高考物理一輪復習 第1課時 動量定理 動量守恒定律及其應用課件（選修3-5）.ppt

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第1課時動量定理動量守恒定律及其應用 知識梳理 知識點一 動量 動量定律1 動量 1 定義 運動物體的質量和的乘積叫做物體的動量 通常用p來表示 2 表達式 p 3 單位 4 標矢性 動量是矢量 其方向和方向相同 速度 mv kg m s 速度 2 動量守恒定律 1 內容 如果一個系統(tǒng) 或者所受為0 這個系統(tǒng)的總動量保持不變 2 表達式m1v1 m2v2 或p p 3 適用條件 理想守恒 系統(tǒng)不受外力或所受為零 則系統(tǒng)動量守恒 近似守恒 系統(tǒng)受到的合力不為零 但當內力遠外力時 系統(tǒng)的動量可近似看成守恒 分方向守恒 系統(tǒng)在某個方向上所受合力為零時 系統(tǒng)在該方向上動量守恒 不受外力 外力的矢量和 m1v1 m2v2 外力的合力 大于 知識點二 彈性碰撞和非彈性碰撞1 碰撞碰撞是指物體間的相互作用持續(xù)時間 而物體間的相互作用力的現(xiàn)象 2 特點在碰撞現(xiàn)象中 一般都滿足內力外力 可認為相互碰撞的系統(tǒng)動量守恒 很短 很大 遠大于 3 分類 思維深化判斷正誤 正確的畫 錯誤的畫 1 一個物體的運動狀態(tài)變化 它的動量一定改變 2 系統(tǒng)的動量守恒時 機械能也一定守恒 3 動量守恒定律表達式m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 一定是矢量式 應用時一定要規(guī)定正方向 且其中的速度必須相對同一個參考系 答案 1 2 3 題組自測 題組一動量概念的理解1 下列說法正確的是 A 速度大的物體 它的動量一定也大B 動量大的物體 它的速度一定也大C 只要物體的運動速度大小不變 物體的動量就保持不變D 物體的動量變化越大則該物體的速度變化一定越大答案D 2 下列關于動量及其變化 說法正確的是 A 兩物體的動量相等 動能也一定相等B 物體動能發(fā)生變化 動量也一定發(fā)生變化C 動量變化的方向一定與初 末動量的方向都不同D 動量變化的大小 不可能等于初 末狀態(tài)動量大小之和 答案B 題組二動量守恒定律的理解及應用3 多選 下列相互作用的過程中 可以認為系統(tǒng)動量守恒的是 解析動量守恒的條件是相互作用的物體系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零 而相互作用過程中內力遠大于外力時也可認為動量守恒 圖A中 滑輪男孩推滑輪女孩的過程中 內力遠大于外力 因此系統(tǒng)的動量可認為守恒 圖B和圖D中 在兩物體相互作用的過程中 沒有滿足內力遠大于外力的條件 系統(tǒng)的動量不守恒 圖C中 太空中無空氣阻力作用 太空人和子彈在相互作用過程中動量守恒 答案AC 4 A球的質量是m B球的質量是2m 它們在光滑的水平面上以相同的動量運動 B在前 A在后 發(fā)生正碰后 A球仍朝原方向運動 但其速率是原來的一半 碰后兩球的速率比vA vB 為 A 1 2B 1 3C 2 1D 2 3 考點一動量守恒定律的條件及應用1 動量守恒定律適用條件 1 前提條件 存在相互作用的物體系 2 理想條件 系統(tǒng)不受外力 3 實際條件 系統(tǒng)所受合外力為0 4 近似條件 系統(tǒng)內各物體間相互作用的內力遠大于系統(tǒng)所受的外力 5 方向條件 系統(tǒng)在某一方向上滿足上面的條件 則此方向上動量守恒 2 動量守恒定律的表達式 1 m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng) 作用前的動量和等于作用后的動量和 2 p1 p2 相互作用的兩個物體動量的增量等大反向 3 p 0 系統(tǒng)總動量的增量為零 例1 2014 江蘇卷 12C 3 牛頓的 自然哲學的數(shù)學原理 中記載 A B兩個玻璃球相碰 碰撞后的分離速度和它們碰撞前的接近速度之比總是約為15 16 分離速度是指碰撞后B對A的速度 接近速度是指碰撞前A對B的速度 若上述過程是質量為2m的玻璃球A以速度v0碰撞質量為m的靜止玻璃球B 且為對心碰撞 求碰撞后A B的速度大小 動量守恒定律的解題步驟 變式訓練 1 如圖1所示 兩塊厚度相同的木塊A B 緊靠著放在光滑的桌面上 其質量分別為2 0kg 0 9kg 它們的下表面光滑 上表面粗糙 另有質量為0 10kg的鉛塊C 大小可以忽略 以10m s的速度恰好水平地滑到A的上表面 由于摩擦 鉛塊C最后停在木塊B上 此時B C的共同速度v 0 5m s 求木塊A的最終速度和鉛塊C剛滑到B上時的速度 圖1 解析鉛塊C在A上滑行時 木塊一起向右運動 鉛塊C剛離開A時的速度設為vC A和B的共同速度為vA 在鉛塊C滑過A的過程中 A B C所組成的系統(tǒng)動量守恒 有mCv0 mA mB vA mCvC 在鉛塊C滑上B后 由于B繼續(xù)加速 所以A B分離 A以vA勻速運動 在鉛塊C在B上滑行的過程中 B C組成的系統(tǒng)動量守恒 有mBvA mCvC mB mC v代入數(shù)據(jù)解得vA 0 25m s vC 2 75m s 答案0 25m s2 75m s 考點二碰撞模型的規(guī)律及應用1 碰撞的特點和種類 1 碰撞的特點 作用時間極短 內力遠大于外力 滿足動量守恒 滿足能量不增加原理 必須符合一定的物理情境 2 碰撞的種類 完全彈性碰撞 動量守恒 動能守恒 質量相等的兩物體發(fā)生完全彈性碰撞時交換速度 非完全彈性碰撞 動量守恒 動能不守恒 完全非彈性碰撞 動量守恒 動能不守恒 碰后兩物體共速 系統(tǒng)機械能損失最大 2 碰撞現(xiàn)象滿足的規(guī)律 1 動量守恒定律 2 機械能不增加 3 速度要合理 若碰前兩物體同向運動 則應有v后 v前 碰后原來在前的物體速度一定增大 若碰后兩物體同向運動 則應有v前 v后 碰前兩物體相向運動 碰后兩物體的運動方向不可能都不改變 例2 如圖2所示 光滑水平面上有大小相同的A B兩球在同一直線上運動 兩球質量關系為mB 2mA 規(guī)定向右為正方向 A B兩球的動量均為6kg m s 運動中兩球發(fā)生碰撞 碰撞后A球的動量增量為 4kg m s 則 A 左方是A球 碰撞后A B兩球速度大小之比為2 5B 左方是A球 碰撞后A B兩球速度大小之比為1 10C 右方是A球 碰撞后A B兩球速度大小之比為2 5D 右方是A球 碰撞后A B兩球速度大小之比為1 10 圖2 答案A 變式訓練 2 如圖3所示 質量分別為m1和m2的兩個小球在光滑水平面上分別以速度v1 v2同向運動 并發(fā)生對心碰撞 碰后m2被右側墻壁原速彈回 又與m1碰撞 再一次碰撞后兩球都靜止 求第一次碰后m1球速度的大小 圖3