浙江省高考物理总复习 第十三章 动量 动量守恒定律（选考部分B版） 课件.ppt

加试要求 1 动量和动量定理 c 2 动量守恒定律 c 3 碰撞 d 4 反冲运动火箭 b 5 实验 探究碰撞中的不变量 考纲解读 1 理解动量的概念 掌握动量定理及其表达式 2 了解冲量的概念 掌握冲量与动量变化的关系 3 能运用动量定理解释有关现象和解决实际问题 4 会运用动量守恒定律解决较简单的问题 5 知道动量守恒的近似条件 并会用来解决实际问题 6 会判断典型情形下系统的动量是否守恒 7 了解弹性碰撞 非弹性碰撞和完全非弹性碰撞 8 会综合应用动量 能量进行计算 考点一动量和动量定理 知识梳理 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 5 动量与动能 动量的变化量的比较 2 冲量 1 定义 力和力的的乘积叫做力的冲量 2 表达式 i 单位 n s 3 标矢性 冲量是矢量 它的方向由的方向决定 作用时间 ft 力 3 动量定理 动量 p p 冲量 mv mv 动量变化 3 用动量定理解题的基本思路4 对过程较复杂的运动 可分段用动量定理 也可整个过程用动量定理 题组训练 1 基础考点 对动量概念的理解 下列关于动量的说法中 正确的是 a 质量大的物体动量一定大b 速度大的物体动量一定大c 两物体动能相等 动量不一定相等d 两物体动能相等 动量一定相等 解析动量等于运动物体质量和速度的乘积 动量大小与物体质量 速度两个因素有关 a b错 由动量大小和动能的表达式可得出 两物体动能相同 但质量关系不明确 并且动量是矢量 动能是标量 故d错 c正确 答案c 2 基础考点 用动量定理解释生活现象 从同一高度自由落下的玻璃杯 掉在水泥地上易碎 掉在软泥地上不易碎 这是因为 a 掉在水泥地上 玻璃杯的动量大b 掉在水泥地上 玻璃杯的动量变化大c 掉在水泥地上 玻璃杯受到的冲量大 且与水泥地的作用时间短 因而受到水泥地的作用力大d 掉在水泥地上 玻璃杯受到的冲量和掉在软泥地上一样大 但与水泥地的作用时间短 因而受到水泥地的作用力大 解析从同一高度自由落下的玻璃杯 在与地面接触前 速度相同 即具有相同初动量 与地面接触后静止 末速度为零 即具有相同末动量 故玻璃杯动量的变化相同 即玻璃杯掉在水泥地上和掉在软泥地上受到的冲量相同 掉在水泥地上 玻璃杯与地面接触的时间短 根据动量定理ft p可知 玻璃杯受到的作用力大 掉在软泥地上 玻璃杯与地面接触时间长 玻璃杯受到的作用力小 故选d 答案d 答案280n 考点二动量守恒定律 知识梳理 相互作用力 保持不变 动量守恒 2 动量守恒定律的解题步骤 题组训练 1 基础考点 系统动量是否守恒的判断 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 2 基础考点 某方向上的动量守恒 滑雪运动是人们酷爱的户外体育活动 现有质量为m的人站立于雪橇上 如图所示 人与雪橇的总质量为m 人与雪橇以速度v1在水平面上由北向南运动 雪橇所受阻力不计 当人相对于雪橇以速度v2竖直跳起时 雪橇向南的速度大小为 答案5 2m s 考点三碰撞 知识梳理 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 答案 1 8 1 2 考点四反冲运动火箭 知识梳理 1 反冲运动 1 反冲 根据动量守恒定律 如果一个静止的物体在的作用下分裂为两个部分 一部分向某个方向运动 另一部分必然向的方向运动 2 反冲现象的应用及防止 应用 农田 园林的喷灌装置是利用反冲使水从喷口喷出时 一边喷水一边 可以自动改变喷水的方向 防止 用枪射击时 由于枪身的反冲会影响射击的 所以用步枪射击时要把枪身抵在 以减少反冲的影响 内力 相反 旋转 准确性 肩部 反冲 动量 向前 2 影响火箭获得速度大小的因素 喷气速度 现代液体燃料火箭的喷气速度约为m s 火箭的质量比 指火箭起飞时的质量与之比 决定于火箭的结构和材料 现代火箭的质量比一般小于 喷气速度 质量比 火箭获得的速度 2000 4000 火箭除燃料外的箭体质量 10 越大 越大 越大 题组训练 1 基础考点 对反冲运动的理解 关于反冲运动的说法中 正确的是 a 抛出物m1的质量要小于剩下质量m2才能获得反冲b 若抛出质量m1大于剩下的质量m2 则m2的反冲力大于m1所受的力c 反冲运动中 牛顿第三定律适用 但牛顿第二定律不适用d 对抛出部分和剩余部分都适用于牛顿第二定律 解析反冲运动的定义为由于系统的一部分物体向某一方向运动 而使另一部分向相反方向运动 这种现象叫反冲运动 定义中并没有确定两部分物体之间的质量关系 故选项a错误 在反冲运动中 两部分之间的作用力是一对作用力与反作用力 由牛顿第三定律可知 它们大小相等 方向相反 故选项b错误 在反冲运动中一部分受到的另一部分的作用力产生了该部分的加速度 使该部分的速度逐渐增大 在此过程中对每一部分 牛顿第二定律都成立 故选项c错误 选项d正确 答案d 2 基础考点 反冲运动的应用 假设一个人静止于完全光滑的水平冰面上 现欲离开冰面 下列方法中可行的是 a 向后踢腿b 手臂向后甩c 在冰面上滚动d 脱下外衣水平抛出解析踢腿 甩手对整个身体系统来讲是内力 内力不改变系统整体的运动状态 答案d 考点五实验 探究碰撞中的不变量 知识梳理 实验原理在一维碰撞中 测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度v v 找出碰撞前的动量p m1v1 m2v2及碰撞后的动量p m1v1 m2v2 看碰撞前 后动量是否守恒 实验器材方案一 气垫导轨 光电计时器 天平 滑块 两个 重物 弹簧片 细绳 弹性碰撞架 胶布 撞针 橡皮泥等 方案二 带细线的摆球 两套 铁架台 天平 量角器 坐标纸 胶布等 方案三 光滑长木板 打点计时器 纸带 小车 两个 天平 撞针 橡皮泥 方案四 斜槽 小球 两个 天平 复写纸 白纸等 实验步骤方案一 利用气垫导轨完成一维碰撞实验 如图所示 1 测质量 用天平测出滑块质量 2 安装 正确安装好气垫导轨 3 实验 接通电源 利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度 改变滑块的质量 改变滑块的初速度大小和方向 4 验证 一维碰撞中的动量守恒 方案二 利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验 如图所示 1 测质量 用天平测出两小球的质量m1 m2 2 安装 把两个等大小球用等长悬线悬挂起来 3 实验 一个小球静止 拉起另一个小球 放下后它们相碰 4 测速度 可以测量小球被拉起的角度 从而算出碰撞前对应小球的速度 测量碰撞后小球摆起的角度 算出碰撞后对应小球的速度 5 改变条件 改变碰撞条件 重复实验 6 验证 一维碰撞中的动量守恒 方案三 在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验 如图所示 1 测质量 用天平测出两小车的质量 2 安装 将打点计时器固定在光滑长木板的一端 把纸带穿过打点计时器 连在小车的后面 在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥 题组训练 1 基础考点 对实验操作的考查 多选 在利用打点计时器探究碰撞中的不变量的实验中 下列操作正确的是 a 相互作用的两车上 一个装上撞针 一个装上橡皮泥 是为了改变两车的质量b 相互作用的两车上 一个装上撞针 一个装上橡皮泥 是为了使两车碰撞后粘在一起c 先接通打点计时器的电源 再释放拖动纸带的小车d 先释放拖动纸带的小车 再接通打点计时器的电源 解析改变小车的质量可以加砝码 不需用钉子和橡皮泥 这样做是为了使两车碰撞后粘在一起 有共同的速度 选项a错误 b正确 打点计时器的使用原则是先接通电源 再释放纸带 选项c正确 d错误 答案bc 2 高考热点 对数据处理及误差分析的考查 某同学利用打点计时器和气垫导轨探究碰撞中的不变量 气垫导轨装置如图甲所示 所用的气垫导轨装置由导轨 滑块 弹射架等组成 在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔 向导轨空腔内不断通入压缩空气 空气会从小孔中喷出 使滑块稳定地漂浮在导轨上 这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差 下面是实验的主要步骤 安装好气垫导轨 调节气垫导轨的调节旋钮 使导轨水平 向气垫导轨通入压缩空气 把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧 将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块1的左端 调节打点计时器的高度 直至滑块拖着纸带移动时 纸带始终在水平方向 使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳 把滑块2放在气垫导轨的中间 已知碰后两滑块一起运动 先 然后 让滑块带动纸