高考物理二轮专题突破 动量守恒定律课件 鲁科版 .pptVIP

1 探究物体弹性碰撞的一些特点 知道弹性碰撞和非弹性碰撞 2 通过实验 理解动量和动量守恒定律 能用动量守恒定律定量分析一维碰撞问题 知道动量守恒定律的普遍意义 3 通过物理学中的守恒定律 体会自然界的和谐与统一 选修3 5虽然是选考内容 但 考试大纲 对本节的要求较高 经常是通过各种情景下的碰撞来考查动量守恒定律 主要过程是运用动量守恒定律确定相互作用的各个物体作用完成后的运动状态 备考的重点应该放在动量守恒的条件及其应用上 2 动量守恒定律 1 内容 一个系统或者 这个系统的总动量 2 表达式 p p 系统相互作用前的总等于相互作用后的总 m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 相互作用的两个物体组成的系统 作用前的等于作用后的 p1 p2 相互作用的两个物体动量的增量大小相等 方向相反 p 0 系统总动量的增量 不受外力 所受合外力为零 保持不变 动量 动量 动量之和 动量之和 为零 3 成立条件 理想守恒 系统不受外力或所受外力的 则系统动量守恒 近似守恒 系统受到的合外力不为零 但当内力外力时 系统的动量可认为近似守恒 分方向守恒 当某个方向上 在该方向上动量守恒 矢量和为零 远大于 不受外力或者 所受外力矢量和为零 2 弹性碰撞的规律 两球发生弹性碰撞时应满足守恒和守恒 以质量为m1 速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生正面弹性碰撞为例 则有 动量 机械能 考点一动量和动能的比较 冲量及动量定理1 动量和动能的比较 技巧提示 1 当物体的速度大小不变 方向变化时 动量一定改变 动能却不变 如匀速圆周运动 2 在谈及动量时 必须明确是物体在哪个时刻或哪个状态所具有的动量 2 冲量冲量是矢量 冲量的方向即力的方向 一个物体所受合外力的冲量等于它所受各个力冲量的矢量和 冲量在合成时遵守平行四边形定则 冲量是过程量 在描述冲量时必须点明是哪个力在哪段时间内的冲量 3 动量定理动量定理表达式中的冲量和动量及动量的变化量都是矢量 公式ft p p为矢量式 等号的两边不但大小相等 方向也相同 在高中阶段 动量定理的应用只限于一维的情况 这时规定一个正方向 就把矢量式变成代数式 动量定理的研究对象可以是单个物体 也可以是几个物体组成的系统 在高中阶段 一般取单个物体为研究对象 此时物体所受到的力都是外力 动量定理是根据牛顿第二定律在外力是恒力的条件下推导出来的 但它也适用于随时间变化的力 动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的 这也可能是考纲中对动量定理没有明确要求的一个原因 案例1 2009 福建理综 一炮艇总质量为m 以速度v0匀速行驶 从艇上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹 发射炮弹后艇的速度为v 若不计水的阻力 则下列各关系式中正确的是 a mv0 m m v mvb mv0 m m v m v v0 c mv0 m m v m v v d mv0 mv mv 解析 动量守恒定律必须相对于同一参考系 本题中的各个速度都是相对于地面的 不需要转换 发射炮弹前系统的总动量为mv0 发射炮弹后 炮弹的动量为mv 船的动量为 m m v 所以动量守恒定律的表达式为mv0 m m v mv 正确选项为a 答案 a 即时巩固1 2011届 济南测试 a b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰 作用前a球动量pa 30kg m s b球动量pb 0 碰撞过程中 a球的动量减少了20kg m s 则作用后b球的动量为 a 20kg m sb 10kg m sc 20kg m sd 30kg m s 解析 碰撞过程中 a球的动量减少了20kg m s 故此时a球的动量是10kg m s a b两球碰撞前后总动量保持不变为30kg m s 则作用后b球的动量为20kg m s 答案 c 考点二碰撞 爆炸的过程分析1 碰撞现象 1 动量守恒 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 2 爆炸现象 1 动量守恒 由于爆炸是在极短的时间内完成的 爆炸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 爆炸和碰撞的时间极短 因而作用过程中物体产生的位移很小 一般可忽略不计 可以认为爆炸和碰撞后仍然从爆炸或碰撞前的位置以新的动量开始运动 案例2 2010 福建理综 如图所示 一个木箱原来静止在光滑水平面上 木箱内粗糙的底板上放着一个小木块 木箱和小木块都具有一定的质量 现使木箱获得一个向右的初速度v0 则 填选项前的字母 a 小木块和木箱最终都将静止b 小木块最终将相对木箱静止 二者一起向右运动c 小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞 而木箱一直向右运动d 如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止 则二者将一起向左运动 解析 本题意在考查学生对动量守恒定律的理解和应用能力 木箱和小木块组成的系统 所受合外力为零 故系统动量守恒 系统初动量向右 故小木块相对木箱静止后 系统总动量也向右 故b项正确 a d项错 而由于小木块与木箱间的摩擦 系统的机械能不断减少 c项错 答案 b 即时巩固2 质量为m的人站在质量为m 长为l的静止小船的右端 小船的左端靠在岸边 当他向左走到船的左端时 船左端离岸的距离为 即时巩固3 2010 课标全国 如图所示 光滑的水平地面上有一木块 其左端放有一重物 右方有一竖直的墙 重物质量为木板质量的2倍 重物与木板间的动摩擦因数为 使木板与重物以共同的速度v0向右运动 某时刻木板与墙发生弹性碰撞 碰撞时间极短 求木板从第一次与墙碰撞到再次碰墙所经历的时间 设木板足够长 重物始终在木板上 重力加速度为g 解析 本题考查牛顿第二定律 动量定理与动量守恒定律 意在考查考生对动量定理与动量守恒定律的理解 并能利用动量守恒定律解答碰撞类问题 第一次与墙碰撞后 木板的速度反向 大小不