动量守恒定律及其应用高三一轮复习PPT课件

1、一、动量守恒定律1 1、内容：、内容： 一个系统不受外力一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，或所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变这个系统的总动量保持不变的。的。这就是动量守恒定律。这就是动量守恒定律。 第1页/共29页2、表达式1 1221 122(2)mvm vmvm v12(3) pp (4)0p (1)pp 系统相互作用前总动量p等于相互 作用后的总动量p。 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。 相互作用的两个物体动量的变化量等大反向。系统总动量的增量为零。 第2页/共29页3 3、动量守恒定律的适用条件、动量守恒定律的适用条件(1)系统不受外

2、力或系统所受外力之和为零系统不受外力或系统所受外力之和为零，是系统动量守恒的条件。第3页/共29页 (2)如果系统所受外力之和不为零，而且如果系统内的相互作用力远大于作用于系统的如果系统内的相互作用力远大于作用于系统的外力，或者外力作用的时间极短，这时外力的外力，或者外力作用的时间极短，这时外力的冲量就可以忽略不计，可以近似地认为系统的冲量就可以忽略不计，可以近似地认为系统的动量守恒。动量守恒。人船问题。人船问题。碰撞碰撞第4页/共29页 (3)若系统所受外力之和不为零，但在某在某一方向上的外力之和为零，则在该方向上系统一方向上的外力之和为零，则在该方向上系统动量守恒。动量守恒。 第5页/共2

3、9页例1(2018安徽六安市一中段考)如图所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块。今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是()第6页/共29页二、动量守恒定律的应用应用动量守恒定律的解题步骤1、根据题意确定研究对象：由两个或几个物体组成的物体系。2、分析研究对象受力情况，判断是否满足动量守恒条件。 3、分析各个物体的初状态和末状态，确定相应的动量。4、在一维的情况下，应选取合适的正方向。5、最后根据动量守恒定律列方程并求解 。第7页/共29页第8页/共29页第9页/共29页三、碰撞问题是动量守恒定律的重要应用

4、1对碰撞的理解(1)发生碰撞的物体间一般作用力很大，作用时间很短；各物体作用前后各自动量变化显著；物体在作用时间内位移可忽略。(2)即使碰撞过程中系统所受合外力不等于零，由于内力远大于外力，作用时间又很短，故外力的作用可忽略，认为系统的动量是守恒的。第10页/共29页（1 1） 、 完全非弹性碰撞：完全非弹性碰撞： 运动学特征：运动学特征：碰后两物体粘在一起碰后两物体粘在一起；典型问题如子弹打典型问题如子弹打木块。木块。 动力学特征：动力学特征：动量守恒，机械能不守恒，动能损失最多。动量守恒，机械能不守恒，动能损失最多。 m m1 1v v1010+m+m2 2v v2020=(m=(m1 1

5、+m+m2 2) v) v22010212122122022101)()(2)(212121vvmmmmvmmvmvmsfEk损21202101mmvmvmv2、分类第11页/共29页2. 2. 一般非弹性碰撞一般非弹性碰撞 在非弹性碰撞过程中，物体发生的形变不能完全恢复，有一部分动能转化为内能，碰撞前后系统的动能减少。动力学特征：动力学特征：动量守恒，机械能不守动量守恒，机械能不守恒且减少。恒且减少。 m m1 1v v1010+m+m2 2v v2020=m=m1 1v v1 1+m+m2 2v v2 2 ；)()()(2)()(2)()(2)2121()2121(212220102121

6、212212122010212122221122022101vvvvmmmmvvmmmmvvmmmmvmvmvmvmsfEk损第12页/共29页3. 3. 完全弹性碰撞完全弹性碰撞 在弹性碰撞过程中，物体发生的形变能够完全恢复，没有能量损失，碰撞前后系统动能不变。 动力学特征：动力学特征：动量守恒，机械能守恒。动量守恒，机械能守恒。 由 两式得 22112211vmvmvmvm22221122221121212121vmvmvmvm211212212mmvmmvmv212121122mmvmmvmv第13页/共29页则由则由 两式得两式得特例若特例若 v v2 2=0 =0 若m1m2，则v1

7、0，v2v1即两球碰撞后速度互换；若m1m2，则v10，v20，碰后两球均向前运动；若m1m2，则v10，碰后质量小的被反弹回来。第14页/共29页第15页/共29页第16页/共29页四、爆炸与反冲问题四、爆炸与反冲问题动力学特征：动力学特征：动量守恒，机械能不守恒且增加。动量守恒，机械能不守恒且增加。 1爆炸 (1)爆炸中的动量守恒 爆炸过程中物体间的相互作用力是变力，作用时间很短，作用力很大，远大于系统受到的外力，可以用动量守恒定律来处理。 (2)爆炸中的能量 因为有其他形式的能转化为动能，所以系统的动能会增加。 (3)爆炸后的运动状态 在空中沿水平方向运动的物体，如果爆炸后分裂成两块，前

8、面一块做平抛运动时，后面一块可能做同向或反向的平抛运动，也可能做自由落体运动。第17页/共29页2反冲(1)定义：当一个物体向某个方向射出物体的一部分时，这个物体的剩余部分将向相反的方向运动，这种现象叫作反冲运动。(2)反冲中的动量守恒反冲过程中物体间的相互作用力是变力，作用时间很短，作用力很大，远大于系统受到的外力，可以用动量守恒定律来处理。(3)反冲中的能量因为有其他形式的能转化为动能，所以系统的动能会增加。第18页/共29页 例4以与水平方向成60角斜向上的初速度v0射出的炮弹，到达最高点时因爆炸分成质量分别为m和2m的两块，其中质量为2m的一块沿着原来的方向以2v0的速度飞行。求： (

9、1)质量较小的那一块弹片速度的大小和方向； (2)爆炸过程中有多少化学能转化为炮弹的动能？第19页/共29页第20页/共29页第21页/共29页第22页/共29页第23页/共29页五、反冲运动的应用“人船模型”1.“人船模型”问题两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒.在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比.这样的问题归为“人船模型”问题.第24页/共29页2.人船模型的特点(1)两物体满足动量守恒定律：m1v1 m2v2(2)运动特点：人动船动，人停船停，人快船快，人慢船慢，人左船右；人船位移比等于它们质量的反比；人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质量的反比，即第25页/共29页例6如图所示，长为L、质量为M的小船停在静水中，质量为m的人从静止开始从船头走到船尾，不计水的阻力，求船和人相对地面的位移各为多少？解：设任一时刻人与船速度大小分别为v1、v2，作用前都静止.因整个过程中动量守恒，所以有mv1Mv2两边乘以时间t有第26页/共29页借题发挥“人船模型”是利用平均动量守恒求解的一类问题，解决这类问题应明确：(1)适用条件：系统由两个物体组成且相互作用前静止，系统总动量为零；在系统内发生相对运动的过程中至少有一个方向的