高中物理《自然界中的守恒定律》學(xué)案 粵教版選修3-5

1、優(yōu)質(zhì)文檔優(yōu)質(zhì)文檔第3講自然界中的守恒定律自然界中的守恒定律★一、考情直播★一、考情直播1考綱解讀考綱解讀考綱要求考綱要求能力要求能力要求考向定位考向定位動(dòng)量守恒定律（說明：只限于一維）會(huì)用動(dòng)量守恒定律分析、解決碰撞、爆炸等相互作用會(huì)應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決一維運(yùn)動(dòng)有關(guān)問題知道什么是反沖，知道火箭的飛行原理和用途，能解釋噴氣飛機(jī)的原理了解動(dòng)量守恒定律在實(shí)際生活中的意義和作用1子彈打木塊模型；2有彈簧參與的追碰模型；3有阻擋板參與的碰撞問題；4

2、墜落中的碰撞問題；5兩大守恒定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的的綜合應(yīng)用；6應(yīng)用兩大守恒定律處理多體問題等問題2考點(diǎn)整合考點(diǎn)整合該部分內(nèi)容是自然界最普遍的兩個(gè)規(guī)律的聯(lián)手演繹，是中學(xué)階段最重要的主干知識(shí)之一，是高考永恒話題，常見的重點(diǎn)問題主要圍繞幾個(gè)模型進(jìn)行的不管什么模型，解決時(shí)都涉及到兩個(gè)方面，一個(gè)是根據(jù)條件建立系統(tǒng)的動(dòng)量守恒定律方程；另一個(gè)是根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)的能量變化的特點(diǎn)建立系統(tǒng)的能量方程，因此深刻理解動(dòng)量守恒定律的“五性”與能量守恒定律的轉(zhuǎn)化流程是我們

3、解決問題的前提解決力學(xué)問題有三大途徑，其中用動(dòng)量的觀點(diǎn)和能量的觀點(diǎn)解決力學(xué)問題，是我們的首選特別是對(duì)于變力作用或曲線運(yùn)動(dòng)問題，不涉及運(yùn)動(dòng)過程的細(xì)節(jié)，不涉及加速度，更顯示出這兩大觀點(diǎn)的優(yōu)越性應(yīng)用能量轉(zhuǎn)換和守恒定律解題的一般步驟：（1）明確研究的對(duì)象及過程（2）搞清在這個(gè)過程中有哪些能量參與了轉(zhuǎn)換（不能把能量的轉(zhuǎn)換和做功重復(fù)考慮）（3）確定參與轉(zhuǎn)化的能量中有哪些能量增加，哪些能量減少（4）列出增加的能量和減小的能量之間的守恒式（或初、末狀態(tài)

4、能量相等的守恒式）考點(diǎn)一考點(diǎn)一子彈打木塊模型子彈打木塊模型子彈和木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒，系統(tǒng)部分機(jī)械能單向轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【例1】如圖631所示，設(shè)質(zhì)量為m的子彈以初速度V0射向靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為M的木塊，并留在木塊中不再射出，子彈鉆入木塊深度為d求木塊對(duì)子彈的平均阻力的大小和該過程中木塊前進(jìn)的距離【解析】【解析】子彈和木塊最后共同運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于完全非彈性碰撞從動(dòng)量的角度看，子彈射入木塊過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒：mV0=（Mm）

5、V從能量的角度看，該過程系統(tǒng)損失的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能設(shè)平均阻力大小為f，設(shè)子彈、木塊的位移大小分別為s1、s2，如圖所示，顯然有s1s2=d對(duì)子彈用動(dòng)能定理：……①22012121mvmvsf???對(duì)木塊用動(dòng)能定理：……②2221Mvsf??圖631優(yōu)質(zhì)文檔優(yōu)質(zhì)文檔水平桌面上，木塊3沿光滑水平桌面運(yùn)動(dòng)并與疊放在下面的木塊2發(fā)生碰撞后粘合在一起，如果要求碰后原來疊放在上面的木塊1完全移到木塊3上，并且不會(huì)從木塊3上掉下，木塊3碰撞前

6、的動(dòng)能應(yīng)滿足什么條件？設(shè)木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?【解析】設(shè)第3塊木塊的初速度為V0，對(duì)于3、2兩木塊的系統(tǒng)，設(shè)碰撞后的速度為V1，據(jù)動(dòng)量守恒定律得：mV0=2mV1①對(duì)于3、2整體與1組成的系統(tǒng)，設(shè)共同速度為V2，則據(jù)動(dòng)量守恒定律得：2mV1=3mV2②(1)第1塊木塊恰好運(yùn)動(dòng)到第3塊上，首尾相齊，則據(jù)能量守恒有：3221.3.21.2.21VmVmmgL???③由①②③聯(lián)立方程得：Ek3=6μmgL④(2)第1塊運(yùn)動(dòng)到第3塊木塊上，恰

7、好不掉下，據(jù)能量守恒定律得：⑤3221.3.21.2.21)5.1(VmVmLmg???由①②⑤聯(lián)立方程得：Ek3=9μmgL故：mgLEmgLk??963??考點(diǎn)三考點(diǎn)三根據(jù)動(dòng)量守恒定律求解分析求解根據(jù)動(dòng)量守恒定律求解分析求解“三體二次作用過程三體二次作用過程”問題問題所謂“二體三次作用”問題是指系統(tǒng)由兩個(gè)物體組成，但這兩個(gè)物體存在三次不同的相互作用過程求解這類問題的關(guān)鍵是正確劃分三個(gè)不同的物理過程，并能弄清這些過程的特點(diǎn)，針對(duì)相應(yīng)的

8、過程應(yīng)用相應(yīng)的規(guī)律列方程解題【例4】如圖634所示，C是放在光滑的水平面上的一塊木板，木板的質(zhì)量為3m，在木板的上面有兩塊質(zhì)量均為m的小木塊A和B，它們與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ最初木板靜止，A、B兩木塊同時(shí)以方向水平向右的初速度V0和2V0在木板上滑動(dòng)，木板足夠長，A、B始終未滑離木板求：（1）木塊B從剛開始運(yùn)動(dòng)到與木板C速度剛好相等的過程中，木塊B所發(fā)生的位移；（2）木塊A在整個(gè)過程中的最小速度【解析】【解析】（1）木塊A先做勻減速

9、直線運(yùn)動(dòng)，后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；木塊B一直做勻減速直線運(yùn)動(dòng)；木板C做兩段加速度不同的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，直到A、B、C三者的速度相等為止，設(shè)為V1對(duì)A、B、C三者組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律得：100)3(2VmmmmVmV????解得：V1=06V0對(duì)木塊B運(yùn)用動(dòng)能定理，有：2021)2(2121VmmVmgs????解得)50(91:20gVs??（2）設(shè)木塊A在整個(gè)過程中的最小速度為V′，所用時(shí)間為t，由牛頓第二定律：對(duì)木塊A：，gmmg