2012屆高考物理第一輪碰撞 爆炸 反沖運動專題考點復習教案

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高三 來源: 高中學習網(wǎng)
2012屆高三物理一輪復習學案:第五章《動量》專題七 碰撞 爆炸 反沖運動
【考點透析】
一、本專題考點:動量知識和機械能守恒知識的應用,本專題為Ⅱ類要求。
二、理解和掌握的內(nèi)容
1.碰撞
(1)特點:作用時間極短,相互作用的內(nèi)力極大,有些碰撞盡管合外力不為零,但外力相對于內(nèi)力可忽略,故動量近似守恒。
(2)分類:①彈性碰撞(動能也守恒);②非彈性碰撞(存在動能損失);③完全非彈性碰撞(碰后具有共同速度,動能損失最多)。
(3)范圍:從動能損失多少的角度看,所有碰撞都界于彈性碰撞和完全非彈性碰撞之間,即兩者是動能損失的下限和上限。
2.爆炸及反沖運動
(1)爆炸:爆炸過程類似于碰撞,動量守恒。因有其他形式的能轉化為動能,所以系統(tǒng)的動能在爆炸后將增加。
(2)反沖運動:在反沖運動中若內(nèi)力遠大于外力,可視為動量守恒。
3.難點釋疑
(1)碰撞過程動能不會增加,動量守恒。常用到動量和動能的關系式:P2=2mEK
(2)碰撞問題的處理方法:①客觀實際(如甲同向追乙,碰后甲速度大小變;若仍同向則不可能大于乙的速度);②動量守恒;③動能關系(碰后動能小于或等于碰前動能,動能損失多少存在上限和下限)。
【例題精析】
例1質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動,A球的動量是7kgm/s,B球的動量是5kgm/s,當A球追上B球時發(fā)生碰撞,則碰后A、B兩球的動量可能值是( 。
A.PA=6kgm/s,PB=6kgm/s B.PA=6.5kgm/s,PB=5.5kgm/s
C.PA=-2kgm/s,PB=14kgm/s D.PA=-4kgm/s,PB=17kgm/s
解析:從碰撞客觀實際,由于A追B碰,碰后A的速度必小于B的速度,且兩球質(zhì)量相等,故B選項錯;由碰撞動量守恒驗證,D選項錯;再從碰撞中動能關系,即碰后總動能只有守恒或減少來看,C錯A正確。 答案:A
例2 如圖5-29所示,在光滑水平面上,動能為E0、動量的大小為P0的小鋼球1與靜止小鋼球2發(fā)生碰撞,碰撞前后球1的運動方向相反。將碰撞后球1的動能和動量的大小分別記為E1、P1,球2的動能和動量的大小分別記為E2、P2,則必有:
A.E1E0 D.P2>P0
解析:動能是標量,兩球碰后動能不會增加,故A對,C錯;動量是矢量,兩球碰后它們動量的絕對值之和可以增加,由動量守恒定律可知矢量和保持不變,因碰撞前后球1的運動方向相反,有P0=P2+(-P1),故必有P2>P0,故D對;對球1,由關系P2=2mEK可知,因為E1【能力提升】
Ⅰ知識與技能
1.質(zhì)量為m的小球A,沿光滑水平面以V的速度與質(zhì)量為2m的靜止小球B發(fā)生正碰。碰后A球的動能變?yōu)樵瓉淼?/9,那么小球B的速度可能是( 。
①V/3 ② 2V/3 ③4V/9 ④5V/9
A.①② B.②③ C.②④ D.①④
2.A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動,A球的動量5kgm/s,B球的動量是7kgm/s,當A球追上B球時發(fā)生碰撞,則碰后A、B兩球的動量可能值是( 。
①PA=6kgm/s,PB=6kgm/s ②PA=3kgm/s,PB=9kgm/s
③PA=-2kgm/s,PB=14kgm/s ④PA=-5kgm/s,PB=17kgm/s
A.③④ B.①② C.②③ D.②④
3.質(zhì)量相同的三個小球a、b、c在光滑水平面上以相同的速度運動,它們分別與原來靜止的三個球A、B、C相碰(aA、bB、cC碰)。碰后,a球繼續(xù)沿原來方向運動;b球靜止;c球被彈回,這時A、B、C三球中動量最大的是( 。
A.A球 B.B球 C.C球 D.三球質(zhì)量未知,無法判斷。
4.半徑相等的兩球甲乙,在光滑水平面上沿同一直線相向運動,若甲球的質(zhì)量大于乙球質(zhì)量,碰前兩球的動能相等,則碰后兩球的運動狀態(tài)可能是(  )
①甲球速度為零而乙球速度不為零。 ②乙球速度為零而甲球速度不為零。
③兩球速度均不為零。 ④兩球速度方向均與原方向相反,兩球的動能仍相等。
A.①② B.②③ C.①③ D. ①④
Ⅱ能力與素質(zhì)
5.在光滑的水平面上,有三個完全相同的小球排成一條直線,小球2和3靜止并靠在一起,小球1以速度v0與它們正碰,如圖5-30所示,設碰撞中沒有機械能損失,則碰后三個球的速度可能是(  )
A.v1 = v2 = v3 = v0/ B.v1 = 0, v2 = v3 = v0/
C.v1 = 0, v2 = v3 = v0/2 D.v1 = v2 = 0, v3 = v0
6.一炮彈質(zhì)量為m,以一定傾角斜向上發(fā)射,到達最高點時速度為V,炮彈在最高點爆炸成兩塊,其中一塊沿原軌道返回,質(zhì)量為m/2,則另一塊爆炸后的瞬間飛行速度大小為 ,方向 。
7.一門舊式大炮水平射出一枚質(zhì)量為10kg的炮彈,炮彈飛出的速度為600m/s,炮身質(zhì)量為2×103kg,求大炮后退的速度是多少?若大炮后退中所受的阻力是它重力的30%,則大炮后退的距離?
8.向空中發(fā)射一物體,不計空氣阻力。當此物體的速度恰好沿水平方向時,物體炸成a、b兩塊,若質(zhì)量較大的a塊的速度方向仍沿原來方向,則( 。
A.b的速度方向一定與原速度方向相反。
B.從炸裂到落地的這段時間里,a飛行的水平距離一定比b的大。
C.a(chǎn)、b一定同時到達水平地面。
D.在炸裂過程中,a、b受到的爆炸力的沖量大小一定不相等。
9.三塊完全相同的木塊從同一高度同時由靜止釋放,其中A自由下落,B物塊開始下落瞬間即被一水平飛來的子彈擊中(未穿出),C物塊在下落到一半距離時被另一相同的水平飛來的子彈擊中(未穿出),則三物塊落地時間關系為(  。
A.tA=tB=tC B.tA10.如圖5-39所示,兩個完全相同的小球A、B用等長的細線懸于O點,線長L.若將A由圖示位置靜止釋放,則B球被碰后第一次速度為零時的高度可能是( 。
①L/2  、冢蹋 ③L/8  、埽蹋保
A.①②④ B.②③④ C.①②③ D.①②③④
【拓展研究】
空間技術中的“彈弓效應”
空間探測器從行星旁繞過時,由于行星的引力作用,可以使探測器的運動速率增大,這種顯現(xiàn)被稱為“彈弓效應”。在航天技術中,“彈弓效應”是用來增大人造小天體運動速率的一種有效方法。如圖5-31所示的是彈弓效應的示意圖:質(zhì)量為m的空間探測器一相對于太陽的速度V0飛向質(zhì)量為M的行星,此行星相對太陽的速度為u0,繞過行星后探測器相對于太陽的速度為V,此時行星相對于太陽的速度為u,由于m<專題七、1.A 2. C 3.C 4. C 5.D 6. 3v,與v同向7. 3m/s;1.5m 8. C 9.D 10.C


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