動(dòng)量守恒章末總結(jié)課件

1、章末總結(jié)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)典例精析動(dòng) 量 守 恒 定 律達(dá)標(biāo)檢測(cè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)量守恒定律基本概念答案動(dòng)量定義式：p= mv單位：kgm/s，且1 kgm/s1 ns方向：與速度 方向相同v動(dòng)量的變化定義式：pppmv方向：與方向相同v沖量定義式：i方向：與力f的方向相同物理意義：表示力對(duì) 的累積效應(yīng)ft時(shí)間動(dòng)量定理內(nèi)容：物體在一個(gè)過(guò)程始末的動(dòng)量變化量等于它在這個(gè)過(guò)程中所受力的沖量公式：i ppmvmvf合t答案動(dòng)量守恒定律公式pp，作用前后總動(dòng)量相同p0，作用前后總動(dòng)量不變守恒條件系統(tǒng)不受 的作用內(nèi)力遠(yuǎn)大于 ，且作用時(shí)間極短，系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒動(dòng)量守恒定律內(nèi)容：如果一個(gè)系統(tǒng) ，或者所受外力的矢量和為零，這個(gè)系

2、統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變p1p2，相互作用的兩個(gè)物體動(dòng)量的變化大小相等、方向相反系統(tǒng)所受外力的矢量和為零系統(tǒng)在某一方向上不受外力或所受外力的合力為零，系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守恒不受外力外力外力應(yīng)用動(dòng)量守恒定律碰撞：彈性碰撞、非彈性碰撞反沖、火箭返回一、動(dòng)量定理及其應(yīng)用典例精析1.沖量的計(jì)算(1)恒力的沖量：公式ift適用于計(jì)算恒力的沖量.(2)變力的沖量：通常利用動(dòng)量定理ip求解.可用圖象法計(jì)算.在ft圖象中陰影部分(如圖1)的面積就表示力在時(shí)間tt2t1內(nèi)的沖量.圖12.動(dòng)量定理ftmv2mv1的應(yīng)用(1)它說(shuō)明的是力對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng).應(yīng)用動(dòng)量定理解題時(shí)，只考慮物體的初、末狀態(tài)的動(dòng)量，而不必考慮中間的

3、運(yùn)動(dòng)過(guò)程.(2)應(yīng)用動(dòng)量定理求解的問(wèn)題：求解曲線運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量變化量.求變力的沖量問(wèn)題及平均力問(wèn)題.3.物體動(dòng)量的變化率 等于它所受的合外力，這是牛頓第二定律的另一種表達(dá)式.例例1一個(gè)鐵球，從靜止?fàn)顟B(tài)由10 m高處自由下落，然后陷入泥潭中，從進(jìn)入泥潭到靜止用時(shí)0.4 s，該鐵球的質(zhì)量為336 g，求：(結(jié)果保留兩位小數(shù)，g取10 m/s2)(1)從開(kāi)始下落到進(jìn)入泥潭前，重力對(duì)小球的沖量為多少？解析答案解析解析小球自由下落10 m所用的時(shí)間是t1 s s，重力的沖量igmgt10.33610 ns4.75 ns，方向豎直向下.答案答案4.75 ns，方向豎直向下(2)從進(jìn)入泥潭到靜止，泥潭對(duì)小球的沖

4、量為多少？解析答案解析解析設(shè)向下為正方向，對(duì)小球從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至停在泥潭中的全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)量定理得mg(t1t2)ft20.泥潭的阻力f對(duì)小球的沖量ft2mg(t1t2)0.33610( 0.4) ns6.10 ns，方向豎直向上.答案答案6.10 ns，方向豎直向上(3)泥潭對(duì)小球的平均作用力大小為多少？解析解析由ft26.10 ns得f15.25 n答案答案15.25 n1.合理選擇研究對(duì)象及對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程.2.由守恒條件判斷研究的系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒.注意：若選的過(guò)程包含幾個(gè)子過(guò)程，則每個(gè)子過(guò)程都必須滿足動(dòng)量守恒.3.解題時(shí)應(yīng)先規(guī)定正方向，將矢量式轉(zhuǎn)化為標(biāo)量式.二、動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用例例2如圖2

5、所示，在光滑水平面上有兩個(gè)木塊a、b，木塊b左端放置小物塊c并保持靜止，已知mamb0.2 kg，mc0.1 kg，現(xiàn)木塊a以初速度v2 m/s沿水平方向向右滑動(dòng)，木塊a與b相碰后具有共同速度(但不粘連)，c與a、b間均有摩擦.求：解析答案(1)木塊a與b相碰瞬間木塊a及小物塊c的速度大?。粓D2解析解析木塊a與b相碰瞬間c的速度為0，a、b木塊的速度相同，由動(dòng)量守恒定律得 mav(mamb)va，va 1 m/s.答案答案1 m/s0(2)設(shè)木塊a足夠長(zhǎng)，求小物塊c的最終速度解析答案解析解析c滑上a后，摩擦力使c加速，使a減速，直至a、c具有相同的速度，以a、c整體為研究對(duì)象，由動(dòng)量守恒定律得

6、mava(mamc)vc，vc m/s，方向水平向右.答案答案 m/s，方向水平向右1.動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律是矢量表達(dá)式，可寫(xiě)出某一方向的分量表達(dá)式；而動(dòng)能定理和能量守恒定律是標(biāo)量式，絕無(wú)分量表達(dá)式.2.解題時(shí)必須注意動(dòng)量守恒時(shí)，機(jī)械能不一定守恒，反之亦然.動(dòng)量守恒的條件是合外力為零，而機(jī)械能守恒的條件是除重力彈力外的其他外力做的功為零.3.若系統(tǒng)有多種形式的能參與轉(zhuǎn)化，則應(yīng)用能量守恒的觀點(diǎn)分析較方便.三、動(dòng)量和能量綜合問(wèn)題分析例例3如圖3所示，在光滑水平面上，木塊a的質(zhì)量ma1 kg，木塊b的質(zhì)量mb4 kg，質(zhì)量mc2 kg的木塊c置于足夠長(zhǎng)的木塊b上，b、c之間用一輕彈簧相拴接并且接觸

7、面光滑.開(kāi)始時(shí)b、c靜止，a以v010 m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，與b 碰撞后b的速度為3.5 m/s，碰撞時(shí)間極短.求(1)a、b碰撞后a的速度；圖3解析答案解析解析因碰撞時(shí)間極短，a、b碰撞時(shí)，c的速度為零，規(guī)定a的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得mav0mavambvb解得va代入數(shù)據(jù)解得va4 m/s，負(fù)號(hào)說(shuō)明方向與a的初速度方向相反.答案答案4 m/s，方向與a的初速度方向相反解析解析第一次恢復(fù)原長(zhǎng)，彈簧的彈性勢(shì)能為零，設(shè)此時(shí)b的速度為vb，c的速度為vc.由動(dòng)量守恒定律得mbvbmbvbmcvc答案答案(2)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)c的速度大小.解析答案例例4一質(zhì)量為2m的物體p靜止

8、于光滑水平地面上，其截面如圖4所示，圖中ab為粗糙的水平面，長(zhǎng)度為l；bc為一光滑斜面，斜面和水平面通過(guò)與ab和bc均相切的長(zhǎng)度可忽略的光滑圓弧連接.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的木塊以大小為v0的水平初速度從a點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)，在斜面上上升的最大高度為h，返回后在到達(dá)a點(diǎn)前與物體p相對(duì)靜止.重力加速度為g.求：(1)木塊在ab段受到的摩擦力ff；圖4解析答案解析解析木塊在斜面上上升到最高點(diǎn)時(shí)，木塊與物體p具有相同的水平速度，設(shè)為v1.以v0的方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得mv0(m2m)v1此過(guò)程中，由動(dòng)能定理得答案答案(2)木塊最后距a點(diǎn)的距離s.解析答案返回解析解析設(shè)最后木塊與物體p的共同速度為v2，由動(dòng)量

9、守恒定律得mv0(m2m) v2整個(gè)過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理得答案答案達(dá)標(biāo)檢測(cè)解析答案答案答案abc2.一質(zhì)量為0.5 kg的小物塊放在水平地面上的a點(diǎn)，距離a點(diǎn)5 m的位置b處是一面墻，如圖5所示.物塊以v09 m/s的初速度從a點(diǎn)沿ab方向運(yùn)動(dòng)，在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7 m/s，碰后以6 m/s的速度反向運(yùn)動(dòng)直至靜止.g取10 m/s2.(1)求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；解析答案解析解析對(duì)小物塊從a運(yùn)動(dòng)到b處的過(guò)程中應(yīng)用動(dòng)能定理代入數(shù)值解得0.32圖5答案答案0.32(2)若碰撞時(shí)間為0.05 s，求碰撞過(guò)程中墻面對(duì)物塊平均作用力的大小f；解析答案解析解析取向右為正方向，碰后滑塊速度v6

10、m/s由動(dòng)量定理得：ftmvmv解得f130 n其中“”表示墻面對(duì)物塊的平均力方向向左.答案答案130 n解析答案(3)求物塊在反向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做的功w.解析解析對(duì)物塊反向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中應(yīng)用動(dòng)能定理得w0 mv2，解得w9 j答案答案9 j123.如圖6所示，a為一有光滑曲面的固定軌道，軌道底端是水平的，質(zhì)量m40 kg的小車(chē)b靜止于軌道右側(cè)，其板與軌道底端靠近且在同一水平面上，一個(gè)質(zhì)量m20 kg的物體c以2 m/s的初速度從軌道頂端滑下，沖上小車(chē)b后經(jīng)一段時(shí)間與小車(chē)相對(duì)靜止并繼續(xù)一起運(yùn)動(dòng).若軌道頂端與底端水平面的高度差h為0.8 m，物體與小車(chē)板面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，小車(chē)與水平面間的摩擦忽略不計(jì)，(取g10 m/s2)求：圖6解析答案(1)物體c滑到軌道底端時(shí)的速度大??；解析解析下滑過(guò)程中機(jī)械能守恒，有：答案