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高考物理第一輪碰撞 爆炸 反沖運動專題復(fù)習(xí)教案
【考點透析】
一、本專題考點：動量知識和機械能守恒知識的應(yīng)用，本專題為Ⅱ類要求。
二、理解和掌握的內(nèi)容
1.碰撞
�。�1）特點：作用時間極短，相互作用的內(nèi)力極大，有些碰撞盡管合外力不為零，但外力相對于內(nèi)力可忽略，故動量近似守恒。
�。�2）分類：①彈性碰撞（動能也守恒）；②非彈性碰撞（存在動能損失）；③完全非彈性碰撞（碰后具有共同速度，動能損失最多）。
�。�3）范圍：從動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，即兩者是動能損失的下限和上限。
2.爆炸及反沖運動
（1）爆炸：爆炸過程類似于碰撞，動量守恒。因有其他形式的能轉(zhuǎn)化為動能，所以系統(tǒng)的動能在爆炸后將增加。
（2）反沖運動：在反沖運動中若內(nèi)力遠大于外力，可視為動量守恒。
3.難點釋疑
�。�1）碰撞過程動能不會增加，動量守恒。常用到動量和動能的關(guān)系式：P2=2mEK
�。�2）碰撞問題的處理方法：①客觀實際（如甲同向追乙，碰后甲速度大小變�。蝗羧酝騽t不可能大于乙的速度）；②動量守恒；③動能關(guān)系（碰后動能小于或等于碰前動能，動能損失多少存在上限和下限）。
【例題精析】
例1質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，A球的動量是7kgm/s,B球的動量是5kgm/s，當(dāng)A球追上B球時發(fā)生碰撞，則碰后A、B兩球的動量可能值是（ ）
A.PA=6kgm/s,PB=6kgm/s B.PA=6.5kgm/s,PB=5.5kgm/s
C.PA=-2kgm/s,PB=14kgm/s D.PA=-4kgm/s,PB=17kgm/s
解析：從碰撞客觀實際，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選項錯；由碰撞動量守恒驗證，D選項錯；再從碰撞中動能關(guān)系，即碰后總動能只有守恒或減少來看，C錯A正確。 答案：A
例2 如圖5-29所示，在光滑水平面上，動能為E0、動量的大小為P0的小鋼球1與靜止小鋼球2發(fā)生碰撞，碰撞前后球1的運動方向相反。將碰撞后球1的動能和動量的大小分別記為E1、P1，球2的動能和動量的大小分別記為E2、P2，則必有：
A．E1
解析：動能是標(biāo)量，兩球碰后動能不會增加，故A對，C錯；動量是矢量，兩球碰后它們動量的絕對值之和可以增加，由動量守恒定律可知矢量和保持不變，因碰撞前后球1的運動方向相反，有P0=P2+（-P1），故必有P2>P0，故D對；對球1，由關(guān)系P2=2mEK可知，因為E1<E0 ，可得P1<P0 ，故B對。 答案：ABD
【能力提升】
�、裰R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球的動能變?yōu)樵瓉淼?/9，那么小球B的速度可能是（ ）
�、賄/3 ② 2V/3 ③4V/9 ④5V/9
A．①② B．②③ C．②④ D．①④
2．A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，A球的動量5kgm/s,B球的動量是7kgm/s，當(dāng)A球追上B球時發(fā)生碰撞，則碰后A、B兩球的動量可能值是（ ）
�、貾A=6kgm/s,PB=6kgm/s ②PA=3kgm/s,PB=9kgm/s
�、跴A=-2kgm/s,PB=14kgm/s ④PA=-5kgm/s,PB=17kgm/s
A．③④ B．①② C．②③ D．②④
3.質(zhì)量相同的三個小球a、b、c在光滑水平面上以相同的速度運動，它們分別與原來靜止的三個球A、B、C相碰（aA、bB、cC碰）。碰后，a球繼續(xù)沿原來方向運動；b球靜止；c球被彈回，這時A、B、C三球中動量最大的是（ ）
A．A球 B．B球 C．C球 D．三球質(zhì)量未知，無法判斷。
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動，若甲球的質(zhì)量大于乙球質(zhì)量，碰前兩球的動能相等，則碰后兩球的運動狀態(tài)可能是（ ）
�、偌浊蛩俣葹榱愣仪蛩俣炔粸榱恪� ②乙球速度為零而甲球速度不為零。
�、蹆汕蛩俣染粸榱�。 ④兩球速度方向均與原方向相反，兩球的動能仍相等。
A．①② B．②③ C．①③ D． ①④
�、蚰芰εc素質(zhì)
5．在光滑的水平面上，有三個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)碰撞中沒有機械能損失，則碰后三個球的速度可能是（ ）
A．v1 = v2 = v3 = v0/ Ｂ．v1 = 0, v2 = v3 = v0/
C．v1 = 0, v2 = v3 = v0/2 D．v1 = v2 = 0, v3 = v0
6.一炮彈質(zhì)量為m，以一定傾角斜向上發(fā)射，到達最高點時速度為V，炮彈在最高點爆炸成兩塊，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，不計空氣阻力。當(dāng)此物體的速度恰好沿水平方向時，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間里，a飛行的水平距離一定比b的大。
C．a(chǎn)、b一定同時到達水平地面。
D．在炸裂過程中，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的子彈擊中（未穿出），C物塊在下落到一半距離時被另一相同的水平飛來的子彈擊中（未穿出），則三物塊落地時間關(guān)系為（ ）
A．tA=tB=tC B．tA<tB<tC C．tA<tB=tC D．tA=tB<tC
10．如圖5-39所示，兩個完全相同的小球A、B用等長的細線懸于O點，線長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的高度可能是（ ）
�、伲蹋� ②Ｌ／４ ③Ｌ／８ ④Ｌ／１０
A．①②④ B．②③④ C．①②③ D．①②③④
【拓展研究】
空間技術(shù)中的“彈弓效應(yīng)”
空間探測器從行星旁繞過時，由于行星的引力作用，可以使探測器的運動速率增大，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)”是用來增大人造小天體運動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的空間探測器一相對于太陽的速度V0飛向質(zhì)量為M的行星，此行星相對太陽的速度為u0，繞過行星后探測器相對于太陽的速度為V，此時行星相對于太陽的速度為u，由于m<<M，V0、 u0、V、u的方向均可視為相互平行，試寫出探測器與行星構(gòu)成的系統(tǒng)在上述過程中“動量守恒”及“始末狀態(tài)總動能相等”的方程；并在m<<M的條件下，用V0和u0來表示V。
專題七、1．A 2． C 3．C 4． C 5．D 6． 3v,與v同向7. 3m/s；1.5m 8． C 9．D 10．C
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