习题,请同学们回忆以前所做过的习题,各学习小组相互讨论并归各学习小组相互讨论并归 纳出动量守恒定律的常规模型纳出动量守恒定律的常规模型回归目标并总结v1.高考计算题主要考查多物体、多过程的问题,而动量守恒定律就是连接物体、连接过程的枢纽。v2.解决多过程问题的关键,将复杂的多过程拆分成几个阶段,每一小段过程都对应一个物理模型,每一个物理模型都对应着特定的物理规律。所以我们要熟悉常规物理模型,掌握其所对应的物理规律。高考聚焦高考聚焦v1(2011广东卷广东卷35)如图15所示,一条轨道固定在竖直平面
8、内,粗糙的ab段水平,bcde段光滑,cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧。可视为质点的物块A和B紧靠在一起,静止于b处,A的质量是B的3倍。两物块在足够大的内力作用下突然分离,分别向左、右始终沿轨道运动。B到d点时速度沿水平方向,此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的3/4,A与ab段的动摩擦因数为,重力加速度g,求:(1)物块B在d点的速度大小;(2)物块A滑行的距离sv2.(2011广东卷)广东卷)如图所示,以A、B和C、D为端点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内,一滑板静止在光滑水平地面上,左端紧靠B点,上表面所在平面与两半圆分别相切于B、C。一物块被轻放在水平匀速运动的传送带
9、上E点,运动到A时刚好与传送带速度相同,然后经A沿半圆轨道滑下,再经B滑上滑板。滑板运动到C时被牢固粘连。物块可视为质点,质量为m,滑板质量M=2m,两半圆半径均为R,板长l =6.5R,板右端到C的距离L在RL5R范围内取值。E距A为s=5R。物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数均为=0.5,重力加速度取g。v求物块滑到B点的速度大小;v试讨论物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程中,克服摩擦力做的功Wf与L的关系,并判断物块能否滑到CD轨道的中点。ABCDEmMRRs=5Rl=6.5RLv3(2012广东卷)广东卷).图(a)所示的装置中,小物块A、B质量均为m,水平面上PQ段长为l,与物块间的动摩擦因数为,其余段光滑。初始时,挡板上的轻质弹簧处于原长;长为r的连杆位于图中虚线位置;A紧靠滑杆(A、B间距大于2r)。随后,连杆以角速度匀速转动,带动滑杆作水平运动,滑杆的速度-时间图像如图(b)所示。A在滑杆推动下运动,并在脱离滑杆后与静止的B发生完全非弹性碰撞。(1)求A脱离滑杆时的速度uo,及A与B碰撞过程的机械能损失E。(2)如果AB不能与弹簧相碰,设AB从P点到运动停止所用的时间为t1,求得取值范围,及t1与的关系式。(3)如果AB能与弹簧相碰,但不能返回道P点左侧,设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为Ep,求的取值范围,及Ep与的关系式(弹簧始终在弹性限度内)。