高考物理一轮复习 第1课时 动量定理 动量守恒定律及其应用课件（选修35）.ppt

第1课时动量定理动量守恒定律及其应用 知识梳理 知识点一 动量 动量定律1 动量 1 定义 运动物体的质量和的乘积叫做物体的动量 通常用p来表示 2 表达式 p 3 单位 4 标矢性 动量是矢量 其方向和方向相同 速度 mv kg m s 速度 2 动量守恒定律 1 内容 如果一个系统 或者所受为0 这个系统的总动量保持不变 2 表达式m1v1 m2v2 或p p 3 适用条件 理想守恒 系统不受外力或所受为零 则系统动量守恒 近似守恒 系统受到的合力不为零 但当内力远外力时 系统的动量可近似看成守恒 分方向守恒 系统在某个方向上所受合力为零时 系统在该方向上动量守恒 不受外力 外力的矢量和 m1v1 m2v2 外力的合力 大于 知识点二 弹性碰撞和非弹性碰撞1 碰撞碰撞是指物体间的相互作用持续时间 而物体间的相互作用力的现象 2 特点在碰撞现象中 一般都满足内力外力 可认为相互碰撞的系统动量守恒 很短 很大 远大于 3 分类 思维深化判断正误 正确的画 错误的画 1 一个物体的运动状态变化 它的动量一定改变 2 系统的动量守恒时 机械能也一定守恒 3 动量守恒定律表达式m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 一定是矢量式 应用时一定要规定正方向 且其中的速度必须相对同一个参考系 答案 1 2 3 题组自测 题组一动量概念的理解1 下列说法正确的是 a 速度大的物体 它的动量一定也大b 动量大的物体 它的速度一定也大c 只要物体的运动速度大小不变 物体的动量就保持不变d 物体的动量变化越大则该物体的速度变化一定越大答案d 2 下列关于动量及其变化 说法正确的是 a 两物体的动量相等 动能也一定相等b 物体动能发生变化 动量也一定发生变化c 动量变化的方向一定与初 末动量的方向都不同d 动量变化的大小 不可能等于初 末状态动量大小之和 答案b 题组二动量守恒定律的理解及应用3 多选 下列相互作用的过程中 可以认为系统动量守恒的是 解析动量守恒的条件是相互作用的物体系统不受外力或所受外力的合力为零 而相互作用过程中内力远大于外力时也可认为动量守恒 图a中 滑轮男孩推滑轮女孩的过程中 内力远大于外力 因此系统的动量可认为守恒 图b和图d中 在两物体相互作用的过程中 没有满足内力远大于外力的条件 系统的动量不守恒 图c中 太空中无空气阻力作用 太空人和子弹在相互作用过程中动量守恒 答案ac 4 a球的质量是m b球的质量是2m 它们在光滑的水平面上以相同的动量运动 b在前 a在后 发生正碰后 a球仍朝原方向运动 但其速率是原来的一半 碰后两球的速率比va vb 为 a 1 2b 1 3c 2 1d 2 3 考点一动量守恒定律的条件及应用1 动量守恒定律适用条件 1 前提条件 存在相互作用的物体系 2 理想条件 系统不受外力 3 实际条件 系统所受合外力为0 4 近似条件 系统内各物体间相互作用的内力远大于系统所受的外力 5 方向条件 系统在某一方向上满足上面的条件 则此方向上动量守恒 2 动量守恒定律的表达式 1 m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 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 2 p1 p2 相互作用的两个物体动量的增量等大反向 3 p 0 系统总动量的增量为零 例1 2014 江苏卷 12c 3 牛顿的 自然哲学的数学原理 中记载 a b两个玻璃球相碰 碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15 16 分离速度是指碰撞后b对a的速度 接近速度是指碰撞前a对b的速度 若上述过程是质量为2m的玻璃球a以速度v0碰撞质量为m的静止玻璃球b 且为对心碰撞 求碰撞后a b的速度大小 动量守恒定律的解题步骤 变式训练 1 如图1所示 两块厚度相同的木块a b 紧靠着放在光滑的桌面上 其质量分别为2 0kg 0 9kg 它们的下表面光滑 上表面粗糙 另有质量为0 10kg的铅块c 大小可以忽略 以10m s的速度恰好水平地滑到a的上表面 由于摩擦 铅块c最后停在木块b上 此时b c的共同速度v 0 5m s 求木块a的最终速度和铅块c刚滑到b上时的速度 图1 解析铅块c在a上滑行时 木块一起向右运动 铅块c刚离开a时的速度设为vc a和b的共同速度为va 在铅块c滑过a的过程中 a b c所组成的系统动量守恒 有mcv0 ma mb va mcvc 在铅块c滑上b后 由于b继续加速 所以a b分离 a以va匀速运动 在铅块c在b上滑行的过程中 b c组成的系统动量守恒 有mbva mcvc mb mc v代入数据解得va 0 25m s vc 2 75m s 答案0 25m s2 75m s 考点二碰撞模型的规律及应用1 碰撞的特点和种类 1 碰撞的特点 作用时间极短 内力远大于外力 满足动量守恒 满足能量不增加原理 必须符合一定的物理情境 2 碰撞的种类 完全弹性碰撞 动量守恒 动能守恒 质量相等的两物体发生完全弹性碰撞时交换速度 非完全弹性碰撞 动量守恒 动能不守恒 完全非弹性碰撞 动量守恒 动能不守恒 碰后两物体共速 系统机械能损失最大 2 碰撞现象满足的规律 1 动量守恒定律 2 机械能不增加 3 速度要合理 若碰前两物体同向运动 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 则应有v前 v后 碰前两物体相向运动 碰后两物体的运动方向不可能都不改变 例2 如图2所示 光滑水平面上有大小相同的a b两球在同一直线上运动 两球质量关系为mb 2ma 规定向右为正方向 a b两球的动量均为6kg m s 运动中两球发生碰撞 碰撞后a球的动量增量为 4kg m s 则 a 左方是a球 碰撞后a b两球速度大小之比为2 5b 左方是a球 碰撞后a b两球速度大小之比为1 10c 右方是a球 碰撞后a b两球速度大小之比为2 5d 右方是a球 碰撞后a b两