高中物理 第十六章 动量守恒定律章末小结课件 新人教版选修35.ppt

第十六章 动量守恒定律 章末小结 知识结构 规律方法 一 动量定理及应用1 冲量的计算 1 恒力的冲量 公式i ft适用于计算恒力的冲量 2 变力的冲量 通常利用动量定理i p求解 可用图象法计算 在f t图象中阴影部分 如图 的面积就表示力在时间 t t2 t1内的冲量 2 动量定理ft mv2 mv1的应用 1 它说明的是力对时间的累积效应 应用动量定理解题时 只考虑物体的初 末状态的动量 而不必考虑中间的运动过程 2 应用动量定理求解的问题 求解曲线运动的动量变化量 求变力的冲量问题及平均力问题 求相互作用时间 利用动量定理定性分析一些物理现象 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳 翻滚并做各种空中动作的运动项目 一个质量为60kg的运动员 从离水平网面3 2m高处自由下落 着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5 0m高处 已知运动员与网接触的时间为1 2s 若把这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理 求此力的大小 g取10m s2 典例1 解题指导 物体的动量变化与物体所受合外力的冲量有关 因此解决这一类问题要注意研究对象和研究过程中物体的受力分析 二 动量守恒定律在多物体问题及临界问题中的应用1 对于两个以上的物体组成的物体系 1 正确分析相互作用过程中各物体状态的变化情况 建立运动模型 2 分清作用过程的各个阶段和联系各阶段的状态量 3 合理选取研究对象 既要符合动量守恒的条件 又要便于解题 2 对于临界问题在动量守恒定律的应用中 常常会遇到相互作用的两物体相距最近 避免相碰和物体开始反向运动等临界问题 这类问题的求解关键是充分利用反证法 极限法分析物体的临界状态 挖掘问题中隐含的临界条件 选取适当的系统和过程 运用动量守恒定律进行解答 典例2 三 解答动力学问题的三种思路1 三种思路的比较 2 三种思路的选择 1 对于不涉及物体运动过程中的加速度和时间问题 无论是恒力做功还是变力做功 一般都利用动能定理求解 如果只有重力和弹簧弹力做功而不涉及运动过程的加速度和时间问题 则采用机械能守恒定律求解 2 对于碰撞 反冲类问题 应用动量守恒定律求解 对于相互作用的两物体 若明确两物体相对滑动的距离 应考虑选用能量守恒 功能关系 建立方程 特别提醒 1 若研究对象为一个系统 应优先考虑两大守恒定律 若研究对象为单一物体 可优先考虑两个定理 特别是涉及时间问题时应优先考虑动量定理 涉及功和位移问题时应优先考虑动能定理 所选方法不同 处理问题的难易 繁简程度可能有很大的差别 2 两个守恒定律和两个定理只考查一个物理过程的始 末两个状态有关物理量间的关系 对过程的细节不予细究 这正是它们的方便之处 特别是对于变力做功 曲线运动 竖直平面内的圆周运动 碰撞等问题 就更显示出它们的优越性 在某高速公路上 质量为m的汽车拉着质量为m的拖车匀速行驶 速度为v 在某一时刻拖车脱钩了 若汽车的牵引力保持不变 则在拖车刚停止运动的瞬间 汽车的速度多大 设阻力大小正比于车的重量 解题指导 本题可从力的观点或动量的观点分析求解 典例3 触及高考 1 动量守恒定律属于高考热点 动量概念的考查也是个重点 2 以碰撞 反冲 爆炸 相互摩擦打滑等为情景 与能量转化与守恒定律结合起来考查在高考题中出现频率较高 3 动量定理和动量守恒定律在实际生活 生产 新科技中的应用等题目在高考中可能增加 据此在学习中要重视这部分基本概念 基本理论的理解 并培养用其定性分析讨论问题的能力 2018 全国卷 24 一质量为m的烟花弹获得动能e后 从地面竖直升空 当烟花弹上升的速度为零时 弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分 两部分获得的动能之和也为e 且均沿竖直方向运动 爆炸时间极短 重力加速度大小为g 不计空气阻力和火药的质量 求 1 烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间 2 爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度 例题 一 考题探析 一 选择题 1 2题为单选题 3题为多选题 1 2018 全国卷 14 高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动 在启动阶段 列车的动能 a 与它所经历的时间成正比b 与它的位移成正比c 与它的速度成正比d 与它的动量成正比 b 二 临场练兵 2 2018 全国卷 15 高空坠物极易对行人造成伤害 若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下 与地面的碰撞时间约为2ms 则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为 a 10nb 102nc 103nd 104n c 3 2017 全国卷 20 一质量为2kg的物块在合外力f的作用下从静止开始沿直线运动 f随时间t变化的图线如图所示 则 a t 1s时物块的速率为1m sb t 2s时物块的动量大小为4kg m sc t 3s时物块的动量大小为5kg m sd t 4s时物块的速度为零 ab 二 非选择题4 2018 全国卷 24 汽车a在水平冰雪路面上行驶 驾驶员发现其正前方停有汽车b 立即采取制动措施 但仍然撞上了汽车b 两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示 碰撞后b车向前滑动了4 5m a车向前滑动了2 0m 已知a和b的质量分别为2 0 103kg和1 5 103kg 两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0 10 两车碰撞时间极短 在碰撞后车轮均没有滚动 重力加速度大小g 10m s2 求 1 碰撞后的瞬间b车速度的大小 2 碰撞前的瞬间a车速度的大小 答案 1 3 0m s 2 4 3m s 5 2018 北京卷 22 2022年将在我国举办第二十四届冬奥会 跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一 某滑道示意图如下 长直助滑道ab与弯曲滑道bc平滑衔接 滑道bc高h 10m c是半径r 20m圆弧的最低点 质量m 60kg的运动员从a处由静止开始匀加速下滑 加速度a 4 5m s2 到达b点时速度vb 30m s