高考物理一轮复习 第11章 动量守恒定律 第2讲 动量守恒定律及应用课件 新人教版选修35.ppt

第十一章动量守恒定律 选修3 5 第2讲动量守恒定律及应用 知识梳理自测 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 1 理想守恒 系统不受外力或所受 为零 则系统动量守恒 2 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 3 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 动量守恒定律 不受外力 外力的矢量和 m1v1 m2v2 外力的合力 大于 1 碰撞 物体间的相互作用持续时间 而物体间相互作用力 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 碰撞 反冲 爆炸 很短 很大 远大于 3 分类 守恒 最大 4 反冲运动 观察下列两幅图 思考图甲中喷灌工作原理以及图乙中运载火箭升空原理 填充以下内容 1 在某些情况下 原来系统内物体具有相同的速度 发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开 这类问题相互作用的过程中系统的动能 且常伴有其他形式能向动能的转化 2 反冲运动的过程中 如果合外力为零或外力的作用 物体间的相互作用力 可利用动量守恒定律来处理 5 爆炸问题 爆炸与碰撞类似 物体间的相互作用力很大 且 系统所受的外力 所以系统动量 爆炸过程中位移很小 可忽略不计 作用后从相互作用前的位置以新的动量开始运动 增大 远小于 远大于 守恒 思维辨析 1 一个系统初 末状态动量大小相等 即动量守恒 2 两个做匀速直线运动的物体发生碰撞 两个物体组成的系统动量守恒 3 系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零 4 发生碰撞的两个物体 机械能是守恒的 5 碰撞后 两个物体粘在一起 动量是守恒的 但机械能损失是最大的 6 火箭点火后离开地面加速向上运动 是地面对火箭的反作用力作用的结果 7 在没有空气的宇宙空间 火箭仍可加速前行 答案 1 动量守恒是指任一时刻的动量都相等 2 3 4 发生碰撞的两个物体 动量守恒 机械能不一定守恒 5 6 火箭点火后离开地面加速向上运动过程 地面对火箭无反作用力 靠的是喷出气体的反作用力 7 ac 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 解析 反冲运动中 系统的两部分运动方向相反 要使小车向前运动 水应向后喷出 故b正确 b bcd 解析 ab车和物体组成的系统在水平方向上不受外力 动量守恒 由于最后弹簧的弹性势能释放出来 整个过程的机械能不守恒 选项b c d均正确 d 核心考点突破 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 动量守恒定律的理解 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 解题探究 1 时间极短说明了什么 2 物体相对木板滑行的位移是物块的位移吗 答案 1 子弹与m作用时 m的位置没有发生变化 子弹与m作用结束后 m与m才相互作用 2 不是 解析 1 子弹打入木块过程 由动量守恒定律得m0v0 m0 m v1木块在木板上滑动过程 由动量守恒定律得 m0 m v1 m0 m m v2 名师归纳 应用动量守恒定律的解题步骤 1 明确研究对象 确定系统的组成 系统包括哪几个物体及研究的过程 2 进行受力分析 判断系统动量是否守恒 或某一方向上动量是否守恒 3 规定正方向 确定初末状态动量 4 由动量守恒定律列出方程 5 代入数据 求出结果 必要时讨论说明 类题演练1 1 若已知a和b的初速度大小为v0 求它们末速度的大小和方向 2 若初速度的大小未知 求小木块a向左运动到达的最远处 从地面上看 离出发点的距离 解析 滑块与木板组成的系统总动量守恒 且其总动量为 mv0 mv0 方向向右 1 滑块a刚好没离开木板b 表明当滑块刚好滑到b板的最左端时a b具有相同的速度v 由动量守恒定律得 碰撞问题 解题探究 1 b球下落过程做什么运动 2 a b两球碰撞过程满足的规律是什么 答案 1 b球下落过程做自由落体运动 2 碰撞过程同时满足动量守恒和机械能守恒 类题演练2 a 1 爆炸的特点 1 动量守恒 由于爆炸是在极短的时间内完成的 发生爆炸时物体间的相互作用力远远大于受到的外力 所以在爆炸过程中 系统的总动量守恒 2 动能增加 在爆炸过程中 由于有其他形式的能量 如化学能 转化为动能 所以爆炸前后系统的总动能增加 3 位置不变 爆炸的时间极短 因而在作用过程中 物体产生的位移很小 一般可忽略不计 可以认为爆炸后仍然从爆炸前的位置以新的动量开始运动 爆炸和反冲人船模型 2 反冲 1 现象 物体的不同部分在内力的作用下向相反方向运动的现象 2 特点 一般情况下 物体间的相互作用力 内力 较大 因此系统动量往往有以下几种情况 动量守恒 动量近似守恒 某一方向上动量守恒 反冲运动中机械能往往不守恒 3 实例 喷气式飞机 火箭等都是利用反冲运动的实例 3 人船模型 若系统在全过程中动量守恒 则这一系统在全过程中平均动量也守恒 如果系统由两个物体组成 且相互作用前均静止 相互作用中均发生运动 则由m1 m2 0 得m1x1 m2x2 解题探究 1 物体速度与位移有联系吗 2 船和人对地面的位移与船长有什么关系 答案 1 有 2 船和人对地面的位移之和等于船长 解析 取水平向东为正方向 爆炸过程系统动量守恒 3mv0 2mv mvx 可得vx 3v0 2v c正确 类题演练3 c 阶段培优微专题 子弹打木块问题子弹射击木块的两种典型情况1 木块放置在光滑的水平面上运动性质 子弹对地在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动 木块在滑动摩擦力作用下做匀加速运动 处理方法 把子弹和木块看成一个系统 利用 系统水平方向动量守恒 系统的机械能不守恒 对木块和子弹分别利用动能定理 2 木块固定在水平面上运动性质 子弹对地在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动 木块静止不动 处理方法 对子弹利用动能定理或牛顿第二定律 两种类型的共同点 1 系统内相互作用的两物体间的一对滑动摩擦力做功的总和恒为负值 因为有一部分机械能转化为内能 2 摩擦生热的条件 必须存在滑动摩擦力和相对滑行的路程 大小为q f s 其中f是滑动摩擦力的大小 s是两个物体的相对路程 在一段时间内 子弹 射入 木块 的深度 就是这段时间内两者的相对路程 所以说是一个相对运动问题 解题探究 1 最后