高考物理一轮复习 第十七章 碰撞与动量守恒课件.ppt

1 第十七章碰撞与动量守恒 2 考点48动量动量定理 高考考法突破 考法1动量动量定理 应试基础必备 3 考点48动量动量定理 1 动量 冲量 3 动量定理 1 物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量 2 mv mv f t t 或p p i 4 应用动量定理解题的一般步骤 1 选定研究对象 明确运动过程 2 受力分析和运动的初 末状态分析 3 选正方向 根据动量定理列方程求解 4 考法1动量动量定理动量定理揭示了冲量和动量变化量之间的关系1 应用动量定理的两类简单问题 1 应用i p求变力的冲量和平均作用力物体受到变力作用 不直接用i ft求变力的冲量 2 应用 p ft求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化 曲线运动中 作用力是恒力 可求恒力的冲量 等效代换动量的变化量2 动量定理使用的注意事项 1 用牛顿第二定律能解决的问题 用动量定理也能解决 题目不涉及加速度和位移 用动量定理求解更简便 2 动量定理的表达式是矢量式 运用它分析问题时要特别注意冲量 动量及动量变化量的方向 公式中的f是物体或系统所受的合力 3 动量定理在电磁感应现象中的应用电磁感应现象中 安培力往往是变力 可用动量定理求解有关运动过程物理量 5 考点49动量守恒定律 高考考法突破 考法2动量守恒定律的简单应用 应试基础必备 考法4多个物体组成的系统的动量守恒问题 考法3爆炸与反冲 考法5人船模型 6 考点49动量守恒定律 1 动量守恒定律内容如果一个系统不受外力 或者所受外力的矢量和为零 这个系统的总动量保持不变 这就是动量守恒定律 2 动量守恒定律表达式 1 m1v1 m2v2 m1v 1 m2v 2 两个物体组成系统相互作用前后 动量保持不变 2 p1 p2 相互作用的两物体组成系统 两物体动量变化量大小相等 方向相反 3 p 0 系统的动量变化量为零 3 对动量守恒定律的理解 1 矢量性 只讨论物体相互作用前后速度方向都在同一条直线上的情况 这时要选取一个正方向 用正 负号表示各矢量的方向 2 瞬时性 动量是状态量 动量守恒指系统某一时刻的动量恒定 不同时刻的动量不能相加 3 相对性 动量的大小与参考系的选取有关 一般以地球为参考系 7 考法2动量守恒定律的简单应用1 动量守恒定律的条件 1 系统不受外力或系统所受的合外力为零 2 系统所受的合外力不为零 比系统内力小得多 3 系统所受的合力不为零 在某个方向上的分量为零2 动量守恒定律解题的基本思路 1 确定研究对象并进行受力分析 过程分析 2 确定系统动量在研究过程中是否守恒 3 明确过程的初 末状态的系统动量的量值 4 选择正方向 根据动量守恒定律建立方程3 动量守恒条件和机械能守恒条件的比较 1 守恒条件不同 系统动量守恒是系统不受外力或所受外力矢量和为零 机械能守恒是只有重力或弹力做功 重力或弹力以外其他力不做功 2 系统动量守恒 机械能不一定守恒 3 系统机械能守恒 动量不一定守恒 8 考法4多个物体组成的系统的动量守恒问题根据具体情况灵活选取研究对象区分各阶段中系统的外力和内力 明确所选择的研究对象的初 末状态列出动量守恒的方程进行求解 9 考法5人船模型 1 全过程平均动量也守恒 则有mv1 mv2 mv1t mv2t 即ms1 ms2 2 适用条件 静止状态系统 系统发生相对运动的过程 某一个方向上动量守恒 3人船模型的适用条件是两个物体组成的系统动量守恒 10 考点50碰撞 高考考法突破 考法6碰撞分类及其可能性判断 应试基础必备 11 考点50碰撞 碰撞的种类和特点 12 13 3 非弹性 一般 碰撞介于弹性和完全非弹性碰撞 碰撞时间较长 能量 动能 有损失 动量守恒4 碰撞后运动状态可能性的判定解决此类问题时 可用一般碰撞的速度范围特点判断 也可根据碰撞规律所遵循的三个制约关系进行判断 1 动量制约 总动量方向恒定不变 即p1 p2 p 1 p 2 2 动能制约 碰撞双方总动能不会增加 ek1 ek2 e k1 e k2 3 运动制约 碰前两物体同向运动 后物体速度必大于前物体速度 碰后原前物体速度必增大 大于或等于原后物体速度 否则碰撞没有结束碰前两物体相向运动 碰后两物体运动方向不可能都不改变 或碰后两物体速度均为零 14 考点51实验 验证动量守恒定律 高考考法突破 考法7对验证动量守恒定律实验的考查 应试基础必备 考法8通过其他方案验证动量守恒定律 15 考点51实验 验证动量守恒定律 1 实验原理质量m1和m2两小球发生正碰 碰前m1运动 m2静止 m1v1 m1v 1 m2v 2小球从斜槽上滚下后平抛 小球下落的高度相同 落地前运动的时间相同测出小球的质量及两球碰撞前后飞出的水平距离 代入公式验证动量守恒定律m1 op m1 om m2 o n 2 实验器材两个小球 大小相等 质量不等 斜槽 重垂线 白纸 复写纸 天平 刻度尺 圆规 三角板 或游标卡尺 3 实验步骤 1 先用天平测出小球质量m1 m2 2 安装好实验装置 斜槽固定在桌边 槽的末端点切线水平 被碰小球放在斜槽前小支柱上 调节实验装置使两小球碰撞处于同一水平高度 碰撞瞬间 入射球与被碰球球心连线与轨道末端的切线平行 确保正碰后的速度方向水平 16 3 在地面上铺一张白纸 白纸上铺放复写纸 4 在白纸上记下重垂线所指的位置o 它表示入射球m1碰前的位置 5 不放被碰小球 入射球从斜槽上同一高度处滚下 重复10次 用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面 圆心就是入射球不碰撞时的落地点p 6 被碰小球放在斜槽末端 让入射小球从同一高度滚下 发生正碰 重复10次 仿照步骤 5 求出入射小球落点的平均位置m和被碰小球落点的平均位置n 7 量出线段长度op om和o n 两小球的质量和相应数值代入m1 op m1 om m2 o n 8 整理实验器材放回原处4 数据处理验证m1 op m1 om m2 o n 注意式中相同的量取相同的单位5 注意事项 1 斜槽末端切线必须水平 小球放在斜槽末端水平部分任一位置都能静止 2 使小支柱与槽口的距离等于小球直径 3 入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放 4 入射小球质量应大于被碰球的质量 5 实验过程中实验桌 斜槽 记录的白纸位置要始终保持不变 6 应进行多次碰撞 落点取平均位置来确定 以减小偶然误差 17 考法7对验证动量守恒定律的考查实验原理的考查 本质是测量质量和水平速度之间的关系 18 19 专题16动量守恒中的临界问题 高考考法突破 考法9应用动量守恒定律解决临界问题 20 专题16动量守恒中的临界问题 21 3 涉及弹簧的临界问题包含弹簧的系统 物体a与弹簧作用 物体a减速运动 物体b加速运动 两者距离逐渐减小 弹簧的压缩量逐渐增大 弹簧被压缩到最短 两物体速度必相等 5 涉及最大高度的临界问题物体滑上斜面 斜面放在光滑水平面上 的过程中 斜面在水平方向做加速运动 物体滑到斜面上最高点的临界条件是物体与斜面沿水平方向具有共同的速度 物体在竖直方向的分速度等于零 4 相向运动的两