人教版高三物理总复习优质课件 碰撞与动量守恒 培育 学科素养

力作用,即拉力 F 和重力 mg,所以(mg-F)t=0-mv1,F=

,将数值代入得 F=1 200 N。
由牛顿第三定律可知安全带受到的平均冲力 F′为 1 200 N,方向竖直向下。
法二
mg(
mg(
全程列式法:在整个下落过程中对工人应用动量定理 ,重力的冲量大小为


+t),拉力 F 的冲量大小为 Ft。初、末动量都是零,取向下为正方向,由动量定理知
的地方,而人在较低处进行作业。高空作业安全带又称全方位安全带,由
带子、绳子和金属配件组成,一般采用橘红色丙纶带。
[示例2] 在高空作业中安全带尤为重要,正确使用安全带是保证作业安全
的必要的前提条件。如图所示,一高空作业的工人重为600 N,系一条长为
L=5 m的安全带,若工人不慎跌落时安全带的缓冲时间t=1 s(工人最终静止
动量守恒,有mvA=2mv2,由图可知v1∶v2=x1∶x2=6∶2.5,解得vB∶vA=12∶5。
(1)发生碰撞时汽车B的速率较大。
(2)发生碰撞时速率较大的汽车和速率较小的汽车的速率之比约为12∶5。
答案:(1)汽车B (2)12∶5


(
+t) -Ft=0,解得 F=

+)


力 F′=F=1 200 N,方向竖直向下。
答案:1 200 N,方向竖直向下
=1 200 N,由牛顿第三定律可知安全带受到的平均冲
3.交警调查汽车相撞事故中的碰撞知识
交警正在调查发生在无信号灯的十字路口的一起汽车相撞事故。根据两位
司机的描述得知,发生撞车时汽车A正沿东西大道向正东行驶,汽车B正沿南
培育·学科素养(六)
1.“一箭双星”发射升空中的反冲知识
2020年5月12日,我国快舟一号甲运载火箭以“一箭双星”方式成功将行云
二号01星(命名为武汉号),以及02星发射升空,本次任务取得圆满成功。火
箭的工作原理是利用反冲运动,火箭燃料产生的高温、高压燃气从尾部喷
出时,使火箭获得巨大的速度。
[示例1] 假设将发射火箭看成如下模型:静止的实验火箭,总质量为M=
北大道向正北行驶。相撞后两车立即熄火,并在极短的时间内叉接在一起
后并排沿直线在水平路面上滑动,最终一起停在路口东北角的路灯柱旁,交
警根据事故现场情况画出了如图所示的事故报告图。通过观察地面上留下
的碰撞痕迹,交警判定撞车的地点为该事故报告图中P点,并测量出相关的
数据标注在图中,又判断出两辆车的质量大致相同。
速度大小为42 m/s。
答案:42 m/s
2.高空作业须系安全带中的动量知识
高空作业指的是高度高于两米以上的作业工作,高空作业存在很大的安全
性问题,除了对高空作业的施工人员身体素质有一定的要求之外,在正常
的工作中也需要严格按照高空作业的流程进行施工,切不可盲目没有安全
措施就进行施工。安全带一般应高挂低用,即将安全带绳端的钩子挂在高
2 100 g。当它以对地速度为v0=840 m/s喷出质量为Δm=100 g的高温气体
后,火箭的对地速度为多大?(喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略不计)
解析:喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略不计,可知在火箭发射的过
程中二者组成的系统竖直方向的动量守恒,以喷出气体的速度方向为正
方向,由动量守恒定律得Δmv0+(M-Δm)v=0,解得v=-42 m/s,火箭的对地
[示例3] 为简化问题,将两车均视为质点,且它们组成的系统在碰撞的过程
中动量守恒,根据图中测量数据,回答下面问题:
(1)发生碰撞时哪辆汽车的速率较大?
(2)发生碰撞时速率较大的汽车和速率较小的汽车的速率之比约为多少?
解析:设两车质量均为m,碰撞之前速度分别为vA、vB,碰撞之后向北的速
度为v1,向东的速度为v2,则南北方向上动量守恒,有mvB=2mv1,东西方向上
悬挂在空中,g取10 m/s2,忽略空气阻力的影响),请问缓冲过程中安全带受
到的平均冲力是多少?
解析:法一
分段列式法:设工人刚要拉紧安全带时的速度为 v1, =2gL,得 v1= ,经
缓冲时间 t=1 s 后速度变为 0,取向下的方向为正方向,对工人由动量定理知,工人受两个
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