第十四章第1單元?jiǎng)恿縿?dòng)量守恒定律ppt

1、 【考綱下載考綱下載】1動(dòng)量、動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用動(dòng)量、動(dòng)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(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律【考情上線考情上線】1動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用是本章重點(diǎn)、高考熱點(diǎn)，動(dòng)量、動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用是本章重點(diǎn)、高考熱點(diǎn)，動(dòng)量、 動(dòng)量的變化量兩個(gè)概念常穿插在規(guī)律中考查動(dòng)量的變化量兩個(gè)概念常穿插在規(guī)律中考查2在高考中動(dòng)量守恒定律常與能量守恒定律相結(jié)合，解在高考中動(dòng)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(dòng)決碰撞、打擊、反沖、滑塊摩擦等問題，還要重視動(dòng) 量守恒與圓周運(yùn)動(dòng)、核反應(yīng)的結(jié)合量守恒與圓周

2、運(yùn)動(dòng)、核反應(yīng)的結(jié)合3探究和驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒，在高考實(shí)驗(yàn)考查中出探究和驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒，在高考實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)mv(1)當(dāng)物體的速度大小不變，方向變化時(shí)，動(dòng)量一定改當(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)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)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)量狀態(tài)所具有的動(dòng)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(gè)或幾個(gè)物體組成一個(gè)系統(tǒng)相互作用的兩個(gè)或幾個(gè)物體組成一個(gè)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(dòng)量守恒定律三、動(dòng)量守恒定律1內(nèi)容：如果一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)容：如果一個(gè)系統(tǒng) ，或者，或者 ， 這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)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(dòng)量守恒定律的適用條件動(dòng)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(jì)互作用的內(nèi)力來小得多，可以忽略不計(jì)(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(yuǎn)小于內(nèi)力，則系統(tǒng)該方向力遠(yuǎn)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(dòng)量守恒動(dòng)量守恒3表達(dá)式表達(dá)式(1)pp或或p1p2p1p2 系統(tǒng)相互作用前總動(dòng)量系統(tǒng)相互作用前總動(dòng)量p 相互作用后總動(dòng)量相互作用后總動(dòng)量p.(2)p1p2. 相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，一個(gè)物體的動(dòng)量變化相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，一個(gè)物體的動(dòng)量變化 量與另一個(gè)物體的動(dòng)量變化量大小量與另一個(gè)物體的動(dòng)量變化量大小 、方向、方向 (

5、3)p0 系統(tǒng)總動(dòng)量增量系統(tǒng)總動(dòng)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(shí)間很短，而碰撞是指物體間的相互作用持續(xù)時(shí)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(diǎn)：特點(diǎn)：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(dòng)量可認(rèn)為相互碰撞的系統(tǒng)動(dòng)量 遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于守恒守恒3分類分類(1)彈性碰撞：碰撞過程中機(jī)械能彈性碰撞：碰撞過程中機(jī)械能 ，即碰撞前后系統(tǒng)總，即碰撞前后系統(tǒng)總 動(dòng)能相等動(dòng)能相等(2)非彈性碰撞：碰撞過程中機(jī)械能非彈性碰撞：碰撞過程中機(jī)械能 ，即碰撞后的機(jī)，即碰

6、撞后的機(jī) 械能械能 碰撞前的機(jī)械能碰撞前的機(jī)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(dòng)能損失度，這種碰撞系統(tǒng)動(dòng)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(dá)先到達(dá)S，它們在，它們在S點(diǎn)的動(dòng)量不相等點(diǎn)的動(dòng)量不相等Ba與與b同時(shí)到達(dá)同時(shí)到達(dá)S，它們在，它們在S點(diǎn)的動(dòng)量不相等點(diǎn)的動(dòng)量不相等Ca比比b先到達(dá)先到達(dá)S，它們在，它們在S點(diǎn)的動(dòng)量相等點(diǎn)的動(dòng)量相等Db比比a先到達(dá)先到達(dá)S，它們在，它們在S點(diǎn)的動(dòng)量相等點(diǎn)的動(dòng)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(yùn)動(dòng)并與彈簧運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，則始終沿同一直線運(yùn)動(dòng)，則A、B組成的組成的系統(tǒng)動(dòng)能損失最大的時(shí)刻是系統(tǒng)動(dòng)能損失最大的時(shí)刻是 ()AA開始運(yùn)動(dòng)時(shí)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)BA的速度等于的速度等于v時(shí)時(shí)CB的速度等于零時(shí)的速度等于零時(shí) DA和和B的速度相等時(shí)的速度相等時(shí)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(shí)，時(shí)，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(dòng)能最多，故只有能量守恒知系統(tǒng)損失動(dòng)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(dòng)摩擦因數(shù)相同，與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，A、B 組成的系統(tǒng)的動(dòng)量守恒組成的系統(tǒng)的動(dòng)量守恒B若若A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，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)的動(dòng)量守恒組成的系統(tǒng)的動(dòng)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(dòng)量守恒動(dòng)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(dòng)量守恒統(tǒng)的動(dòng)量守恒解析：解析：如果如果A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，彈簧與平板車上表面間的動(dòng)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(dòng)，它們所受的滑分別相對于小車向左、向右滑動(dòng)，它們所受的滑動(dòng)摩擦力動(dòng)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(dòng)量不守

10、恒，故其動(dòng)量不守恒，A選項(xiàng)錯(cuò)對選項(xiàng)錯(cuò)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(dòng)量守恒，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、D選項(xiàng)均正確若選項(xiàng)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(dòng)量守恒，系統(tǒng)的外力之和為零，故其動(dòng)量守恒，C選項(xiàng)正確選項(xiàng)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(shí)間變化情況如圖乙所示，則下列說法正速度隨時(shí)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(dòng)能為木板獲得的動(dòng)能為2 JB系統(tǒng)損失的機(jī)械能為系統(tǒng)損失的機(jī)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(dòng)摩擦因數(shù)為間的動(dòng)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(yùn)動(dòng)，做勻減速運(yùn)動(dòng)，A做勻加速運(yùn)動(dòng)，做勻加速運(yùn)動(dòng)，最后的共同速度為最后的共同速度為1 m/s，系統(tǒng)動(dòng)量守恒

12、，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，mv0(mM)v，求，求得得M2 kg，木板獲得的動(dòng)能為，木板獲得的動(dòng)能為1 J，系統(tǒng)損失的動(dòng)能為，系統(tǒng)損失的動(dòng)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(yùn)動(dòng)的加速運(yùn)動(dòng)的加速度為度為1 m/s2，動(dòng)摩擦因數(shù)為，動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1.故選項(xiàng)故選項(xiàng)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(dòng)量是的速度被反

13、彈，碰后兩球的總動(dòng)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(dòng)量守恒定律應(yīng)注意的問題應(yīng)用動(dòng)量守恒定律應(yīng)注意的問題1.注意動(dòng)量守恒的條件和機(jī)械能守恒的條件不同注意動(dòng)量守恒的條件和機(jī)械能守恒的條件不同機(jī)械能守恒的條件是只有重力、彈力做功，動(dòng)量守恒機(jī)械能守恒的條件是只有重力、彈力做功，動(dòng)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(dòng)量守恒的注意動(dòng)量守恒的“四性四性”(1)矢量性：表達(dá)式中涉及的都是矢量，需要首先選取正方矢量性：表達(dá)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(dòng)量的正、負(fù)向，分清各物

14、體初末動(dòng)量的正、負(fù)(2)瞬時(shí)性：動(dòng)量是狀態(tài)量，動(dòng)量守恒指對應(yīng)每一時(shí)刻的總瞬時(shí)性：動(dòng)量是狀態(tài)量，動(dòng)量守恒指對應(yīng)每一時(shí)刻的總動(dòng)量都和初時(shí)刻的總動(dòng)量相等不同時(shí)刻的動(dòng)量不能相動(dòng)量都和初時(shí)刻的總動(dòng)量相等不同時(shí)刻的動(dòng)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(dòng)量守同一性：速度的大小跟參考系的選取有關(guān)，應(yīng)用動(dòng)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(gè)物體所組成的系統(tǒng)，也適用普適性：它不僅適用于兩個(gè)物體所組成的系統(tǒng)，也適用于多個(gè)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(gè)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(diǎn)關(guān)鍵一點(diǎn) 動(dòng)量守恒定律的研究對象都是相互作用的物體動(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)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. 如圖如圖1415所示，光滑水平直軌道上有三個(gè)滑所示，光滑水平直軌道上有三個(gè)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(shí)始時(shí)A、B以共同速度以共同速度v0運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)，C靜止某時(shí)刻細(xì)繩突然斷靜止某時(shí)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(diǎn)撥思路點(diǎn)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(dòng)量，判斷是否滿足動(dòng)量守恒的條件，最后根據(jù)動(dòng)量守恒定律列方程求解守恒的條件，最后根據(jù)動(dòng)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(dòng)量在只限于一維的情況，即碰撞前物體的

17、動(dòng)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(jī)械能的轉(zhuǎn)移，在彈性力作用下，只產(chǎn)生機(jī)械能的轉(zhuǎn)移，系統(tǒng)內(nèi)無機(jī)械能損失系統(tǒng)內(nèi)無機(jī)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(jī)械能轉(zhuǎn)化為物受非彈性力作用，使部分機(jī)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(jī)械能損失最大碰撞后兩物體合為一體，機(jī)械能損失最大關(guān)鍵一點(diǎn)關(guān)鍵一點(diǎn) 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(dòng)量守恒動(dòng)量守恒(2)動(dòng)能不能增加動(dòng)能不能增加(3)速度要符合實(shí)際的物理情境例如碰撞后若兩物體向同速度要符合實(shí)

18、際的物理情境例如碰撞后若兩物體向同 一方向運(yùn)動(dòng)，則前面物體的速度要大于后面物體的速度一方向運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)向右運(yùn)動(dòng)在小球在小球A的前方的前方O點(diǎn)有一質(zhì)量為點(diǎn)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(yùn)均向右運(yùn)動(dòng)小球動(dòng)小球B被在被在Q點(diǎn)處的墻壁彈回后與小球點(diǎn)處的墻壁彈回后與小球A在在P點(diǎn)相遇，點(diǎn)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(diǎn)撥思路點(diǎn)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(dòng)量守恒和動(dòng)能相等列方程求解動(dòng)量守恒和動(dòng)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(dòng)，在碰撞過程中動(dòng)量守恒，碰撞前后動(dòng)能相等量守恒，碰撞前后動(dòng)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(dòng)量、碰撞、動(dòng)量守恒定律等本節(jié)內(nèi)容主要包括動(dòng)量、碰撞、動(dòng)量守恒定律等知識(shí)點(diǎn)，近幾年高考對本節(jié)內(nèi)容考查的幾率較大，既知識(shí)點(diǎn)，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(dú)考查，又有與其他部分知識(shí)結(jié)合有對本節(jié)內(nèi)容的單獨(dú)考查，又有與其他部分知識(shí)結(jié)合的考查，考查的題型有選擇、填空、計(jì)算等，考查的的考查，考查的題型有選擇、填空、計(jì)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