2017-2018學(xué)年同步備課套餐之物理粵教版選修3-5講義：模塊要點(diǎn)回眸 第3點(diǎn)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第3點(diǎn)四點(diǎn)詮釋動(dòng)量守恒定律動(dòng)量守恒定律是自然界中的一條普適規(guī)律，其表述為：如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為零,則系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變．下面從四個(gè)方面談?wù)剬?duì)動(dòng)量守恒定律的理解：1．動(dòng)量守恒定律的研究對(duì)象從動(dòng)量守恒定律的表述中不難看出，其研究對(duì)象是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體組成的系統(tǒng)．2．動(dòng)量守恒的條件在定律表述中，明確提出了動(dòng)量守恒的條件，即“系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為零"．對(duì)守恒條件的掌握應(yīng)注意其全面性：(1)嚴(yán)格的“守恒"條件系統(tǒng)不受外力或所受到的合外力為零．（2）“守恒”條件的外延①當(dāng)系統(tǒng)在某一方向上所受到的合外力為零時(shí)，則系統(tǒng)在這一方向上遵從動(dòng)量守恒定律．②當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí)，該系統(tǒng)近似遵從動(dòng)量守恒定律．3．“守恒”的含義定律中的“守恒”有兩層含義：（1）系統(tǒng)作用前后總動(dòng)量的大小和方向都不變;(2)在整個(gè)動(dòng)量守恒的過(guò)程中，系統(tǒng)在任意兩個(gè)狀態(tài)下的總動(dòng)量都相等．4．動(dòng)量守恒定律的兩種表達(dá)式對(duì)動(dòng)量守恒定律的認(rèn)識(shí)角度不同，將得到兩種不同的表達(dá)式:(1）守恒式：p1＋p2＝p1′＋p2′,其含義是:系統(tǒng)作用前后的總動(dòng)量相等．（2）轉(zhuǎn)移式：Δp1＝－Δp2，其含義是：系統(tǒng)中某一部分物體動(dòng)量的增加量等于另一部分物體動(dòng)量的減少量．對(duì)點(diǎn)例題如圖1所示，在固定的光滑水平桿上，套有一個(gè)質(zhì)量為m＝0.5kg的光滑金屬圓環(huán)，輕繩一端拴在環(huán)上，另一端系著一個(gè)質(zhì)量為M＝1.98kg的木塊,現(xiàn)有一質(zhì)量為m0＝20g的子彈以v0＝100m/s的水平速度射入木塊并留在木塊中（不計(jì)空氣阻力和子彈與木塊作用的時(shí)間，g取10m/s2)，求：圖1(1）圓環(huán)、木塊和子彈這個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能;(2）木塊所能達(dá)到的最大高度．解題指導(dǎo)（1)子彈射入木塊過(guò)程,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，取向右方向?yàn)檎较?根據(jù)動(dòng)量守恒定律得m0v0＝（m0＋M）v解得v＝1m/s機(jī)械能只在該過(guò)程有損失，損失的機(jī)械能為ΔE＝eq\f（1,2)m0veq\o\al(2,0）－eq\f(1，2)(m0＋M)v2＝99J（2)木塊(含子彈）在向上擺動(dòng)過(guò)程中,以木塊(含子彈）和圓環(huán)組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，根據(jù)系統(tǒng)水平方向的動(dòng)量守恒得(m0＋M）v＝(m0＋M＋m)v′，解得v′＝0.8m/s木塊(含子彈）向上擺動(dòng)過(guò)程中,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有eq\f（1,2)(m0＋M)v2＝eq\f(1，2)（m0＋M＋m)v′2＋(m0＋M）gh聯(lián)立解得h＝0。01m.答案（1）99J(2）0.01m1．如圖2所示,木塊靜止在光滑水平面上，子彈A、B從木塊兩側(cè)同時(shí)射入木塊,最終都停在木塊中,這一過(guò)程中木塊先向右運(yùn)動(dòng),最后靜止在水平面上,設(shè)子彈A、B的初動(dòng)量大小分別為pA、pB，相對(duì)木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到木塊的恒定阻力作用，恒力大小分別為FA、FB，由此可判斷(）圖2A．pA＝pB B．pA〉pBC．FA＝FB D．FA<FB答案A解析以子彈A、B及木塊為系統(tǒng)，系統(tǒng)所受合外力為零,故系統(tǒng)動(dòng)量守恒，系統(tǒng)末動(dòng)量為零，而木塊初動(dòng)量為零，所以子彈A、B的初動(dòng)量大小相等、方向相反，A正確，B錯(cuò)誤．因?yàn)閮勺訌椛淙肽緣K時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，所以木塊受到向右的摩擦力大于向左的摩擦力，即子彈A對(duì)木塊的摩擦力大于子彈B對(duì)木塊的摩擦力，C、D錯(cuò)誤．2．如圖3所示，甲、乙兩小孩各乘一輛小車在光滑水平面上勻速相向行駛,速率均為v0＝6m/s.甲車上有質(zhì)量m＝1kg的小球若干個(gè),甲和他的車及所帶小球總質(zhì)量M1＝50kg,乙和他的車總質(zhì)量M2＝30kg.甲不斷地將小球一個(gè)一個(gè)地以v＝16。5m/s的水平速度(相對(duì)于地面）拋向乙，并被乙接?。畣?wèn)：甲至少要拋出多少個(gè)小球,才能保證兩車不會(huì)相碰？圖3答案15個(gè)解析兩車不相碰的臨界條件是它們最終的速度(對(duì)地)相同,由甲、乙和他們的車及所有小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以甲運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，有M1v0－M2v0＝(M1＋M2)v′ ①再以甲和他的車及所有小球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,同樣有M1v0＝（M1－nm）v′＋nmv ②聯(lián)立①②解得n