高考物理 第14章动量　动量守恒定律复习课件 沪科版.ppt

动量动量守恒定律 课堂互动讲练 经典题型探究 动量动量守恒定律 基础知识梳理 知能优化演练 一 动量1 定义 物体的 和 的乘积 2 表达式 p 单位 千克米每秒 kg m s 3 动量的三性 1 矢量性 方向与 的方向相同 2 瞬时性 动量是描述物体运动状态的物理量 动量定义中的速度是瞬时速度 是针对某一 而言的 3 相对性 大小与参考系的选取有关 通常情况是指相对 的动量 基础知识梳理 质量 速度 mv 速度 时刻 地 二 系统内力和外力1 系统 相互作用的两个或几个物体组成一个系统 2 内力 系统 物体之间的相互作用力 3 外力 系统 物体对系统 物体的作用力 三 动量守恒定律1 内容 如果一个系统 那么这个系统的总动量保持不变 内 外 内 不受外力 2 动量守恒定律的适用条件 1 系统不受 或系统所受外力之和 2 系统所受的外力之和虽不为零 但比系统内力 如碰撞问题中的摩擦力 爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多 可以忽略不计 3 系统某一方向不受外力或所受外力的矢量和为零 或外力远小于内力 则系统该方向上 外力 为零 小得很多 动量守恒 3 表达式 1 p p 或p1 p2 p1 p2 系统相互作用前总动量p 相互作用后总动量p 2 p1 p2相互作用的两个物体组成的系统 一个物体的动量变化量与另一个物体的动量变化量大小 方向 3 p 0系统总动量增量 等于 相等 相反 为零 四 碰撞1 概念 碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短 而物体间相互作用力很大的现象 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 3 分类 1 弹性碰撞 碰撞过程中机械能 即碰撞前后系统总动能相等 2 非弹性碰撞 碰撞过程中机械能 即碰撞后的机械能 碰撞前的机械能 3 完全非弹性碰撞 碰撞后物体 具有 的速度 这种碰撞系统动能损失 守恒 不变 有损失 小于 粘在一起 共同 最大 一 对动量和动量的变化量的理解 课堂互动讲练 名师点睛 动量的变化量 p也是矢量 方向与速度变化量相同 即时应用 即时突破 小试牛刀 1 物体的动量变化量的大小为5kg m s 这说明 a 物体的动量在减小b 物体的动量在增大c 物体的动量大小也可能不变d 物体的动量大小一定变化 解析 选c 动量是矢量 动量变化了5kg m s 物体动量的大小可以在增加 也可以在减小 若物体以大小5kg m s的动量做匀速圆周运动时 物体的动量大小保持不变 当末动量方向与初动量方向间的夹角为60 时 物体的动量变化量的大小为5kg m s因此物体的动量大小也可能不变 故c正确 二 理解和应用动量守恒定律1 对动量守恒条件的理解动量守恒定律是自然界中适用范围非常广泛的基本守恒定律之一 除系统不受外力或所受外力之和为零之外 若系统在极短时间内所受外力远比系统内相互作用力小 如碰撞 爆炸 因而外力可忽略时 系统动量也可认为守恒 系统所受合外力不为零 但在某一方向上所受外力或外力的合力为零时 在该方向也可运用动量守恒定律 2 解题的基本步骤 名师点睛 分析物理现象不但要明确研究对象 而且要明确研究的是哪一段过程 碰撞过程的初状态是刚开始发生相互作用的状态 此时的动量为碰撞前的动量 末状态是相互作用刚结束时的状态 此时的动量为碰撞后的动量 即时应用 即时突破 小试牛刀 2 木块a和b用一根轻弹簧连接起来 放在光滑水平面上 a紧靠在墙壁上 在b上施加向左的水平力f使弹簧压缩 如图14 1 1所示 当撤去外力f后 下列说法中正确的是 图14 1 1 a a尚未离开墙壁前 a和b组成的系统的动量守恒b a尚未离开墙壁前 a和b组成的系统的动量不守恒c a离开墙壁后 a b组成的系统的动量守恒d a离开墙壁后 a b组成的系统的动量不守恒解析 选bc 在a离开墙壁前的弹簧伸长的过程中 对a和b构成的系统 由于受到墙给a的弹力作用 所以a b构成的系统的动量不守恒 因此b选项正确 a选项错误 a离开墙壁后 a b构成的系统合外力为零 因此动量守恒 故c选项正确 d选项错误 三 碰撞 爆炸及反冲现象的特点分析一 碰撞问题1 碰撞的种类及特点 结论 1 当两球质量相等时 v1 0 v2 v1 两球碰撞后交换了速度 2 当质量大的球碰质量小的球时 v1 0 v2 0 碰撞后两球都向前运动 3 当质量小的球碰质量大的球时 v1 0 碰撞后质量小的球被反弹回来 3 碰撞现象满足的规律 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 碰后物体的运动方向不可能都不改变 四 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 可以认为爆炸或碰撞后仍然从爆炸或碰撞前的位置以新的动量开始运动 五 反冲现象 1 系统内的不同部分在强大内力作用下向相反方向运动 通常用动量守恒来处理 2 反冲运动中 由于有其他形式的能转变为机械能 所以系统的总动能增加 名师点睛 碰撞 爆炸 反冲现象的共同点是作用过程短暂 处理这类问题是时 作用前后的状态的确定是解题的关键 即时应用 即时突破 小试牛刀 3 2009年高考全国卷 质量为m的物块以速度v运动 与质量为m的静止物块发生正碰 碰撞后两者的动量正好相等 两者质量之比m m可能为 a 2b 3c 4d 5 满分样板8分 如图14 1 2所示 光滑水平直轨道上有三个滑块a b c 质量分别为ma mc 2m mb m a b用细绳连接 中间有一压缩的轻弹簧 弹簧与滑块不拴接 开始时a b以共同速度v0运动 c静止 某时刻细绳突然断开 a b被弹开 然后b又与c发生碰撞并粘在一起 最终三滑块速度恰好相同 求b与c碰撞前b的速度 经典题型探究 图14 1 2 反思领悟 灵活选取系统的构成 根据题目的特点可选取其中动量守恒或能量守恒的几个物体为一个研究对象 不一定是所有的物体为一个研究对象 如图14 1 3所示 足够长的光滑轨道由斜槽轨道和水平轨道组成 水平轨道上一质量为mb的小球处于静止状态 一个质量为ma的小球沿斜槽轨道向下运动 与b