2025版高考物理一轮复习第六章动量动量守恒定律专题突破4动量动力学和能量观点在力学中的应用学案新人教版.doc
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专题突破4动量、动力学和能量观点在力学中的应用
授课提示：对应学生用书第118页
eq\a\vs4\al(突破点一动量和动力学观点的综合应用)师生互动
1．解动力学问题的三个基本观点
(1)力的观点：运用牛顿运动定律结合运动学学问解题，可处理匀变速运动问题。
(2)能量观点：用动能定理和能量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题。
(3)动量观点：用动量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题。
2．力学规律的选用原则
(1)假如要列出各物理量在某一时刻的关系式，可用牛顿其次定律。
(2)探讨某一物体受到力的持续作用发生运动状态变更时，一般用动量定理(涉刚好间的问题)或动能定理(涉及位移的问题)去解决问题。
(3)若探讨的对象为一物体系统，且它们之间有相互作用，一般用动量守恒定律和机械能守恒定律去解决问题。但需留意所探讨的问题是否满意守恒的条件。
(4)在涉及相对位移问题时则优先考虑能量守恒定律，系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的削减量，即转变为系统内能的量。
(5)在涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时，需留意到这些过程一般均隐含有系统机械能与其他形式能量之间的转换。这种问题由于作用时间都极短，因此用动量守恒定律去解决。
[典例1]如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量mA＝4kg，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力微小，可以忽视不计。可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量mB＝2kg。现对A施加一个水平向右的恒力F＝10N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起，共同在F的作用下接着运动，碰撞后经时间t＝0.6s，二者的速度达到v1＝2m/s。求：
(1)A起先运动时加速度a的大小；
(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小；
(3)A的上表面长度l；
[解析](1)以A为探讨对象，由牛顿其次定律有
F＝mAa①
代入数据解得a＝2.5m/s2。②
(2)对A、B碰撞后共同运动t＝0.6s的过程，由动量定理得Ft＝(mA＋mB)v1－(mA＋mB)v，③
代入数据解得v＝1m/s。④
(3)设A、B发生碰撞前，A的速度为vA，对A、B发生碰撞的过程，由于内力远大于外力，由动量守恒定律有
mAvA＝(mA＋mB)v，⑤
A从起先运动到与B发生碰撞前，由动能定理有
Fl＝eq\f(1,2)mAvA2，⑥
由④⑤⑥式，代入数据解得l＝0.45m。
[答案](1)2.5m/s2(2)1m/s(3)0.45m
1．(多选)如图所示，一平台到地面的高度为h＝0.45m，质量为M＝0.3kg的木块放在平台的右端，木块与平台间的动摩擦因数为μ＝0.2。地面上有一质量为m＝0.1kg的玩具青蛙距平台右侧的水平距离为x＝1.2m，旋紧发条后释放，让玩具青蛙斜向上跳起，当玩具青蛙到达木块的位置时速度恰好沿水平方向，玩具青蛙马上抱住木块并和木块一起滑行。已知木块和玩具青蛙均可视为质点，玩具青蛙抱住木块过程时间极短，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是()
A．玩具青蛙在空中运动的时间为0.3s
B．玩具青蛙在平台上运动的时间为2s
C．玩具青蛙起跳时的速度大小为3m/s
D．木块起先滑动时的速度大小为1m/s
解析：由h＝eq\f(1,2)gt12得玩具青蛙在空中运动的时间为t1＝0.3s，A项正确；玩具青蛙离开地面时的水平速度和竖直速度分别为vx＝eq\f(x,t1)＝4m/s，vy＝gt1＝3m/s，玩具青蛙起跳时的速度大小为v0＝eq\r(vx2＋vy2)＝5m/s，C项错误；由动量守恒定律得mvx＝(M＋m)v，解得木块起先滑动时的速度大小为v＝1m/s，D项正确；由动量定理得－μ(M＋m)gt2＝0－(M＋m)v，解得玩具青蛙在平台上运动的时间为t2＝0.5s，B项错误。
答案：AD
2．(2024·广东汕头模拟)长度L＝0.90m的木板在光滑水平地面上向右运动，将小物块A相对于地面静止轻放到木板右端端点上，一段时间后物块运动到木板左端恰好不会脱离木板。接着再将另一小物块B同样相对于地面静止轻放到木板右端端点上。已知物块A与木板的质量相等，而物块B的质量是A的3倍，两物块与木板间的动摩擦因数均为μ＝0.25，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度g取10m/s2，求：
(1)木板起先时的初速度v0的大小；
(2)最终两物块之间的距离。
解析：(1)设物块A和木板的质量均为m，释放A到物块A与木板共速的过程，取木板的速度方向为正方向，由动量守恒定律得mv0＝2mv1，由功能关系可得
μmgL＝eq\f(1,2)mv02－eq\