《动量守恒定律》复习.ppt

选修35 第一章 动量守恒定律 考 纲 展 示高 考 瞭 望 知识识点 要 求 说说 明 动动量、动动 量守恒定 律 只 限 于 一 维维 1.动动量守恒定律的应应用是本章重点、 高考热热点，动动量、动动量的变变化量两 个概念常穿插在规规律中考查查. 2.在高考题题中动动量守恒定律常与能量 转转化与守恒定律结结合，解决碰撞、 打击击、反冲、滑块块摩擦等问题问题 ，还还 要重视动视动 量守恒与圆圆周运动动、核反 应应的结结合. 3.探究和验证验证 碰撞中的动动量守恒，在 高考实验实验 考查查中出现频现频 率很高. 弹弹性碰撞 和非弹弹性 碰撞 （实验实验 、 探究）验验 证动证动 量守 恒定律 1定义：运动物体的质量和 的乘积叫做动量， 通常用p来表示 2表达式：p . 3单位：由速度单位和质量单位共同确定，即kgm/s. 4动量是矢量，其方向和 方向相同 速度 mv 速度 第1讲 动量守恒定律及其应用 动量、动能、动量变化量的比较 名 称 项项目 动动 量动动 能 动动量的 变变化量 定 义义 物体的质质量和 速度的乘积积 物体由于运动动 而具有的能量 物体末动动量与 初动动量的矢量差 定义义式pmvEkmv2ppp 矢标标性矢 量标标 量矢 量 特 点状态态量状态态量过过程量 关联联方程 (1)当物体的速度大小不变，方向变化时，动量一定改 变，动能却不变，如：匀速圆周运动 (2)在谈及动量时，必须明确是物体在哪个时刻或哪个 状态所具有的动量 (3)物体动量的变化率 等于它所受的力，这是牛顿 第二定律的另一种表达形式 1如图图111所示，PQS是固定于竖竖直平面内的光 滑的 圆圆周轨轨道， 圆圆心O在S的正上方，在O和P两点各有一质质量为为m 的小物块块a和b，从同一时时刻开始，a自由下落，b沿圆圆 弧下滑以下说说法正确的是( ) Aa比b先到达S，它们们在S点的动动量不相等 Ba与b同时时到达S，它们们在S点的动动量不相等 Ca比b先到达S，它们们在S点的动动量相等 Db比a先到达S，它们们在S点的动动量相等 a b 解析：a、b两球到达S点时速度方向不同，故它们的动量 不等，C、D错误 由机械能守恒定律知，a、b经过同一高度时速率相同， 但b在竖直方向的分速度vb始终小于同高度时a球的速度va ，应有平均速度 ，所以a先到达S点， A正确，B错误 答案：A 1内容：相互作用的物体组成的系统 时， _或_这个系统的 总动 量就保持不变，这就是动量守恒定律 2公式：m1v1m2v2 . 不受外力所受合外力为为零 m1v1m2v2 1成立条件 (1)系统统不受外力或所受外力的合力为为零，则则 系统动统动 量守恒 (2)系统统受到的合外力不为为零，但当内力远远大 于外力时时，系统统的动动量可看成近似守恒 (3)当某个方向上受合外力为为零，在该该方向上 动动量守恒 2表达式 (1)pp，系统相互作用前总动 量p等于 相互作用后的总动 量p. (2)m1v1m2v2m1v1m2v2，相互作用 的两个物体组成的系统，作用前的动量和 等于作用后的动量和 (3)p1p2，相互作用的两个物体动 量的增量等大反向 (4)p0，系统总动 量的增量为零 动量守恒定律的不同表达形式及含义 p=p（系统相互作用前总动量p等于相 互作用后总动量p）； =0(系统总动量的增量等于0)； 1=- 2（两个物体组成的系统中， 各自动量增量大小相等、方向相反）， 其中的形式最常用，具体到实际应用时 又有以下常见三种形式： a. m1v1+m2v2=m1v1+m2v2 (适用于作用前后都运动的两个物体组成的 系统). b. 0= m1v1+ m2v2（适用于原来静止的两 个物体组成的系统，比如爆炸、反冲等， 两者速率及位移大小与各自质量成反比）. c. m1v1+ m2v2 =(m1+m2)v（适用于两物体 作用后结合在一起或具有共同速度的情况 ）. 要点疑点考 点 四、理解要点 1.动量守恒定律的研究对象是相互作用物 体组成的系统. 2.系统“总动量不变”不仅是系统初、末 两个时刻总动量相等，而且是指系统在整个 过程中任意两个时刻的总动量都相等. 3.式子是矢量式，根据教学大纲，动量守 恒定律应用只限于一维情况.应用时，先选定 正方向，而后将矢量式化为代数式. 要点疑点考 点 五、应用动量守恒定律解题的基本步骤 （1）分析题意，明确研究对象，在分析相互作用的物 体的总动量是否守恒时，通常把这些被研究的物体总称 为系统.要明确所研究的系统是由哪几个物体组成的. （2）要对系统内的物体进行受力分析，弄清哪些是系 统内部物体之间相互作用的力，即内力；哪些是系统外 的物体对系统内物体的作用力，即外力. 在受力分析的基础上，根据动量守恒的条件，判断能否 应用动量守恒定律. 要点疑点考 点 （3）明确所研究的相互作用过程，确定过 程的始、末状态，即系统内各个物体的初 动量和末动量和表达式. 注意在选取某个已知量的方向为正方向以 后，凡是和选定的正方向同向的已知量取 正值，反向的取负值. （4）建立动量守恒方程，代入已知量，解 出待求量，计算结果如果是正的，说明该 量的方向和正方向相同，如果是负的，则 和选定的正方向相反. 初试身手 1.质量为M的原子核，原来处于静 止状态，当它以速度v放出一个质 量为m的粒子时，剩余部分速度是 （ ） A.mv/(M-m) B.-mv/(M-m) C.mv/(M+m) D.-mv/(M+m) 初试身手 2.把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平 地面上，枪沿水平方向发射一颗子弹，关于枪、弹、 车，下列说法正确的是( ) A.枪和弹组成的系统动量守恒 B.枪和车组成的系统动量守恒 C.枪、弹、车三者组成的系统，因为枪弹和枪筒之 间的摩擦力很小，使系统的动量变化很小，可以忽略 不计，系统动量近似守恒. D.三者组成的系统动量守恒，因为系统只受重力和 地面的支持力这两个力作用，这两个力的和为0. 3.设a,b两球碰撞前后在同一直线上运动，若 测得它们碰撞前的速度是Va、V b,相碰后的速 度为Va、Vb,由此可知两球的质量之比 mam b为( ) A.（ Vb -V b ）(Va-Va) B.(Va-Va)(V b -V b) C.(Va-V b)(Va-V b) D.(Va-Va)(Vb-V b) 4如图5-2-1所示，在光滑水平面上 放置A、B两个物体，其中B物体与一个 质量不计的弹簧相连且静止在水平面 上，A物体质量是m，以速度v0逼近物 体B，并开始压缩弹簧，在弹簧被压缩 过程中( ) 图5-2-1 A.在任意时刻，A、B组成的系统动量相 等，都是mv0 B.任意一段时间内，两物体所受冲量大 小相等. C.在把弹簧压缩到最短过程中，A物体和 B物体动量都不变，都守恒 D.当弹簧压缩量最大时，A、B两物体的 速度大小相等. 【例1】质量m1=10g的小球在光滑 的水平面上以v1=30cm/s的速率向 右运动，恰好遇上质量m2=50g的 小球以v2为10cm/s的速率向左运 动，碰撞后，小球m2恰好停止， 那么碰撞后小球m1的速度是多大 ？方向如何？ 【解析】设v1的方向为正方向（向右）， 则各速度的正负号为 v1=30cm/s，v2=-10cm/s,v2=0. 据m1v1+m2v2=m1v1+m2v2有 10v1=1030+50(-10)， 解得v1=-20(cm/s). 负号表示碰撞后，m1的方向与碰撞前的 方向相反，即向左. 【例2】总质量为M的列车以匀速率 v0在平直的轨道上行驶，各车厢受 的阻力都是车重的k倍，与车速无 关.某时刻列车后面重量为m的车厢 脱了钩而机车的牵引力