高考物理一輪復(fù)習(xí) 第15章第1講 動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用課件 魯科版

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1、 1探究物體彈性碰撞的一些特點(diǎn)，知道彈性碰撞和非彈性碰撞 2通過(guò)實(shí)驗(yàn)，理解動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律能用動(dòng)量守恒定律定量分析一維碰撞問(wèn)題知道動(dòng)量守恒定律的普遍意義 3通過(guò)物理學(xué)中的守恒定律，體會(huì)自然界的和諧與統(tǒng)一 選修35雖然是選考內(nèi)容，但考試大綱對(duì)本節(jié)的要求較高，經(jīng)常是通過(guò)各種情景下的碰撞來(lái)考查動(dòng)量守恒定律，主要過(guò)程是運(yùn)用動(dòng)量守恒定律確定相互作用的各個(gè)物體作用完成后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)備考的重點(diǎn)應(yīng)該放在動(dòng)量守恒的條件及其應(yīng)用上 2動(dòng)量守恒定律 (1)內(nèi)容：一個(gè)系統(tǒng)或者，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量 (2)表達(dá)式 pp，系統(tǒng)相互作用前的總 等于相互作用后的總 m1v1m2v2m1v1m2v2，相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，

2、作用前的等于作用后的 p1p2，相互作用的兩個(gè)物體動(dòng)量的增量大小相等、方向相反 p0，系統(tǒng)總動(dòng)量的增量不受外力不受外力所受合外力為零所受合外力為零保持不變保持不變動(dòng)量動(dòng)量動(dòng)量動(dòng)量動(dòng)量之和動(dòng)量之和動(dòng)量之和動(dòng)量之和為零為零 (3)成立條件 理想守恒：系統(tǒng)不受外力或所受外力的 ，則系統(tǒng)動(dòng)量守恒 近似守恒：系統(tǒng)受到的合外力不為零，但當(dāng)內(nèi)力外力時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)量可認(rèn)為近似守恒 分方向守恒：當(dāng)某個(gè)方向上，在該方向上動(dòng)量守恒矢量和為零矢量和為零遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于不受外力或者不受外力或者所受外力矢量和為零所受外力矢量和為零 (2)彈性碰撞的規(guī)律：兩球發(fā)生彈性碰撞時(shí)應(yīng)滿足 守恒和守恒 以質(zhì)量為m1、速度為v1的小球與質(zhì)量

3、為m2的靜止小球發(fā)生正面彈性碰撞為例，則有動(dòng)量動(dòng)量機(jī)械能機(jī)械能考點(diǎn)一動(dòng)量和動(dòng)能的比較、沖量及動(dòng)量定理 1動(dòng)量和動(dòng)能的比較【技巧提示】(1)當(dāng)物體的速度大小不變，方向變化時(shí)，動(dòng)量一定改變，動(dòng)能卻不變，如勻速圓周運(yùn)動(dòng) (2)在談及動(dòng)量時(shí)，必須明確是物體在哪個(gè)時(shí)刻或哪個(gè)狀態(tài)所具有的動(dòng)量 2沖量 沖量是矢量，沖量的方向即力的方向一個(gè)物體所受合外力的沖量等于它所受各個(gè)力沖量的矢量和，沖量在合成時(shí)遵守平行四邊形定則沖量是過(guò)程量，在描述沖量時(shí)必須點(diǎn)明是哪個(gè)力在哪段時(shí)間內(nèi)的沖量 3動(dòng)量定理 動(dòng)量定理表達(dá)式中的沖量和動(dòng)量及動(dòng)量的變化量都是矢量，公式Ftpp為矢量式，等號(hào)的兩邊不但大小相等，方向也相同，在高中階段

4、，動(dòng)量定理的應(yīng)用只限于一維的情況，這時(shí)規(guī)定一個(gè)正方向，就把矢量式變成代數(shù)式 動(dòng)量定理的研究對(duì)象可以是單個(gè)物體，也可以是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)在高中階段，一般取單個(gè)物體為研究對(duì)象，此時(shí)物體所受到的力都是外力 動(dòng)量定理是根據(jù)牛頓第二定律在外力是恒力的條件下推導(dǎo)出來(lái)的，但它也適用于隨時(shí)間變化的力 動(dòng)量定理的物理實(shí)質(zhì)與牛頓第二定律是相同的，這也可能是考綱中對(duì)動(dòng)量定理沒(méi)有明確要求的一個(gè)原因 【案例1】(2009福建理綜)一炮艇總質(zhì)量為M，以速度v0勻速行駛，從艇上以相對(duì)海岸的水平速度v沿前進(jìn)方向射出一質(zhì)量為m的炮彈，發(fā)射炮彈后艇的速度為v，若不計(jì)水的阻力，則下列各關(guān)系式中正確的是_ AMv0(Mm)vmv

5、BMv0(Mm)vm(vv0) CMv0(Mm)vm(vv) DMv0Mvmv 【解析】動(dòng)量守恒定律必須相對(duì)于同一參考系本題中的各個(gè)速度都是相對(duì)于地面的，不需要轉(zhuǎn)換發(fā)射炮彈前系統(tǒng)的總動(dòng)量為Mv0；發(fā)射炮彈后，炮彈的動(dòng)量為mv，船的動(dòng)量為(Mm)v，所以動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為Mv0(Mm)vmv，正確選項(xiàng)為A. 【答案】A 【即時(shí)鞏固1】(2011屆濟(jì)南測(cè)試)a、b兩球在光滑的水平面上沿同一直線發(fā)生正碰，作用前a球動(dòng)量pa30 kgm/s，b球動(dòng)量pb0，碰撞過(guò)程中，a球的動(dòng)量減少了20 kgm/s，則作用后b球的動(dòng)量為_(kāi) A20 kgm/s B10 kgm/s C20 kgm/s D30 kg

6、m/s【解析】碰撞過(guò)程中，a球的動(dòng)量減少了20 kgm/s，故此時(shí)a球的動(dòng)量是10 kgm/s，a、b兩球碰撞前后總動(dòng)量保持不變?yōu)?0 kgm/s，則作用后b球的動(dòng)量為20 kgm/s. 【答案】C 考點(diǎn)二碰撞、爆炸的過(guò)程分析 1碰撞現(xiàn)象 (1)動(dòng)量守恒； (2)機(jī)械能不增加； (3)速度要合理： 若碰前兩物體同向運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)有v后v前，碰后原來(lái)在前的物體速度一定增大，若碰后兩物體同向運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)有v前v后. 碰前兩物體相向運(yùn)動(dòng)，碰后兩物體的運(yùn)動(dòng)方向不可能都不改變 2爆炸現(xiàn)象 (1)動(dòng)量守恒：由于爆炸是在極短的時(shí)間內(nèi)完成的，爆炸物體間的相互作用力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于受到的外力所以，在爆炸過(guò)程中系統(tǒng)的動(dòng)量守恒

7、(2)動(dòng)能增加：在爆炸過(guò)程中，由于有其他形式的能量(如化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以爆炸前、后系統(tǒng)的總動(dòng)能增加 (3)位置不變：爆炸和碰撞的時(shí)間極短，因而作用過(guò)程中物體產(chǎn)生的位移很小，一般可忽略不計(jì)，可以認(rèn)為爆炸和碰撞后仍然從爆炸或碰撞前的位置以新的動(dòng)量開(kāi)始運(yùn)動(dòng) 【案例2】(2010福建理綜)如圖所示，一個(gè)木箱原來(lái)靜止在光滑水平面上，木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個(gè)小木塊木箱和小木塊都具有一定的質(zhì)量現(xiàn)使木箱獲得一個(gè)向右的初速度v0，則_(填選項(xiàng)前的字母) A小木塊和木箱最終都將靜止 B小木塊最終將相對(duì)木箱靜止， 二者一起向右運(yùn)動(dòng) C小木塊在木箱內(nèi)壁將始終來(lái)回往復(fù)碰撞，而木箱一直向右運(yùn)動(dòng) D如果小木塊與木箱

8、的左壁碰撞后相對(duì)木箱靜止，則二者將一起向左運(yùn)動(dòng) 【解析】本題意在考查學(xué)生對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解和應(yīng)用能力木箱和小木塊組成的系統(tǒng)，所受合外力為零，故系統(tǒng)動(dòng)量守恒系統(tǒng)初動(dòng)量向右，故小木塊相對(duì)木箱靜止后，系統(tǒng)總動(dòng)量也向右，故B項(xiàng)正確，A、D項(xiàng)錯(cuò)；而由于小木塊與木箱間的摩擦，系統(tǒng)的機(jī)械能不斷減少，C項(xiàng)錯(cuò) 【答案】B 【即時(shí)鞏固2】質(zhì)量為m的人站在質(zhì)量為M，長(zhǎng)為L(zhǎng)的靜止小船的右端，小船的左端靠在岸邊當(dāng)他向左走到船的左端時(shí)，船左端離岸的距離為_(kāi) 【即時(shí)鞏固3】(2010課標(biāo)全國(guó))如圖所示，光滑的水平地面上有一木塊，其左端放有一重物，右方有一豎直的墻重物質(zhì)量為木板質(zhì)量的2倍，重物與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.使木板

9、與重物以共同的速度v0向右運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻木板與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短求木板從第一次與墻碰撞到再次碰墻所經(jīng)歷的時(shí)間設(shè)木板足夠長(zhǎng)，重物始終在木板上，重力加速度為g. 【解析】本題考查牛頓第二定律、動(dòng)量定理與動(dòng)量守恒定律，意在考查考生對(duì)動(dòng)量定理與動(dòng)量守恒定律的理解，并能利用動(dòng)量守恒定律解答碰撞類問(wèn)題。 第一次與墻碰撞后，木板的速度反向，大小不變此后木板向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，重物向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，最后木板和重物達(dá)到一共同的速度v.設(shè)木板的質(zhì)量為m，重物的質(zhì)量為2m，取向右為動(dòng)量的正向，由動(dòng)量守恒定律得 2mv0mv03mv， 設(shè)從第一次與墻碰撞到重物和木板具有共同速度v所用的時(shí)間為t1，對(duì)木板應(yīng)用動(dòng)量定理得