2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第五章《動(dòng)量》專題七 碰撞 爆炸 反沖運(yùn)動(dòng)學(xué)案

2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí)學(xué)案：第五章動(dòng)量專題七 碰撞 爆炸 反沖運(yùn)動(dòng) 【考點(diǎn)透析】一、 本專題考點(diǎn)：動(dòng)量知識(shí)和機(jī)械能守恒知識(shí)的應(yīng)用，本專題為類要求。二、理解和掌握的內(nèi)容1.碰撞（1）特點(diǎn)：作用時(shí)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(duì)于內(nèi)力可忽略，故動(dòng)量近似守恒。（2）分類：彈性碰撞（動(dòng)能也守恒）；非彈性碰撞（存在動(dòng)能損失）；完全非彈性碰撞（碰后具有共同速度，動(dòng)能損失最多）。（3）范圍：從動(dòng)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(dòng)能損失的下限和上限。2.爆炸及反沖運(yùn)動(dòng)（1）爆炸：爆炸過(guò)程類似于碰撞，動(dòng)量守恒。因有其他形式的能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以系統(tǒng)的動(dòng)能在爆炸后將增加。（2）反沖運(yùn)動(dòng)：在反沖運(yùn)動(dòng)中若內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，可視為動(dòng)量守恒。3.難點(diǎn)釋疑（1）碰撞過(guò)程動(dòng)能不會(huì)增加，動(dòng)量守恒。常用到動(dòng)量和動(dòng)能的關(guān)系式：P2=2mEK（2）碰撞問(wèn)題的處理方法：客觀實(shí)際（如甲同向追乙，碰后甲速度大小變小；若仍同向則不可能大于乙的速度）；動(dòng)量守恒；動(dòng)能關(guān)系（碰后動(dòng)能小于或等于碰前動(dòng)能，動(dòng)能損失多少存在上限和下限）?！纠}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(yùn)動(dòng)，A球的動(dòng)量是7kgm/s,B球的動(dòng)量是5kgm/s，當(dāng)A球追上B球時(shí)發(fā)生碰撞，則碰后A、B兩球的動(dòng)量可能值是（）A.PA=6kgm/s,PB=6kgm/s B.PA=6.5kgm/s,PB=5.5kgm/sC.PA=-2kgm/s,PB=14kgm/s D.PA=-4kgm/s,PB=17kgm/s解析：從碰撞客觀實(shí)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(xiàng)錯(cuò)；由碰撞動(dòng)量守恒驗(yàn)證，D選項(xiàng)錯(cuò)；再?gòu)呐鲎仓袆?dòng)能關(guān)系，即碰后總動(dòng)能只有守恒或減少來(lái)看，C錯(cuò)A正確。 答案：A圖529例2 如圖5-29所示，在光滑水平面上，動(dòng)能為E0、動(dòng)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(yùn)動(dòng)方向相反。將碰撞后球1的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E1、P1，球2的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E2、P2，則必有：AE1<E0 BP1<P0 CE2>E0 DP2>P0解析：動(dòng)能是標(biāo)量，兩球碰后動(dòng)能不會(huì)增加，故A對(duì)，C錯(cuò)；動(dòng)量是矢量，兩球碰后它們動(dòng)量的絕對(duì)值之和可以增加，由動(dòng)量守恒定律可知矢量和保持不變，因碰撞前后球1的運(yùn)動(dòng)方向相反，有P0=P2+（-P1），故必有P2>P0，故D對(duì)；對(duì)球1，由關(guān)系P2=2mEK可知，因?yàn)镋1<E0 ，可得P1<P0 ，故B對(duì)。 答案：ABD【能力提升】知識(shí)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(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的1/9，那么小球B的速度可能是（） V/3 2V/3 4V/9 5V/9A B C D2A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng)，A球的動(dòng)量5kgm/s,B球的動(dòng)量是7kgm/s，當(dāng)A球追上B球時(shí)發(fā)生碰撞，則碰后A、B兩球的動(dòng)量可能值是（）PA=6kgm/s,PB=6kgm/s PA=3kgm/s,PB=9kgm/sPA=-2kgm/s,PB=14kgm/s PA=-5kgm/s,PB=17kgm/sA B C D3.質(zhì)量相同的三個(gè)小球a、b、c在光滑水平面上以相同的速度運(yùn)動(dòng)，它們分別與原來(lái)靜止的三個(gè)球A、B、C相碰（aA、bB、cC碰）。碰后，a球繼續(xù)沿原來(lái)方向運(yùn)動(dòng)；b球靜止；c球被彈回，這時(shí)A、B、C三球中動(dòng)量最大的是（）AA球 BB球 CC球 D三球質(zhì)量未知，無(wú)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(yùn)動(dòng)，若甲球的質(zhì)量大于乙球質(zhì)量，碰前兩球的動(dòng)能相等，則碰后兩球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是（）甲球速度為零而乙球速度不為零。 乙球速度為零而甲球速度不為零。兩球速度均不為零。 兩球速度方向均與原方向相反，兩球的動(dòng)能仍相等。A B C D 圖5-30能力與素質(zhì)5在光滑的水平面上，有三個(gè)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(shè)碰撞中沒(méi)有機(jī)械能損失，則碰后三個(gè)球的速度可能是（）Av1 = v2 = v3 = v0/ v1 = 0, v2 = v3 = v0/Cv1 = 0, v2 = v3 = v0/2 Dv1 = v2 = 0, v3 = v06.一炮彈質(zhì)量為m，以一定傾角斜向上發(fā)射，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為V，炮彈在最高點(diǎn)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(jì)空氣阻力。當(dāng)此物體的速度恰好沿水平方向時(shí)，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(lái)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(shí)間里，a飛行的水平距離一定比b的大。C a、b一定同時(shí)到達(dá)水平地面。D 在炸裂過(guò)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(shí)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(lái)的子彈擊中（未穿出），C物塊在下落到一半距離時(shí)被另一相同的水平飛來(lái)的子彈擊中（未穿出），則三物塊落地時(shí)間關(guān)系為（）AtA=tB=tC BtA<tB<tC CtA<tB=tC DtA=tB<tC10如圖5-39所示，兩個(gè)完全相同的小球A、B用等長(zhǎng)的細(xì)線懸于O點(diǎn)，線長(zhǎng)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(shí)的高度可能是（） A B C D【拓展研究】空間技術(shù)中的“彈弓效應(yīng)”圖5-31空間探測(cè)器從行星旁繞過(guò)時(shí)，由于行星的引力作用，可以使探測(cè)器的運(yùn)動(dòng)速率增大，這種顯現(xiàn)被稱為“彈弓效應(yīng)”。在航天技術(shù)中，“彈弓效應(yīng)”是用來(lái)增大人造小天體運(yùn)動(dòng)速率的一種有效方法。如圖5-31所示的是彈弓效應(yīng)的示意圖：質(zhì)量為m的空間探測(cè)器一相對(duì)于太陽(yáng)的速度V0飛向質(zhì)量為M的行星，此行星相對(duì)太陽(yáng)的速度為u0，繞過(guò)行星后探測(cè)器相對(duì)于太陽(yáng)的速度為V，此時(shí)行星相對(duì)于太陽(yáng)的速度為u，由于m<<M，V0、 u0、V、u的方向均可視為相互平行，試寫出探測(cè)器與行星構(gòu)成的系統(tǒng)在上述過(guò)程中“動(dòng)量守恒”及“始末狀態(tài)總動(dòng)能相等”的方程；并在m<<M的條件下，用V0和u0來(lái)表示V。專題七、1A2 C3C4 C5D6 3v,與v同向7. 3m/s；1.5m 8 C 9D10C