《高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第十三章 動(dòng)量 近代物理初步（選修35）第38講 動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第十三章 動(dòng)量 近代物理初步（選修35）第38講 動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用課件（53頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、動(dòng)量近代物理初步(選修35)第第 十十 三三 章章第第3838講動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用講動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用考綱要求考情分析命題趨勢1.動(dòng)量、動(dòng)量定理、動(dòng)量定恒定律及其應(yīng)用()2彈性碰撞和非彈性碰撞()2016全國卷，35(2)2016全國卷，35(2)2016全國卷，35(2)2015廣東卷，162015重慶卷，32014全國卷，35(2)2013全國卷，35(2)2013全國卷，35(2)高考對本部分知識的考查主要以選擇題、計(jì)算題的形式出現(xiàn)高考試題往往結(jié)合碰撞等實(shí)際過程綜合考查動(dòng)量、動(dòng)量守恒等基本概念、規(guī)律的理解，運(yùn)用動(dòng)量和機(jī)械能的知識分析較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過程等學(xué)習(xí)中要深刻理解動(dòng)量守恒定律，注意
2、動(dòng)量的矢量性、瞬時(shí)性、同一性和同時(shí)性，同時(shí)注意培養(yǎng)建模能力和用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力.欄目導(dǎo)航板板 塊塊 一一板板 塊塊 二二板板 塊塊 三三板板 塊塊 四四 1動(dòng)量、動(dòng)量變化、沖量 (1)動(dòng)量 定義：物體的_與_的乘積 表達(dá)式：p_. 方向：動(dòng)量的方向與_的方向相同考點(diǎn)動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律質(zhì)量質(zhì)量 速度速度 mv速度速度 (2)動(dòng)量的變化 因?yàn)閯?dòng)量是矢量，動(dòng)量的變化量p也是_，其方向與速度的改變量v的方向_ 動(dòng)量的變化量p的大小，一般用末動(dòng)量p減去初動(dòng)量p進(jìn)行計(jì)算，也稱為動(dòng)量的增量即_. (3)沖量 定義：_與_的乘積叫作力的沖量 公式：_ 單位：_ 方向：沖量是_，其方向_矢量矢量 相
3、同相同 ppp力力 力的作用時(shí)間力的作用時(shí)間 IFt Ns 矢量矢量 與力的方向相同與力的方向相同 2動(dòng)量定理 (1)內(nèi)容：物體在一個(gè)運(yùn)動(dòng)過程始末的_等于它在這個(gè)過程中所受_的沖量 (2)公式：_或_. (3)動(dòng)量定理的理解 動(dòng)量定理反映了力的沖量與動(dòng)量變化量之間的因果關(guān)系，即外力的沖量是原因，物體的動(dòng)量變化量是結(jié)果 動(dòng)量定理中的沖量是合力的沖量，而不是某一個(gè)力的沖量，它可以是合力的沖量，可以是各力沖量的矢量和，也可以是外力在不同階段沖量的矢量和 動(dòng)量定理表達(dá)式是矢量式，等號包含了大小相等、方向相同兩方面的含義動(dòng)量變化量動(dòng)量變化量 合力合力 mvmvF(tt)ppI 3動(dòng)量守恒定律 (1)定律
4、內(nèi)容：一個(gè)系統(tǒng)_或者_(dá)時(shí)，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變 (2)公式表達(dá)：m1v1m2v2_. (3)適用條件和適用范圍 系統(tǒng)不受外力或者所受外力的矢量和為_；系統(tǒng)受外力，但外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，可以忽略不計(jì)；如爆炸、碰撞等過程，可以近似認(rèn)為系統(tǒng)的動(dòng)量守恒系統(tǒng)在某一個(gè)方向上所受的合外力為零，則該方向上_全過程的某一階段系統(tǒng)受的合外力為零，則該階段系統(tǒng)動(dòng)量守恒不受外力不受外力 所受外力的合力為零所受外力的合力為零m1v1m2v2零零 動(dòng)量守恒動(dòng)量守恒 4動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用 (1)碰撞 碰撞現(xiàn)象 兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體在相遇的_時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生_的相互作用的過程 碰撞特征 a作用時(shí)間_ b作用力變化_ c內(nèi)力_外力
5、d滿足_極短極短 非常大非常大 短短 快快 遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于 動(dòng)量守恒動(dòng)量守恒 碰撞的分類及特點(diǎn) a彈性碰撞：動(dòng)量_守恒，機(jī)械能_守恒 b非彈性碰撞：動(dòng)量_守恒，機(jī)械能_不守恒 c完全非彈性碰撞：動(dòng)量_守恒，機(jī)械能損失_最多 (2)爆炸現(xiàn)象 爆炸過程中內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，爆炸的各部分組成的系統(tǒng)總動(dòng)量_守恒 (3)反沖運(yùn)動(dòng) 物體在內(nèi)力作用下分裂為兩個(gè)不同部分并且這兩部分向_相反方向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象 反沖運(yùn)動(dòng)中，相互作用力一般較大，通常可以用_動(dòng)量定律來處理 1判斷正誤 (1)動(dòng)量越大的物體，其質(zhì)量越大() (2)兩物體動(dòng)能相等，動(dòng)量一定相等() (3)物體所受合力不變，則動(dòng)量也不改變() (4)物體沿水平面運(yùn)
6、動(dòng)，重力不做功，其沖量為零() (5)物體所受的合力的沖量方向與物體動(dòng)量變化的方向相同() (6)系統(tǒng)的動(dòng)量守恒時(shí)，機(jī)械能也一定守恒() (7)若在光滑水平面上的兩球相向運(yùn)動(dòng)，碰后均變?yōu)殪o止，則兩球碰前的動(dòng)量大小一定相同() (8)動(dòng)量定理中的沖量是合力的沖量，而IFt中的力可以是合力也可以是某個(gè)力() 2(沖量、動(dòng)量定理)籃球運(yùn)動(dòng)員通常伸出雙手迎接傳來的籃球接球時(shí)，兩手隨球迅速收縮至胸前這樣做可以( ) A減小球?qū)κ值臎_量B減小球?qū)κ值臎_擊力 C減小球的動(dòng)量變化量D減小球的動(dòng)能變化量 3(多選)(動(dòng)量守恒定律成立條件)木塊a和b用一根輕彈簧連起來，放在光滑水平面上，a緊靠在墻壁上在b上施加向
7、左的水平力使彈簧壓縮，如圖所示當(dāng)撤去外力后，下列說法中正確的是( ) Aa未離開墻壁前，a和b系統(tǒng)的動(dòng)量守恒 Ba未離開墻壁前，a和b系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒 Ca離開墻后，a和b系統(tǒng)的動(dòng)量守恒 Da離開墻后，a和b系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒B BC 應(yīng)用動(dòng)量定理解題的方法 在應(yīng)用動(dòng)量定理解題時(shí)，一定要對物體認(rèn)真進(jìn)行受力分析，不可有力的遺漏；建立方程時(shí)要事先選定正方向，確定力與速度的符號對于變力的沖量，往往通過動(dòng)量定理來計(jì)算，只有當(dāng)相互作用時(shí)間t極短時(shí)，且相互作用力遠(yuǎn)大于重力時(shí)，才可舍去重力 1動(dòng)量定理 (1)內(nèi)容：物體在一個(gè)過程的始末的動(dòng)量變化量等于它在這個(gè)過程中所受力的沖量 (2)表達(dá)式：Ftmvmv或Ip
8、p，Ip. (3)理解： 表達(dá)式是一矢量式，它包含了大小和方向兩重含義其中F指物體所受的合力 因果關(guān)系：合外力的沖量是引起物體動(dòng)量改變的原因一動(dòng)量定理及其應(yīng)用 2應(yīng)用動(dòng)量定理解題的步驟 (1)確定研究對象：可以是單個(gè)物體，也可以是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng) (2)進(jìn)行受力分析：分析研究對象以外的物體施加給研究對象的力 (3)分析運(yùn)動(dòng)過程，選取正方向，確定初、末狀態(tài)的動(dòng)量以及整個(gè)過程合力的沖量 (4)列方程：根據(jù)動(dòng)量定理列方程求解 3應(yīng)用動(dòng)量定理的注意事項(xiàng) (1)動(dòng)量定理表明沖量既是物體動(dòng)量發(fā)生變化的原因，又是物體動(dòng)量變化的量度這里所說的沖量是物體所受的合力的沖量(或者說是物體所受各外力沖量的矢量和)
9、(2)動(dòng)量定理的研究對象是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)(或可視為一個(gè)物體的系統(tǒng)) (3)動(dòng)量定理是過程定理，解題時(shí)必須明確過程及初末狀態(tài)的動(dòng)量 (4)動(dòng)量定理的表達(dá)式是矢量式，在一維情況下，各個(gè)矢量必須選一個(gè)統(tǒng)一的正方向 動(dòng)量定理的兩個(gè)重要應(yīng)用 1應(yīng)用Ip求變力的沖量 如果物體受到大小或方向改變的力的作用，則不能直接用IFt求變力的沖量，可以求出該力作用下物體動(dòng)量的變化p，等效代換變力的沖量I. 2應(yīng)用pFt求動(dòng)量的變化 例如，在曲線運(yùn)動(dòng)中，速度方向時(shí)刻在變化，求動(dòng)量變化(pp2p1)需要應(yīng)用矢量運(yùn)算方法，計(jì)算比較復(fù)雜，如果作用力是恒力，可以求恒力的沖量，等效代換動(dòng)量的變化 例1(2017吉林長春質(zhì)檢)有一個(gè)質(zhì)量
10、為0.5 kg的籃球從h0.8 m的高度落到水平地板上，每彈跳一次上升的高度總等于前一次的0.64倍，且每次球與地面接觸時(shí)間相等，空氣阻力不計(jì)，與地面碰撞時(shí)，籃球重力可忽略(重力加速度g取10 m/s2) (1)第一次球與地板碰撞，地板對球的沖量為多少？ (2)相鄰兩次球與地板碰撞的平均沖力大小之比是多少？ (2)第二次碰前瞬時(shí)速度和第二次碰后瞬時(shí)速度關(guān)系為v20.8v10.82v0 設(shè)兩次碰撞中地板對球的平均沖力分別為F1、F2，選向上為正方向，由動(dòng)量定理有 F1tmv1(mv0)1.8mv F2tmv2(mv1)1.8mv11.44mv F1F254 答案： (1)3.6 Ns(2)54
11、1動(dòng)量守恒定律的“五性”二動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用條件性首先判斷系統(tǒng)是否滿足守恒條件(合力為零)相對性公式中v1、v2、v1、v2必須相對于同一個(gè)慣性系同時(shí)性公式中v1、v2是在相互作用前同一時(shí)刻的速度，v1、v2是相互作用后同一時(shí)刻的速度矢量性 2應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)的注意事項(xiàng) (1)動(dòng)量守恒定律的研究對象都是相互作用的物體組成的系統(tǒng)系統(tǒng)的動(dòng)量是否守恒，與選擇哪幾個(gè)物體作為系統(tǒng)和分析哪一段運(yùn)動(dòng)過程有直接關(guān)系 (2)分析系統(tǒng)內(nèi)物體受力時(shí)，要弄清哪些力是系統(tǒng)的內(nèi)力，哪些力是系統(tǒng)外的物體對系統(tǒng)的作用力 動(dòng)量守恒定律解題的基本步驟 1明確研究對象，確定系統(tǒng)的組成(系統(tǒng)包括哪幾個(gè)物體及研究的過程)； 2進(jìn)行受
12、力分析，判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒(或某一方向上動(dòng)量是否守恒)； 3規(guī)定正方向，確定初、末狀態(tài)動(dòng)量； 4由動(dòng)量守恒定律列出方程； 5代入數(shù)據(jù)，求出結(jié)果，必要時(shí)討論說明 例2(2017湖北黃石模擬)如圖所示，質(zhì)量為m245 g的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在質(zhì)量為M0.5 kg的木板左端，足夠長的木板靜止在光滑水平面上，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4.質(zhì)量為m05 g的子彈以速度v0300 m/s沿水平方向射入物塊并留在其中(時(shí)間極短)，g取10 m/s2，子彈射入后，求： (1)物塊相對木板滑行的時(shí)間； (2)物塊相對木板滑行的位移 答案： (1)1 s(2)3 m 1對碰撞的理解 (1)發(fā)生碰撞的物體間
13、一般作用力很大，作用時(shí)間很短(彈簧類的碰撞除外)；各物體作用前后各自動(dòng)量變化顯著；物體在作用時(shí)間內(nèi)位移一般可忽略(彈簧類的碰撞除外) (2)即使碰撞過程中系統(tǒng)所受合力不等于零，由于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，作用時(shí)間又很短，故外力的作用可忽略，認(rèn)為系統(tǒng)的動(dòng)量是守恒的 (3)若碰撞過程中沒有其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，則系統(tǒng)碰撞后的總機(jī)械能不可能大于碰撞前系統(tǒng)的總機(jī)械能三碰撞問題 2物體的碰撞是否為彈性碰撞的判斷 彈性碰撞是碰撞過程中無機(jī)械能損失的碰撞，遵循的規(guī)律是動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律，確切地說是碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒，動(dòng)能不變 (1)題目中明確告訴物體間的碰撞是彈性碰撞 (2)題目中明確告訴是彈性小球
14、、光滑鋼球或分子(原子等微觀粒子)碰撞的，都是彈性碰撞 思維導(dǎo)引 A、B兩小球動(dòng)量大小分別為5 kgm/s和7 kgm/s有幾種情況？C 1爆炸的特點(diǎn) (1)動(dòng)量守恒：由于爆炸是在板短的時(shí)間內(nèi)完成的，發(fā)生爆炸時(shí)物體間的相互作用力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于受到的外力，所以在爆炸過程中，系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒 (2)動(dòng)能增加：在爆炸過程中，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：爆炸的時(shí)間極短，因而在作用過程中，物體產(chǎn)生的位移很小，一般可忽略不計(jì)，可以認(rèn)為爆炸后仍然從爆炸前的位置以新的動(dòng)量開始運(yùn)動(dòng)四爆炸和反沖“人船模型” 利用人船模型解題需注意兩點(diǎn) (1)條件 系統(tǒng)的總動(dòng)
15、量守恒或某一方向上的動(dòng)量守恒 構(gòu)成系統(tǒng)的兩物體原來靜止，因相互作用而反向運(yùn)動(dòng) x1、x2均為沿動(dòng)量方向相對于同一參考系的位移 (2)解題關(guān)鍵是畫出初、末位置，確定各物體位移關(guān)系 例4(2014重慶卷)一彈丸在飛行到距離地面5 m高時(shí)僅有水平速度v2 m/s，爆炸成為甲、乙兩塊水平飛出，甲、乙的質(zhì)量比為3 1.不計(jì)質(zhì)量損失，重力加速度g取10 m/s2，則下列圖中兩塊彈片飛行的軌跡可能正確的是( )B 1如圖所示，A、B兩物體質(zhì)量之比mA mB3 2，原來靜止在平板小車C上A、B間有一根被壓縮的彈簧，地面光滑，當(dāng)彈簧突然釋放后，則下列說法中不正確的是( ) A若A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)
16、相同，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 B若A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 C若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 D若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒A 解析：如果A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，彈簧釋放后A、B分別相對小車向左、向右滑動(dòng)，它們所受的滑動(dòng)摩擦力FfA向右，F(xiàn)fB向左，由于mAmB32，所以FfAFfB32，則A、B組成的系統(tǒng)所受的外力之和不為零，故其動(dòng)量不守恒，A錯(cuò)對A、B、C組成的系統(tǒng)，A、B與C間的摩擦力為內(nèi)力，該系統(tǒng)所受的外力為豎直方向的重力和支持力，它們的合力為零，故該系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，B、
17、D均正確若A、B所受摩擦力大小相等，則A、B組成的系統(tǒng)所受外力之和為零，故其動(dòng)量守恒，C正確 2(2017湖北黃岡模擬)兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng)，mA1 kg，mB2 kg，vA6 m/s，vB2 m/s.當(dāng)A追上B并發(fā)生碰撞后，兩球A、B速度的可能值是( ) AvA5 m/s，vB2.5 m/sBvA2 m/s，vB4 m/s CvA4 m/s，vB7 m/sDvA7 m/s，vB1.5 m/sB 3如圖所示，一高空作業(yè)的工人重為600 N，系一條長為L5 m的安全帶，若工人不慎跌落時(shí)安全帶的緩沖時(shí)間t1 s，則安全帶受的沖力是多少？(g取10 m/s2) 答案： 1
18、 200 N方向豎直向下 4(2017湖南長沙聯(lián)考)如圖，光滑水平直軌道上有三個(gè)質(zhì)量均為m的物塊A、B、C，B的左側(cè)固定一輕彈簧(彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計(jì))設(shè)A以速度v0朝B運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧；當(dāng)A、B速度相等時(shí)，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)假設(shè)B和C碰撞過程時(shí)間極短，求從A開始壓縮彈簧直至與彈簧分離的過程中 (1)整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能； (2)彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢能 例1(2016安徽安慶檢測5分)如圖所示，一個(gè)木箱原來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() A小木塊和木箱最終都將靜止 B小木塊最
19、終將相對木箱靜止，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如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對木箱靜止，則二者將一起向左運(yùn)動(dòng)答題送檢來自閱卷名師報(bào)告錯(cuò)誤致錯(cuò)原因扣分A誤認(rèn)為系統(tǒng)的初速度為零，根據(jù)動(dòng)量守恒得末速度為零5C沒有進(jìn)行過程分析D不能理解動(dòng)量守恒定律的意義解析 由動(dòng)量守恒定律知小木塊最終與木箱相對靜止，以相同的速度一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故正確選項(xiàng)為B答案 B 1(2017廣東廣州模擬)如圖所示，質(zhì)量為3 kg的木箱靜止在光滑的水平面上，木箱內(nèi)粗糙的底板正中央放著一個(gè)質(zhì)量為1 kg的小木塊，小木塊可視為質(zhì)點(diǎn)現(xiàn)使木箱和小木塊同時(shí)獲得大小為2 m/s的方向相
20、反的水平速度，小木塊與木箱每次碰撞過程中機(jī)械能損失0.4 J，小木塊最終停在木箱正中央已知小木塊與木箱底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，木箱內(nèi)底板長為0.2 m求： (1)木箱的最終速度的大?。?(2)小木塊與木箱碰撞的次數(shù) 答案： (1)1 m/s(2)6 2(2017安徽合肥模擬)如圖所示，質(zhì)量M4 kg的滑板B靜止放在光滑水平面上，其右端固定一根輕質(zhì)彈簧，彈簧的自由端C到滑板左端的距離L0.5 m，這段滑板與木塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，而彈簧自由端C到彈簧固定端D所對應(yīng)的滑板上表面光滑小木塊A以速度v010 m/s由滑板B左端開始沿滑板表面向右運(yùn)動(dòng)已知木塊A的質(zhì)量m1 kg，g取10 m/s2.求： (1)彈簧被壓縮到最短時(shí)木塊A的速度； (2)木塊A壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能 答案： (1)2 m/s(2)39 J課時(shí)達(dá)標(biāo)
高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第十三章 動(dòng)量 近代物理初步（選修35）第38講 動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用課件
