第十四章第1單元動量動量守恒定律ppt

1、 【考綱下載考綱下載】1動量、動量守恒定律及其應(yīng)用動量、動量守恒定律及其應(yīng)用 ()2彈性碰撞和非彈性碰撞彈性碰撞和非彈性碰撞 ()3實驗：驗證動量守恒定律實驗：驗證動量守恒定律【考情上線考情上線】1動量守恒定律的應(yīng)用是本章重點、高考熱點，動量、動量守恒定律的應(yīng)用是本章重點、高考熱點，動量、 動量的變化量兩個概念常穿插在規(guī)律中考查動量的變化量兩個概念常穿插在規(guī)律中考查2在高考中動量守恒定律常與能量守恒定律相結(jié)合，解在高考中動量守恒定律常與能量守恒定律相結(jié)合，解 決碰撞、打擊、反沖、滑塊摩擦等問題，還要重視動決碰撞、打擊、反沖、滑塊摩擦等問題，還要重視動 量守恒與圓周運動、核反應(yīng)的結(jié)合量守恒與圓周

2、運動、核反應(yīng)的結(jié)合3探究和驗證碰撞中的動量守恒，在高考實驗考查中出探究和驗證碰撞中的動量守恒，在高考實驗考查中出 現(xiàn)頻率很高現(xiàn)頻率很高質(zhì)量質(zhì)量速度速度運動運動mv(1)當(dāng)物體的速度大小不變，方向變化時，動量一定改當(dāng)物體的速度大小不變，方向變化時，動量一定改 變，動能卻不變，如勻速圓周運動變，動能卻不變，如勻速圓周運動(2)在談及動量時，必須明確是物體在哪個時刻或哪個在談及動量時，必須明確是物體在哪個時刻或哪個 狀態(tài)所具有的動量狀態(tài)所具有的動量二、系統(tǒng)內(nèi)力和外力二、系統(tǒng)內(nèi)力和外力1系統(tǒng)：系統(tǒng)：相互作用的兩個或幾個物體組成一個系統(tǒng)相互作用的兩個或幾個物體組成一個系統(tǒng)2內(nèi)力：內(nèi)力：系統(tǒng)系統(tǒng) 物體之間

3、的相互作用力物體之間的相互作用力3外力：外力：系統(tǒng)系統(tǒng) 物體對系統(tǒng)物體對系統(tǒng) 物體的作用力物體的作用力三、動量守恒定律三、動量守恒定律1內(nèi)容：如果一個系統(tǒng)內(nèi)容：如果一個系統(tǒng) ，或者，或者 ， 這個系統(tǒng)的總動量保持不變這個系統(tǒng)的總動量保持不變內(nèi)部內(nèi)部外部外部內(nèi)部內(nèi)部不受外力不受外力所受外力之和為零所受外力之和為零2動量守恒定律的適用條件動量守恒定律的適用條件(1)系統(tǒng)不受系統(tǒng)不受 或系統(tǒng)所受外力之和或系統(tǒng)所受外力之和 (2)系統(tǒng)所受的外力之和雖不為零，但比系統(tǒng)內(nèi)力系統(tǒng)所受的外力之和雖不為零，但比系統(tǒng)內(nèi)力 ，如碰撞問題中的摩擦力，爆炸過程中的重力等外力比起相如碰撞問題中的摩擦力，爆炸過程中的重力等

4、外力比起相互作用的內(nèi)力來小得多，可以忽略不計互作用的內(nèi)力來小得多，可以忽略不計(3)系統(tǒng)某一方向不受外力或所受外力的矢量和為零，或外系統(tǒng)某一方向不受外力或所受外力的矢量和為零，或外 力遠小于內(nèi)力，則系統(tǒng)該方向力遠小于內(nèi)力，則系統(tǒng)該方向 外力外力為零為零小得多小得多動量守恒動量守恒3表達式表達式(1)pp或或p1p2p1p2 系統(tǒng)相互作用前總動量系統(tǒng)相互作用前總動量p 相互作用后總動量相互作用后總動量p.(2)p1p2. 相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng)，一個物體的動量變化相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng)，一個物體的動量變化 量與另一個物體的動量變化量大小量與另一個物體的動量變化量大小 、方向、方向 (

5、3)p0 系統(tǒng)總動量增量系統(tǒng)總動量增量 等于等于等于等于相反相反為零為零四、碰撞四、碰撞1概念：概念：碰撞是指物體間的相互作用持續(xù)時間很短，而碰撞是指物體間的相互作用持續(xù)時間很短，而 物體間相互作用力很大的現(xiàn)象物體間相互作用力很大的現(xiàn)象2特點：特點：在碰撞現(xiàn)象中，一般都滿足內(nèi)力在碰撞現(xiàn)象中，一般都滿足內(nèi)力 外力，外力， 可認(rèn)為相互碰撞的系統(tǒng)動量可認(rèn)為相互碰撞的系統(tǒng)動量 遠大于遠大于守恒守恒3分類分類(1)彈性碰撞：碰撞過程中機械能彈性碰撞：碰撞過程中機械能 ，即碰撞前后系統(tǒng)總，即碰撞前后系統(tǒng)總 動能相等動能相等(2)非彈性碰撞：碰撞過程中機械能非彈性碰撞：碰撞過程中機械能 ，即碰撞后的機，即碰

6、撞后的機 械能械能 碰撞前的機械能碰撞前的機械能(3)完全非彈性碰撞：碰撞后物體完全非彈性碰撞：碰撞后物體 ，具有，具有 的速的速 度，這種碰撞系統(tǒng)動能損失度，這種碰撞系統(tǒng)動能損失 不變不變小于小于有損失有損失粘在一塊粘在一塊共同共同最大最大Aa比比b先到達先到達S，它們在，它們在S點的動量不相等點的動量不相等Ba與與b同時到達同時到達S，它們在，它們在S點的動量不相等點的動量不相等Ca比比b先到達先到達S，它們在，它們在S點的動量相等點的動量相等Db比比a先到達先到達S，它們在，它們在S點的動量相等點的動量相等2如圖如圖1412所示，物體所示，物體A靜止靜止在光滑的水平面上，在光滑的水平面上

7、，A的左邊固的左邊固定有輕質(zhì)彈簧，與定有輕質(zhì)彈簧，與A質(zhì)量相等的質(zhì)量相等的物體物體B以速度以速度v向向A運動并與彈簧運動并與彈簧 圖圖1412發(fā)生碰撞，發(fā)生碰撞，A、B始終沿同一直線運動，則始終沿同一直線運動，則A、B組成的組成的系統(tǒng)動能損失最大的時刻是系統(tǒng)動能損失最大的時刻是 ()AA開始運動時開始運動時BA的速度等于的速度等于v時時CB的速度等于零時的速度等于零時 DA和和B的速度相等時的速度相等時解析：解析：當(dāng)當(dāng)B觸及彈簧后減速，而物體觸及彈簧后減速，而物體A加速，當(dāng)加速，當(dāng)vAvB時，時，A、B間距最小，彈簧壓縮量最大，彈性勢能最大，由間距最小，彈簧壓縮量最大，彈性勢能最大，由能量守恒

8、知系統(tǒng)損失動能最多，故只有能量守恒知系統(tǒng)損失動能最多，故只有D對對答案：答案：D3如圖如圖1413所示，所示，A、B兩物兩物體質(zhì)量之比體質(zhì)量之比mA mB3 2，原，原來靜止在平板小車來靜止在平板小車C上，上，A、B間有一根被壓縮的彈簧，地面光間有一根被壓縮的彈簧，地面光滑，當(dāng)彈簧突然釋放后，則滑，當(dāng)彈簧突然釋放后，則() 圖圖1413A若若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，A、B 組成的系統(tǒng)的動量守恒組成的系統(tǒng)的動量守恒B若若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，A、B、 C組成的系統(tǒng)的動量守恒組成的系統(tǒng)的動量守恒C

9、若若A、B所受的摩擦力大小相等，所受的摩擦力大小相等，A、B組成的系統(tǒng)的組成的系統(tǒng)的 動量守恒動量守恒D若若A、B所受的摩擦力大小相等，所受的摩擦力大小相等，A、B、C組成的系組成的系 統(tǒng)的動量守恒統(tǒng)的動量守恒解析：解析：如果如果A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，彈簧與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，彈簧釋放后釋放后A、B分別相對于小車向左、向右滑動，它們所受的滑分別相對于小車向左、向右滑動，它們所受的滑動摩擦力動摩擦力FA向右，向右，F(xiàn)B向左由于向左由于mA mB3 2，所以，所以FA FB3 2，則，則A、B組成的系統(tǒng)所受的外力之和不為零，組成的系統(tǒng)所受的外力之和不為零，故其動量不守

10、恒，故其動量不守恒，A選項錯對選項錯對A、B、C組成的系統(tǒng)，組成的系統(tǒng)，A、B與與C間的摩擦力為內(nèi)力，該系統(tǒng)所受的外力為豎直方向上的間的摩擦力為內(nèi)力，該系統(tǒng)所受的外力為豎直方向上的重力和支持力，它們的合力為零，故該系統(tǒng)的動量守恒，重力和支持力，它們的合力為零，故該系統(tǒng)的動量守恒，B、D選項均正確若選項均正確若A、B所受摩擦力大小相等，則所受摩擦力大小相等，則A、B組成的組成的系統(tǒng)的外力之和為零，故其動量守恒，系統(tǒng)的外力之和為零，故其動量守恒，C選項正確選項正確答案：答案：BCD4如圖如圖1414所示，長木板所示，長木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)放在光滑的水平面上，質(zhì)量為量為m2 kg的另一物體的

11、另一物體B以水平速度以水平速度v02 m/s滑上原滑上原來靜止的長木板來靜止的長木板A的表面，由于的表面，由于A、B間存在摩擦，之后間存在摩擦，之后A、B速度隨時間變化情況如圖乙所示，則下列說法正速度隨時間變化情況如圖乙所示，則下列說法正確的是確的是 ()圖圖1414A木板獲得的動能為木板獲得的動能為2 JB系統(tǒng)損失的機械能為系統(tǒng)損失的機械能為4 JC木板木板A的最小長度為的最小長度為1 mDA、B間的動摩擦因數(shù)為間的動摩擦因數(shù)為0.1解析：解析：從圖乙可以看出，從圖乙可以看出，B做勻減速運動，做勻減速運動，A做勻加速運動，做勻加速運動，最后的共同速度為最后的共同速度為1 m/s，系統(tǒng)動量守恒

12、，系統(tǒng)動量守恒，mv0(mM)v，求，求得得M2 kg，木板獲得的動能為，木板獲得的動能為1 J，系統(tǒng)損失的動能為，系統(tǒng)損失的動能為2 J，木板的最小長度是兩者在木板的最小長度是兩者在1 s內(nèi)的位移差為內(nèi)的位移差為1 m，B運動的加速運動的加速度為度為1 m/s2，動摩擦因數(shù)為，動摩擦因數(shù)為0.1.故選項故選項C、D正確正確答案：答案： CD5一質(zhì)量為一質(zhì)量為0.5 kg的小球以的小球以2.0 m/s的速度和原來靜止在光的速度和原來靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為滑水平面上的質(zhì)量為1.0 kg的另一小球發(fā)生正碰，碰后的另一小球發(fā)生正碰，碰后以以0.2 m/s的速度被反彈，碰后兩球的總動量是的速度被反

13、彈，碰后兩球的總動量是_kgm/s，原來靜止的小球獲得的速度大小是，原來靜止的小球獲得的速度大小是_m/s.應(yīng)用動量守恒定律應(yīng)注意的問題應(yīng)用動量守恒定律應(yīng)注意的問題1.注意動量守恒的條件和機械能守恒的條件不同注意動量守恒的條件和機械能守恒的條件不同機械能守恒的條件是只有重力、彈力做功，動量守恒機械能守恒的條件是只有重力、彈力做功，動量守恒的條件是系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零的條件是系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零2注意動量守恒的注意動量守恒的“四性四性”(1)矢量性：表達式中涉及的都是矢量，需要首先選取正方矢量性：表達式中涉及的都是矢量，需要首先選取正方 向，分清各物體初末動量的正、負(fù)向，分清各物

14、體初末動量的正、負(fù)(2)瞬時性：動量是狀態(tài)量，動量守恒指對應(yīng)每一時刻的總瞬時性：動量是狀態(tài)量，動量守恒指對應(yīng)每一時刻的總動量都和初時刻的總動量相等不同時刻的動量不能相動量都和初時刻的總動量相等不同時刻的動量不能相加加(3)同一性：速度的大小跟參考系的選取有關(guān)，應(yīng)用動量守同一性：速度的大小跟參考系的選取有關(guān)，應(yīng)用動量守恒定律，各物體的速度必須是相對同一參考系的速恒定律，各物體的速度必須是相對同一參考系的速度一般選地面為參考系度一般選地面為參考系(4)普適性：它不僅適用于兩個物體所組成的系統(tǒng)，也適用普適性：它不僅適用于兩個物體所組成的系統(tǒng)，也適用于多個物體組成的系統(tǒng)；不僅適用于宏觀物體組成的系于多

15、個物體組成的系統(tǒng)；不僅適用于宏觀物體組成的系統(tǒng)，也適用于微觀粒子組成的系統(tǒng)統(tǒng)，也適用于微觀粒子組成的系統(tǒng)3解題步驟解題步驟關(guān)鍵一點關(guān)鍵一點 動量守恒定律的研究對象都是相互作用的物體動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)的動量是否守恒，與選擇哪幾個組成的系統(tǒng)系統(tǒng)的動量是否守恒，與選擇哪幾個物體作為系統(tǒng)和分析哪一段運動過程有直接關(guān)系物體作為系統(tǒng)和分析哪一段運動過程有直接關(guān)系. 如圖如圖1415所示，光滑水平直軌道上有三個滑所示，光滑水平直軌道上有三個滑塊塊A、B、C，質(zhì)量分別為，質(zhì)量分別為mAmC2m，mBm，A、B用用細(xì)繩連接，中間有一壓縮的彈簧細(xì)繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧

16、與滑塊不拴接彈簧與滑塊不拴接)開開始時始時A、B以共同速度以共同速度v0運動，運動，C靜止某時刻細(xì)繩突然斷靜止某時刻細(xì)繩突然斷開，開，A、B被彈開，然后被彈開，然后B又與又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同求終三滑塊速度恰好相同求B與與C碰撞前碰撞前B的速度的速度圖圖1415思路點撥思路點撥選擇研究對象選擇研究對象(系統(tǒng)系統(tǒng))，判斷是否滿足動量，判斷是否滿足動量守恒的條件，最后根據(jù)動量守恒定律列方程求解守恒的條件，最后根據(jù)動量守恒定律列方程求解探究碰撞問題探究碰撞問題1.研究范圍：研究范圍：只限于一維的情況，即碰撞前物體的動量在只限于一維的情況，即碰撞前物體的

17、動量在 一條直線上一條直線上2碰撞的分類碰撞的分類完全彈完全彈性碰撞性碰撞在彈性力作用下，只產(chǎn)生機械能的轉(zhuǎn)移，在彈性力作用下，只產(chǎn)生機械能的轉(zhuǎn)移，系統(tǒng)內(nèi)無機械能損失系統(tǒng)內(nèi)無機械能損失非彈性非彈性碰撞碰撞受非彈性力作用，使部分機械能轉(zhuǎn)化為物受非彈性力作用，使部分機械能轉(zhuǎn)化為物體內(nèi)能體內(nèi)能完全非彈完全非彈性碰撞性碰撞碰撞后兩物體合為一體，機械能損失最大碰撞后兩物體合為一體，機械能損失最大關(guān)鍵一點關(guān)鍵一點 判斷碰撞結(jié)果能否發(fā)生，遵循以下三條原則：判斷碰撞結(jié)果能否發(fā)生，遵循以下三條原則：(1)動量守恒動量守恒(2)動能不能增加動能不能增加(3)速度要符合實際的物理情境例如碰撞后若兩物體向同速度要符合實

18、際的物理情境例如碰撞后若兩物體向同 一方向運動，則前面物體的速度要大于后面物體的速度一方向運動，則前面物體的速度要大于后面物體的速度 在光滑的水平面上，質(zhì)量在光滑的水平面上，質(zhì)量為為m1的小球的小球A以速率以速率v0向右運動向右運動在小球在小球A的前方的前方O點有一質(zhì)量為點有一質(zhì)量為m2的小球的小球B處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖14 圖圖141616所示小球所示小球A與小球與小球B發(fā)生正碰后小球發(fā)生正碰后小球A、B均向右運均向右運動小球動小球B被在被在Q點處的墻壁彈回后與小球點處的墻壁彈回后與小球A在在P點相遇，點相遇，PQ1.5PO，假設(shè)小球間的碰撞及小球與墻壁之間的碰，假設(shè)小球間的

19、碰撞及小球與墻壁之間的碰撞都是彈性的，求兩小球質(zhì)量之比撞都是彈性的，求兩小球質(zhì)量之比m1/m2.思路點撥思路點撥根據(jù)碰撞后路程關(guān)系確定碰后速度比，再結(jié)合根據(jù)碰撞后路程關(guān)系確定碰后速度比，再結(jié)合動量守恒和動能相等列方程求解動量守恒和動能相等列方程求解解析解析從兩小球碰撞后到它們再次相遇，小球從兩小球碰撞后到它們再次相遇，小球A和和B的速的速度大小保持不變根據(jù)它們通過的路程，可知小球度大小保持不變根據(jù)它們通過的路程，可知小球B和小球和小球A在碰撞后的速度大小之比為在碰撞后的速度大小之比為4 1.設(shè)碰撞后小球設(shè)碰撞后小球A和和B的速度分別為的速度分別為v1和和v2，在碰撞過程中動，在碰撞過程中動量守恒，碰撞前后動能相等量守恒，碰撞前后動能相等答案答案2考情考情分析分析本節(jié)內(nèi)容主要包括動量、碰撞、動量守恒定律等本節(jié)內(nèi)容主要包括動量、碰撞、動量守恒定律等知識點，近幾年高考對本節(jié)內(nèi)容考查的幾率較大，既知識點，近幾年高考對本節(jié)內(nèi)容考查的幾率較大，既有對本節(jié)內(nèi)容的單獨考查，又有與其他部分知識結(jié)合有對本節(jié)內(nèi)容的單獨考查，又有與其他部分知識結(jié)合的考查，考查的題型有選擇、填空、計算等，考查的的考查，考查的題型有選擇、填空、計算等，考查的難度中等難度中等命題命題預(yù)測預(yù)測本節(jié)內(nèi)容屬