Главная / Физика / Урок «Решение задач ЕГЭ по теме «Законы сохранения в механике»

Урок «Решение задач ЕГЭ по теме «Законы сохранения в механике»

Урок «Решение задач ЕГЭ по теме «Законы сохранения в механике»


Цель: формирование навыков решения задач по данной теме

Задачи:

  • вспомнить теорию по теме «Закон сохранения импульса», «Закон сохранения энергии»

  • уметь применять законы к решению задач ЕГЭ по данным темам

  • научиться применять законы сохранения к решению более сложных задач


Ход урока:

  1. Организационный момент

Учитель формулирует условие задачи части С, нацеливает обучающихся к решению данной задачи. Спрашивает, какие знания могут понадобиться в решении задачи данного типа.

Зhello_html_m27357ed3.pngадача С2, 2009 год

Два шарика, массы которых отличаются в 3 раза, висят соприкасаясь, на вертикальных нитях. Лёгкий шарик отклоняют на угол 90° и отпускают без начальной скорости. Найти отношение импульса лёгкого шарика к импульсу тяжёлого шарика сразу после абсолютно упругого центрального соударения.

Как сразу догадаться, что в этой задаче надо использовать законы сохранения импульса и энергии, а не пытаться решать её «обычным»

способом, то есть, делая чертёж со всеми действующими на тела силами и применяя затем законы Ньютона?

В этой задаче рассматривается неравномерное криволинейное движение

тела, причём равнодействующая приложенных к телу сил изменяется со временем.


  1. Разминка. Повторение теории

    1. Что называется импульсом тела?

    2. Чему равен импульс неподвижного тела?

    3. Нhello_html_m378d7a9c.pngазовите единицу измерения импульса

    4. Как записывается и читается закон сохранения импульса?

    5. Как найти кинетическую энергию тела?

    6. Как найти потенциальную энергию тела?

    7. Сформулируйте закон сохранения энергии.

Учащимся предлагаются задачи с выбором ответа.


1. На рисунке показан груз, подвешенный на нити и совершающий свободные колебания как маятник. В каких пределах при этих колебаниях груза изменяется его потенциальная энергия?

Полная механическая энергия груза в момент отклонения от положения равновесия равна 10 Дж.

А) Потенциальная энергия не изменяется и равна 10 Дж;

Б) Потенциальная энергия не изменяется и равна 5 Дж;

В) Потенциальная энергия изменяется от 0 до 10 Дж;

Г) Потенциальная энергия изменяется от 0 до 5 Дж.

2.

hello_html_4947c0f9.png

Ответ: 3


3. Мяч ударился о стену, причём скорость мяча непосредственно после удара вдвое меньше его скорости непосредственно перед ударом. Чему равна кинетическая энергия мяча перед ударом, если при ударе выделилось количество теплоты 15 Дж?

А) 15 Дж; Б) 20 Дж; В) 30 Дж; Г) 45 Дж


Вопрос: Почему при решении задачи пользуемся только сохранением кинетических энергий тела?


4. Как изменится импульс тела при увеличении его кинетической энергии в два раза?

А) увеличится в 2 раза; Б) уменьшится в два раза;

В) уменьшится в hello_html_m62632d12.gif раз; Г) увеличится в hello_html_m62632d12.gif раз.

5. Навстречу друг другу летят два шарика из пластилина. Модули их импульсов равны соответственно 5∙ 10 – 2 кг ∙ м / с и 3 ∙ 10 – 2 кг ∙ м / с. После неупругого удара импульс равен:

А) 8 ∙ 10 – 2 кг ∙ м / с; Б) 4 ∙ 10 – 2 кг ∙ м / с;

В) 2 ∙ 10 – 2 кг ∙ м / с; Г) hello_html_17a407b8.gif ∙ 10 – 2 кг ∙ м / с.

6hello_html_69f5e448.png. На рисунке представлена установка, собранная для измерения скорости пули. Если пуля массой m попадает в брусок массой М и застревает в нём, то брусок поднимается на высоту h. Как определить скорость пули v0?

А) по формуле hello_html_m4b3b5860.gif;

Б) решив систему уравнений hello_html_m2c76db3.gif

В) данная установка не позволяет найти v0, т.к. не выполняется закон сохранения импульса при взаимодействии пули и бруска;

Г) данная установка не позволяет найти v0, т.к. при взаимодействии пули и бруска не выполняется закон сохранения механической энергии.

7.

hello_html_6a5a6515.png

Ответ: 3

8.

hello_html_3c009456.png

Ответ: 2

9. Кинетическая энергия тела равна 8 Дж, а величина импульса 4 Н ∙ с. Масса тела равна:

А) 0,5 кг; Б) 1 кг; В) 2 кг; Г) 32 кг




  1. Решение задачи части С


Подробное решение

1. Как использовать закон сохранения импульса?

hello_html_6f847476.gif

Рассмотрим состояния шариков непосредственно перед ударом и сразу после удара. Так как в момент удара сумма внешних сил (сил тяжести и натяжения нитей), действующих на систему, равна нулю, то импульс системы остаётся величиной постоянной (закон сохранения импульса)

В проекции на ось Ох: р = - р1 + р2


2. Как использовать закон сохранения энергии?

По условию удар абсолютно упругий, следовательно, выполняется закон сохранения механической энергии. А, так как потенциальная энергия до удара равна потенциальной энергии после удара, то и кинетическая энергия системы не изменилась.

Екин = Екин1 + Екин2

3. Как составить и решить систему уравнений?

hello_html_m10717929.gif

Выразим кинетическую энергию через импульс:

hello_html_m7ea10f00.gif

Тогда по закону сохранения энергии

hello_html_1f4c0c6f.gif

Домножим на 2m данное выражение:

hello_html_177d3cf1.gif

Уравнение р = - р1 + р2 возведём в квадрат: р2 = р12 – 2 р1 р2 + р22 и подставим в предыдущее равенство:

р12 – 2 р1 р2 + р22 = hello_html_m2ab9f421.gif

Отсюда hello_html_1dcc515d.gif

Ответ: hello_html_28998699.gif

  1. Домашнее задание


Задача 1

hello_html_613fa535.gif

Краткое решение задачи:

hello_html_m2d4e902.gif

Задача 2

hello_html_2f0feba2.gif


hello_html_m3587ca0d.gif


Задача 3


hello_html_73c3300a.gif

hello_html_m28a13827.gif



Зhello_html_m27357ed3.pngадача С2, 2009 год

Два шарика, массы которых отличаются в 3 раза, висят соприкасаясь, на вертикальных нитях. Лёгкий шарик отклоняют на угол 90° и отпускают без начальной скорости. Найти отношение импульса лёгкого шарика к импульсу тяжёлого шарика сразу после абсолютно упругого центрального соударения.


1. На рисунке показан груз, подвешенный на нити и совершающий свободные колебания как маятник. В каких пределах при этих колебаниях груза изменяется его потенциальная энергия? Полная механическая энергия груза в момент отклонения от положения равновесия равна 10 Дж.

А) Потенциальная энергия не изменяется и равна 10 Дж;

Б) Потенциальная энергия не изменяется и равна 5 Дж;

В) Потенциальная энергия изменяется от 0 до 10 Дж;

Г) Потенциальная энергия изменяется от 0 до 5 Дж.

2.

hello_html_4947c0f9.png

3. Мяч ударился о стену, причём скорость мяча непосредственно после удара вдвое меньше его скорости непосредственно перед ударом. Чему равна кинетическая энергия мяча перед ударом, если при ударе выделилось количество теплоты 15 Дж?

А) 15 Дж; Б) 20 Дж; В) 30 Дж; Г) 45 Дж

Вопрос: Почему при решении задачи пользуемся только сохранением кинетических энергий тела?

4. Как изменится импульс тела при увеличении его кинетической энергии в два раза?

А) увеличится в 2 раза; Б) уменьшится в два раза;

В) уменьшится в hello_html_m62632d12.gif раз; Г) увеличится в hello_html_m62632d12.gif раз.

5. Навстречу друг другу летят два шарика из пластилина. Модули их импульсов равны соответственно 5∙ 10 – 2 кг ∙ м / с и 3 ∙ 10 – 2 кг ∙ м / с. После неупругого удара импульс равен:

А) 8 ∙ 10 – 2 кг ∙ м / с; Б) 4 ∙ 10 – 2 кг ∙ м / с;

В) 2 ∙ 10 – 2 кг ∙ м / с; Г) hello_html_17a407b8.gif ∙ 10 – 2 кг ∙ м / с.

6hello_html_69f5e448.png. На рисунке представлена установка, собранная для измерения скорости пули. Если пуля массой m попадает в брусок массой М и застревает в нём, то брусок поднимается на высоту h. Как определить скорость пули v0?

А) по формуле hello_html_m4b3b5860.gif;

Б) решив систему уравнений hello_html_m2c76db3.gif

В) данная установка не позволяет найти v0, т.к. не выполняется закон сохранения импульса при взаимодействии пули и бруска;

Г) данная установка не позволяет найти v0, т.к. при взаимодействии пули и бруска не выполняется закон сохранения механической энергии.

7.

hello_html_6a5a6515.png

8.

hello_html_3c009456.png

9. Кинетическая энергия тела равна 8 Дж, а величина импульса 4 Н ∙ с. Масса тела равна:

А) 0,5 кг; Б) 1 кг; В) 2 кг; Г) 32 кг

Задача 1

hello_html_613fa535.gif

Задача 2

hello_html_2f0feba2.gif

Задача 3


hello_html_73c3300a.gif


Урок «Решение задач ЕГЭ по теме «Законы сохранения в механике»
  • Физика
Описание:

Урок «Решение задач ЕГЭ по теме «Законы сохранения в механике» - урок повторения по теме "Механика" в 10 классе.

Цель: формирование навыков решения задач по данной теме

Задачи:

вспомнить теорию по теме «Закон сохранения импульса», «Закон сохранения энергии»

уметь применять законы к решению задач ЕГЭ по данным темам

научиться применять законы сохранения к решению более сложных задач

Автор Бессонова Любовь Анатольевна
Дата добавления 23.08.2016
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров 690
Номер материала MA-067605
Скачать свидетельство о публикации

Оставьте свой комментарий:

Введите символы, которые изображены на картинке:

Получить новый код
* Обязательные для заполнения.


Комментарии:

↓ Показать еще коментарии ↓