[工学]2014一轮复习指导：第14章 动量守恒定律及其应用.ppt

第十四章 动动量守恒定律及其应应用 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 考纲 展 示 1.动量、动量守恒定律及其应用() 2.弹性碰撞和非弹性碰撞()(实验：验证动 量 守恒定律) 复习 目 标 1.了解动量概念，理解动量守恒定律及其适用 条件，掌握利用动量守恒定律解题的基本方 法和步骤. 2.了解弹性碰撞和非弹性碰撞，掌握两物体碰 撞的基本规律及利用动量守恒定律求解的方 法. 3.掌握验证一维碰撞中动量守恒的实验方法. 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 知识点一 动量、动量守恒守律 1动动量 (1)定义义：运动动物体的质质量和的乘积积，通常用p来表 示 (2)表达式：p. (3)单单位：kgm/s. (4)标标矢性：动动量是矢量，其方向和方向相同 速度 mv 速度 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 2动动量守恒定律 (1)内容：如果一个系统统 ，或 时时，这这个 系统统的总动总动 量就保持不变变 (2)表达式 pp，系统统相互作用前 等于相互作用后的 m1v1m2v2m1v1m2v2，相互作用的两个物体组组成的系统统 ，作用前的等于作用后的 p1p2，相互作用的两个物体动动量的增量 不受外力所受合外力为为零 总动总动 量 总动总动 量 动动量之和动动量之和 等大反向 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 p0，系统总动统总动 量的增量为为 (3)成立条件 理想守恒：系统统不受外力或所受外力的 ， 则则系统动统动 量守恒 近似守恒：系统统受到外力的合力不为为零，但当内力 外力时时，系统统的动动量可看成近似守恒 分方向守恒：当某个方向上 ，在该该方向上动动量守 恒 零 合力为为零 远远大于 合外力为为零 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 1动动量、动动能、动动量变变化量的比较较 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 2.动动量守恒定律的特点 矢量 性 动量守恒的方程为矢量方程，应选取统一的 正方向 相对 性 各物体的速度必须是相对同一参考系的速度( 没有特殊说明要选地球这个参考系)如果 题设条件中各物体的速度不是相对同一参考 系时，必须转换 成相对同一参考系的速度 系统 性 解题时，选择的对象是满足条件的系统，不 是其中一个物体，也不是题中有几个物体就 选几个物体 同时 性 动量是一个瞬时量，动量守恒指的是系统在任 一瞬间的动量都相等 阶段 性 只有满足守恒条件的过程或阶段，动量才守恒 普适 性 动量守恒定律不仅适用于低速宏观物体而且适 用于接近光速运动的微观粒子 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 1.如图图所示，一个质质量为为0.18 kg的垒垒球，以25 m/s的水平速度 向左飞飞向球棒，被球棒打击击后反向水平飞飞回，速度大小变为变为 45 m/s，则这则这 一过过程中动动量的变变化量为为( ) A大小为为3.6 kgm/s，方向向左 B大小为为3.6 kgm/s，方向向右 C大小为为12.6 kgm/s，方向向左 D大小为为12.6 kgm/s，方向向右 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 解析：选选向左为为正方向，则动则动 量的变变化量为为pmv1mv0 0.18(45) kgm/s0.1825 kgm/s12.6 kgm/s，大小 为为12.6 kgm/s，负负号表示其方向向右，故D正确 答案：D 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 知识点二 碰撞、反冲和爆炸 1碰撞 (1)概念：碰撞是指物体间间的相互作用持续时间续时间 很短，而物体间间 相互作用力很大的现现象 (2)特点：在碰撞现现象中，一般都满满足内力外力， 可认为认为 系统统的动动量守恒 远远大于 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 2反冲和爆炸 (1)反冲现现象 原来系统统内物体具有相同的，发发生相互作用后， 系统统因各部分的速度不再相同而 的现现象 (2)爆炸问题问题 物体间间的相互作用力很大，且远远大于系统统所受的外力，所以系 统动统动 量爆炸过过程中位移很小，可忽略不计计，作 用后从相互作用前的位置以新的动动量开始运动动 速度 向相反方向运动动 守恒 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 1碰撞现现象满满足的规规律 (1)动动量守恒 (2)机械能不增加 (3)速度要合理 若碰前两物体同向运动动，则应则应 有v后v前，碰后原来在前的物 体速度一定增大，若碰后两物体同向运动动，则应则应 有v前v后. 碰前两物体相向运动动，碰后两物体的运动动方向不可能都不改 变变 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 2对对反冲现现象的三点说说明 (1)系统统内的不同部分在强大内力作用下向相反方向运动动，通常 用动动量守恒来处处理 (2)反冲运动动中，由于有其他形式的能转变为转变为 机械能，所以系统统 的总总机械能增加 (3)反冲运动动中平均动动量守恒 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 3爆炸现现象的三个规规律 (1)动动量守恒：由于爆炸是在极短的时间时间 内完成的，爆炸物体间间 的相互作用力远远远远 大于受到的外力，所以在爆炸过过程中，系统统 的总动总动 量守恒 (2)动动能增加：在爆炸过过程中，由于有其他形式的能量(如化学能 )转转化为动为动 能，所以爆炸前后系统统的总动总动 能增加 (3)位置不变变：爆炸的时间时间 极短，因而作用过过程中，物体产产生的 位移很小，一般可忽略不计计，可以认为认为 爆炸后仍然从爆炸前的 位置以新的动动量开始运动动 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 2一炮舰舰在湖面上匀速行驶驶，突然从船头头和船尾同时时向前和向 后发发射一发发炮弹弹，设设两炮弹质弹质 量相同，相对对于地面的速率相同 ，牵牵引力、阻力均不变变，则则船的动动量和速度的变变化是( ) A动动量不变变，速度增大 B动动量变变小，速度不变变 C动动量增大，速度增大 D动动量增大，速度减小 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 解析：炮舰舰具有一向前的动动量，在发发射炮弹过弹过 程中动动量守恒， 由于两发发炮弹弹的总动总动 量为为零，因而船的动动量不变变，又因为为船发发 射炮弹弹后质质量变变小，因此船的速度增大 答案：A 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 知识点三 实验：验证动量守恒定律 1实验实验 原理 在一维维碰撞中，测测出两物体的质质量m1、m2和碰撞前后物体的速 度v1、v2、v1、v2，找出碰撞前的动动量pm1v1m2v2及碰撞后 的动动量pm1v1m2v2，看碰撞前后动动量是否守恒 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 2实验实验 器材 方案一：气垫导轨垫导轨 、光电计时电计时 器、天平、滑块块(两个)、重物、 弹弹簧片、细绳细绳 、弹弹性碰撞架、胶布、撞针针、橡皮泥 方案二：带细线带细线 的摆摆球(两套)、铁铁架台、天平、量角器、坐标标 纸纸、胶布等 方案三：光滑长长木板、打点计时计时 器、纸带纸带 、小车车(两个)、天平 、撞针针、橡皮泥 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 1实验时应实验时应 注意的几个问题问题 (1)前提条件：碰撞的两物体应应保证证“水平”和“正碰” (2)方案提醒 若利用气垫导轨进垫导轨进 行实验实验 ，调调整气垫导轨时垫导轨时 ，注意利用水 平仪仪确保导轨导轨 水平 若利用摆摆球进进行实验实验 ，两小球静放时时球心应应在同一水平线线上 ，且刚刚好接触，摆线竖摆线竖 直，将小球拉起后，两条摆线应摆线应 在同一 竖竖直平面内 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 若利用长长木板进进行实验实验 ，可在长长木板下垫垫一小木片用以平衡 摩擦力 若利用斜槽进进行实验实验 ，入射球质质量要大于被碰球质质量，即： m1m2，防止碰后m1被反弹弹 (3)探究结论结论 ：寻寻找的不变变量必须须在各种碰撞情况下都不改变变 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 2对实验误对实验误 差的分析 (1)系统误统误 差：主要来源于装置本身是否符合要求，即： 碰撞是否为为一维维碰撞 实验实验 是否满满足动动量守恒的条件：如气垫导轨垫导轨 是否水平，两球 是否等大，长长木板实验实验 是否平衡掉摩擦力等 (2)偶然误误差：主要来源于质质量m和速度v的测测量 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 (3)减小误误差的措施 设计设计 方案时应时应 保证证碰撞为为一维维碰撞，且尽量满满足动动量守恒的 条件 采取多次测测量求平均值值的方法减小偶然误误差 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 3在“验证动验证动 量守恒定律”的实验实验 中，装置如图图所示，A球为为 入射小球，B球为为被碰小球以下说说法正确的是( ) 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 A入射小球的质质量m1大于被碰小球的质质量m2 B入射小球的半径r1大于被碰小球的半径r2 C入射小球每次都必须须从斜槽上的同一位置由静止释释放 D斜槽末端的切线线必须须水平，小球放在斜槽末端处应处应 能静止 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 解析：为为使碰撞后两球均向前运动动，入射小球质质量大于被碰小 球质质量，A正确为为使两球碰后速度均沿水平方向，两球半径均 相同，且斜槽末端切线线水平，B错误错误 ，D正确 答案：ACD 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 (2012山东东高考)光滑水平轨轨道上有三个木块块A、 B、C，质质量分别为别为 mA3m、mBmCm，开始时时B、C均静 止，A以初速度v0向右运动动，A与B碰撞后分开，B又与C发发生碰 撞并粘在一起，此后A与B间间的距离保持不变变求B与C碰撞前B 的速度大小 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 解析：设设A与B碰撞后，A的速度为为vA，B与C碰撞前B的速度为为 vB，B与C碰撞后粘在一起的速度为为v，由动动量守恒定律得 对对A、B木块块：mAv0mAvAmBvB 对对B、C木块块：mBvB(mBmC)v 由A与B间间的距离保持不变变可知 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 应应用动动量守恒定律的解题题步骤骤 1.明确研究对对象，确定系统统的组组成(系统统包括哪几个物体及研究 的过过程)； 2进进行受力分析，判断系统动统动 量是否守恒(或某一方向上是否 守恒)； 3规规定正方向，确定初末状态动态动 量； 4由动动量守恒定律列出方程； 5代入数据，求出结结果，必要时讨论说时讨论说 明 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 【变变式训练训练 】1.(2012福建高考)如图图所示，质质量为为M的小船在 静止水面上以速率v0向右匀速行驶驶，一质质量为为m的救生员员站在 船尾，相对对小船静止若救生员员以相对对水面速率v水平向左跃跃入 水中，则则救生员跃员跃 出后小船的速率为为( ) 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 答案：C 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 (8分)(2011新课标课标 全国高考)如图图所示，A、B、C 三个木块块的质质量均为为m，置于光滑的水平面上，B、C之间间有一 轻质弹轻质弹 簧，弹弹簧的两端与木块块接触而不固连连将弹弹簧压紧压紧 到不 能再压缩时压缩时 用细线细线 把B和C紧连紧连 ，使弹弹簧不能伸展，以至于B 、C可视为视为 一个整体现现A以初速v0沿B、C的连线连线 方向朝B运 动动，与B相碰并粘合在一起，以后细线细线 突然断开，弹弹簧伸展， 从而使C与A、B分离，已知C离开弹弹簧后的速度恰为为v0，求弹弹 簧释释放的势势能 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 设设碰后A、B和C的共同速度大小为为v，由动动量守恒定律得， 3mvmv0(2分) 设设C离开弹弹簧时时，A、B的速度大小为为v1，由动动量守恒定律得， 3mv2mv1mv0(2分) 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 解决多物体系统动统动 量守恒问题问题 的技巧 1灵活选选取系统统的构成，根据题题目的特点可选选取其中动动量守 恒或能量守恒的几个物体为为研究对对象，不一定选选所有的物体为为 研究对对象 2灵活选选取物理过过程在综综合题题目中，物体运动动常有几个不 同过过程，根据题题目的已知、未知灵活地选选取物理过过程来研究 列方程前要注意鉴别鉴别 判断所选过选过 程动动量、机械能的守恒情况 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 【变变式训练训练 】2.(2012大纲纲全国高考)如图图，大小相同的摆摆球a 和b的质质量分别为别为 m和3m，摆长摆长 相同，并排悬悬挂，平衡时时两球 刚刚好接触，现现将摆摆球a向左拉开一小角度后释释放若两球的碰撞 是弹弹性的，下列判断正确的是( ) 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 A第一次碰撞后的瞬间间，两球的速度大小相等 B第一次碰撞后的瞬间间，两球的动动量大小相等 C第一次碰撞后，两球的最大摆摆角不相同 D发发生第二次碰撞时时，两球在各自的平衡位置 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 答案：AD 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 气垫导轨垫导轨 是常用的一种实验仪实验仪 器，它是利用气泵泵 使带带孔的导轨导轨 与滑块块之间间形成气垫垫，使滑块悬块悬 浮在导轨导轨 上， 滑块块在导轨导轨 上的运动动可视为视为 无摩擦的我们们可以用带竖带竖 直挡挡 板C和D的气垫导轨垫导轨 以及滑块块A和B来探究碰撞中不变变量，如图图 所示，实验实验 步骤骤如下： 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 a用天平分别测别测 出滑块块A、B的质质量mA、mB. b调调整气垫导轨垫导轨 ，使导轨处导轨处 于水平 c在A和B间间放入一个被压缩压缩 的轻弹轻弹 簧，用电动电动 卡销锁销锁 定，静 止放置在气垫导轨垫导轨 上 d用刻度尺测测出滑块块A的左端至挡挡板C的距离L1. e按下电钮电钮 放开卡销销，同时时使分别记录别记录 滑块块A、B运动时间动时间 的计时计时 器开始工作当A、B滑块块分别别碰撞C、D挡挡板时时停止计计 时时，记记下滑块块A、B分别别到达挡挡板C、D的运动时间动时间 t1和t2. 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 (1)实验实验 中还应测还应测 量的物理量是 _ _ (2)利用上述测测量的实验实验 数据，得出关系式 _ _ 知识要点解读热点考向聚焦 新课标课标高考总总复习习物理（RJ版） 随堂达标演练活 页 作 业 成立，即可得出碰撞中守恒的量是mv的动动量和上式中算得的 A、B两滑块块的动动量大小并不完