2012届高考物理第一轮平均动量守恒及分方向动量守恒专题考点复习教案
详细内容
2012届高三物理一轮复习学案：第五章《动量》专题四 平均动量守恒及分方向动量守恒
【考点透析】
一、本专题考点：动量守恒定律为Ⅱ类要求，但只局限于一维的情况。
二、理解和掌握的内容
1.分方向动量守恒：
系统所受合力不为零，总动量不守恒，若某一方向上合外力为零，这个方向上动量还是守恒的。
2.平均动量守恒：
若系统在全过程中动量守恒，则这一系统在全过程中的平均动量也必定守恒，如果系统是由两个物体组成的，且相互作用前均静止，相互作用后均发生运动，则由0=m1v1 - m2v2得结论：m1s1=m2s2，使用时应明确s1、s2必须是相对同一参照物位移的大小。
3.难点释疑
（1）对某一方向动量守恒，列式要特别注意把速度投影到这个方向上，同时要注意各量的正负。
（2）如果过程动量守恒涉及位移问题，且两物体作用前均静止，由m1s1=m2s2计算方便，须正确画出位移关系草图。
【例题精析】
例1如图5-10所示，将质量为m的铅球以大小为v0,仰角为θ的初速抛入一个装着砂子的总质量为M的静止砂车中，砂车与地面的摩擦不计，球与砂车的共同速度等于多少？
解析：把铅球和砂车看成一系统，系统在整个过程中不受水平方向的外力，设共同速度为v,由水平方向动量守恒：mv0cosθ=(M+m)v 得 v= mv0cosθ/( M+m)
小结：此题水平方向动量守恒，列式要特别注意把速度投影到这个方向上。
例2一个质量为M，底边长为b的三角形劈静止于光滑的水平地面上，如图5-11 所示，有一质量为m的小球由斜面顶部无初速滑到底部时，求劈运动的位移？
解析：如图设劈的位移为s，则小球的水平位移为(b-s)，由水平方向平均动量守恒m1s1=m2s2 有Ms=m(b-s)
得 s=mb/(M+m)
小结：用m1s1=m2s2解题，关键是判明动量是否守恒，初速是否为零（若不为零，则此式不成立），其次是画出各物体在守恒方向上的位移（相对同一参照）草图，找出各长度间的关系式。
【能力提升】
Ⅰ知识与技能
1.质量为M的人随平板车以速度V在平直跑道上匀速前进，不考虑摩擦阻力，当此人相对于车竖直跳起至落回的过程中，平板车的速度（ ）
A．保持不变 B．变大 C．变小 D．先变大后变小
2．一木块被钉在一辆小车上，小车与地面无摩擦，一颗子弹射向木块，对于子弹穿过木块的过程中是否动量守恒，下面说法正确的是（ ）
A．如果子弹水平射入木块，则子弹与木块组成的系统动量守恒。
B．如果子弹水平射入木块，则子弹、木块与小车组成的系统动量守恒。
C．如果子弹斜向射入木块，则子弹与木块组成的系统动量守恒。
D．如果子弹斜向射入木块，则子弹、木块与小车组成的系统动量守恒。
3．质量为1kg的物体在距离地面高5m处由静止自由下落，正落在以5m/s速度沿光滑水平面匀速行驶的装有砂子的小车中，车与砂子的总质量为4kg，当物体与小车相对静止后，小车的速度为多大？
4．如图5-12所示，质量为0.5kg的小球在距离地面高20m处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4kg，设小球在落到车底前瞬间速度是25m/s，则当小球与小车相对静止时，小车的速度是（ ）
A．5m/s B．4m/s C．8.5m/s D.9.5m/s
5. 如图5-13所示，一辆质量为M的小车以速度v1在光滑的水平面上运动，一 质量为m速度为v2的物体,以俯角为θ的方向落到车内的砂中，此后车速变为多大？
Ⅱ能力与素质
6.静止在水面的船长为L质量为M，质量为m的人站在船头，当此人由船头走到船尾时，不计水的阻力，船移动的距离为（ ）
A.mL/M B. mL/(M+m) C. mL/(M-m) D. (M-m)L/(M+m)
7.如图5-14所示，A与B质量分别m、M，直角边长分别为a、b，设B与水平地面无摩擦，A由B的顶端从静止开始滑到B的底端时，两者水平位移各是多少？
9.质量为m的木块和质量为M的金属块用细线系在一起，处于深水中静止，剪断线后木块上浮h时（还没有浮出水面），则金属块下沉的深度为 。（水的阻力不计）
8．小车静置在光滑水平面上，站在车上的人练习打靶，靶装在车上的另一端，如图5-15所示。已知车、人、枪和靶的总质量为M(不含子弹)。每颗子弹质量为m，共n发。打靶时，每发子弹打入靶中，就留在靶里，且待前一发打入靶中后，再打下一发。若枪口到靶的距离为d，待打完n发子弹后，小车移动的距离为______。
【拓展研究】
10.气球质量为200kg,载有质量为50kg的人，静止在空中距地面20m的地方，气球下悬一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑安全到达地面，则这根绳长至少为多少？
专题四、1．A 2．B 3．4m/s 4．A ５． ６．B ７．SA=M(b-a)/(m+M) SB=m(b-a)/(M+m) ８． 9． 拓展研究答案： 25m