授課教師王小蘭

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1、授課教師：王小蘭科目：高二物理動(dòng)量守恒定律動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用反沖運(yùn)動(dòng)一、知識(shí)講解(一)動(dòng)量守恒定律l、有關(guān)的幾個(gè)概念系統(tǒng)：有相互作用的一組(兩個(gè)或多個(gè))物體稱(chēng)為系統(tǒng).內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的相互作用力叫做內(nèi)力.外力：外部其他物體對(duì)系統(tǒng)的作用力叫做外力.2、動(dòng)量守恒定律及其表達(dá)式(1)內(nèi)容：一個(gè)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′(作用前后系統(tǒng)的總動(dòng)量相等)；若兩個(gè)相互作用的物體組成的系統(tǒng)，動(dòng)量守恒可以表達(dá)為m1v1＋m2v2=m1v1′＋m2v2′或△p1=－△p2(一個(gè)物體動(dòng)量的增加量等于另一個(gè)物體動(dòng)量的減少量).3、動(dòng)量

2、守恒定律成立的條件動(dòng)量守恒定律在以下三種情況下是適用的：(1)系統(tǒng)不受外力或者所受的外力之和為零；(2)系統(tǒng)所受外力的合力不為零，但合外力比系統(tǒng)內(nèi)力小得多，系統(tǒng)的總動(dòng)量近似守恒，如碰撞過(guò)程中物體受到的摩擦力，爆炸過(guò)程中物體受到的重力等，這些過(guò)程中的外力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于相互作用的內(nèi)力，可以忽略不計(jì)；(3)系統(tǒng)所受外力的合力不為零，但在某個(gè)方向上的合外力為零(如Fx=0或Fy=0)，則系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守恒.4、解題思路(1)確定研究對(duì)象，明確所研究的對(duì)象是由哪幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)；(2)進(jìn)行受力分析和過(guò)程分析，判斷系統(tǒng)動(dòng)量在所研究的過(guò)程中是否守恒；(3)明確過(guò)程的初、末狀態(tài)，選定正

3、方向，并寫(xiě)出系統(tǒng)內(nèi)各物體的初動(dòng)量和末動(dòng)量的量值或表達(dá)式；(4)根據(jù)動(dòng)量守恒定律列方程求解.(二)碰撞和爆炸1、過(guò)程特點(diǎn)碰撞和爆炸過(guò)程的共同特點(diǎn)是物體間的相互作用突然發(fā)生，相互作用的力為變力，作用時(shí)間很短，平均作用力很大，且遠(yuǎn)大于系統(tǒng)所受的外力，所以可以認(rèn)為碰撞、爆炸過(guò)程中系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒.2、過(guò)程模型由于碰撞、爆炸過(guò)程相互作用的時(shí)間很短，作用過(guò)程中物體的位移很小，一般可忽略不計(jì)，因此可以把作用過(guò)程看作一個(gè)理想化過(guò)程來(lái)處理，即作用后物體仍從作用前瞬間的位置以新的動(dòng)量開(kāi)始運(yùn)動(dòng).3、能量轉(zhuǎn)化碰撞和爆炸的區(qū)別主要表現(xiàn)在能量的轉(zhuǎn)化上，在碰撞過(guò)程中，系統(tǒng)的總動(dòng)能不會(huì)增加，即Ek前≥

4、Ek后，若有動(dòng)能損失，則損失的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；在爆炸過(guò)程中，有其他形式的能(如化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，系統(tǒng)的動(dòng)能爆炸后會(huì)增加.(三)反沖運(yùn)動(dòng)相互作用的系統(tǒng)，當(dāng)其中一部分運(yùn)動(dòng)時(shí)，別一部分向相反方向的運(yùn)動(dòng)叫做反沖運(yùn)動(dòng)，如原來(lái)靜止的大炮，向前發(fā)射炮彈后，炮身就要后退；發(fā)射火箭時(shí)，火箭向下高速?lài)娚錃怏w，使火箭獲得向上的速度.2、反沖運(yùn)動(dòng)遵循的物理規(guī)律反沖運(yùn)動(dòng)是系統(tǒng)內(nèi)力作用的結(jié)果，雖然有時(shí)系統(tǒng)所受的合外力不為零，但由于系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，所以系統(tǒng)的總動(dòng)量是守恒的.歸納：動(dòng)量守恒定律是自然界普遍適用的基本規(guī)律之一，不僅適用于宏觀、低速情況，而且適用于微觀、高速情況，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解

5、決問(wèn)題時(shí)，只需考慮過(guò)程的初末狀態(tài)，不需要考慮過(guò)程的細(xì)節(jié)，比應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題更優(yōu)越.這部分高考考查方式是:碰撞、爆炸、反沖等過(guò)程中動(dòng)量守恒，側(cè)重考查動(dòng)量守恒定律在多過(guò)程問(wèn)題和臨界問(wèn)題中的應(yīng)用，突出動(dòng)量和能量的綜合。這就要求弄清物理情景、物理過(guò)程和物理狀態(tài)，并綜合應(yīng)用動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律解決實(shí)際問(wèn)題.二、典型分析例1、下面一個(gè)物理演示實(shí)驗(yàn)，它顯示：圖中自由下落的物體A和B經(jīng)反彈后，B能上升到比初始位置高得多的地方.A是某種材料做成的實(shí)心球，質(zhì)量m1=0.28kg，在其頂部的凹坑中插著質(zhì)量m2=0.10kg的木棍B.B只是松松地插在凹坑中，其下端與坑底之間有小空隙.

6、將此裝置從A下端離地板的高度H=1.25m處由靜止釋放.實(shí)驗(yàn)中，A觸地后在極短時(shí)間內(nèi)反彈，且其速度大小不變；接著木棍B脫離球A開(kāi)始上升,而球A恰好停留在地板上.求木棍B上升的高度.(重力加速度g=10m/s2)(河南高考題)例2、一塊足夠長(zhǎng)的木板質(zhì)量為3m，放在光滑的水平面上，如圖所示.在木板上自左向右放有序號(hào)為1、2、3的三塊木塊，三木塊的質(zhì)量為m，與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，開(kāi)始時(shí)木板靜止不動(dòng)，第1、2、3號(hào)的木塊的初速度分別為v0、2v0、3v0方向向右.最終三木塊與木塊以共同的速度運(yùn)動(dòng)，試求第2號(hào)木塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最小速度.例3、(2004年全國(guó)理綜二25)柴

7、油打樁機(jī)的重錘由氣缸、活塞等若干部件組成，氣缸與活塞間有柴油與空氣的混合物.在重鍾與樁碰撞的過(guò)程中，通過(guò)壓縮使混合物燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體,從而使樁向下運(yùn)動(dòng),錘向上運(yùn)動(dòng).現(xiàn)把柴油打樁機(jī)和打樁過(guò)程簡(jiǎn)化如下：柴油打樁機(jī)重錘的質(zhì)量為m，錘在樁帽以上高度為h處(如圖甲)從靜止開(kāi)始沿豎直軌道自由落下，打在質(zhì)量為M(包括樁帽)的鋼筋混凝土樁子上.同時(shí)，柴油燃燒，產(chǎn)生猛烈推力，鍾和樁分離，這一過(guò)程的時(shí)間極短.隨后，樁在泥土中向下移動(dòng)一距離l.已知鍾反跳后到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),錘與已停人的樁帽之間的距離也為h(如圖乙)已知m=1.0×103kg,M=2.0×10