高考物理一轮复习课件：第十三章 第1讲 动量守恒定律及其应用课件

1、第第1讲动量守恒定律及其应用讲动量守恒定律及其应用1.动量动量(1)定义：运动物体的质量和定义：运动物体的质量和 的乘积叫做物体的动的乘积叫做物体的动量，通常用量，通常用p来表示来表示(2)表达式：表达式：p .(3)单位：单位： .(4)标矢性：动量是矢量，其方向和标矢性：动量是矢量，其方向和 方向相同方向相同2动量守恒定律动量守恒定律(1)内容：如果一个系统内容：如果一个系统 ，或者或者 ，这个系统的总动量保持不，这个系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律变，这就是动量守恒定律速度速度mvkgm/s速度速度不受外力不受外力所受外力的矢量和为所受外力的矢量和为0(2)表达式表达式p ，系统

2、相互作用前总动量，系统相互作用前总动量p等于相互作用后等于相互作用后的总动量的总动量p.m1v1m2v2 ，相互作用的两个，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物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和p1 ，相互作用的两个物体动量的增量等大，相互作用的两个物体动量的增量等大反向反向p ，系统总动量的增量为零，系统总动量的增量为零3动量守恒定律的适用条件动量守恒定律的适用条件(1)不受外力或所受外力的合力为零，不是系统内每个物体不受外力或所受外力的合力为零，不是系统内每个物体所受的合外力都为零，更不能认为系统处于所受的合外力都为零，更不能认为系统处于 状态状态(

3、2)近似适用条件：系统内各物体间相互作用的近似适用条件：系统内各物体间相互作用的内力内力 它所受到的外力它所受到的外力(3)如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，则系统则系统 动量守恒动量守恒pp20平衡平衡远大于远大于在这一方向上在这一方向上m1v1m2v2 【针对训练】【针对训练】1.(2012宝鸡模拟宝鸡模拟)如图如图1311所示，所示，一辆小车静止在光滑水平面上，一辆小车静止在光滑水平面上，A、B两人分别站在车的两端两人分别站在车的两端当两人同时相向运动时当两人同时相向运动时()A若小车不动，两人速率一定相等若小车不动，两人速率一定相等B若小车

4、向左运动，若小车向左运动，A的动量一定比的动量一定比B的小的小C若小车向左运动，若小车向左运动，A的动量一定比的动量一定比B的大的大D若小车向右运动，若小车向右运动，A的动量一定比的动量一定比B的大的大【解析】【解析】根据动量守恒可知，若小车不动，两人的动根据动量守恒可知，若小车不动，两人的动量大小一定相等，因不知两人的质量，故选项量大小一定相等，因不知两人的质量，故选项A是错误是错误的若小车向左运动，的若小车向左运动，A的动量一定比的动量一定比B的大，故选项的大，故选项B是是错误的、选项错误的、选项C是正确的若小车向右运动，是正确的若小车向右运动，A的动量一定的动量一定比比B的小，故选项的小

5、，故选项D是错误的是错误的【答案】【答案】C1.碰撞碰撞(1)概念：碰撞是指物体间的相互作用持续时间概念：碰撞是指物体间的相互作用持续时间 ，而，而物体间相互作用力物体间相互作用力 的现象的现象(2)特点：在碰撞现象中，一般都满足内力特点：在碰撞现象中，一般都满足内力 外力，外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒可认为相互碰撞的系统动量守恒(3)分类分类 动量是否守恒动量是否守恒机械能是否守恒机械能是否守恒弹性碰撞弹性碰撞守恒守恒非完全弹性碰撞非完全弹性碰撞守恒守恒有损失有损失完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞守恒守恒损失损失 .很短很短很大很大远大于远大于守恒守恒最大最大2.反冲现象反冲现象在某些情况

6、下，原来系统内物体具有相同的速度，发生相在某些情况下，原来系统内物体具有相同的速度，发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开这类问题相互作互作用后各部分的末速度不再相同而分开这类问题相互作用的过程中系统的动能用的过程中系统的动能 ，且常伴有其他形式能向动，且常伴有其他形式能向动能的转化能的转化3爆炸问题爆炸问题爆炸与碰撞类似，物体间的相互作用力很大，且爆炸与碰撞类似，物体间的相互作用力很大，且 系系统所受的外力，所以系统动量统所受的外力，所以系统动量 ，爆炸过程中位移很，爆炸过程中位移很小，可忽略不计，作用后从相互作用前的位置以新的动量开小，可忽略不计，作用后从相互作用前的位置以新的动量开始

7、运动始运动增大增大远大于远大于守恒守恒【针对训练】【针对训练】2(2011福建高考福建高考)在光滑水平面上，一质量为在光滑水平面上，一质量为m、速度、速度大小为大小为v的的A球与质量为球与质量为2m静止的静止的B球碰撞后，球碰撞后，A球的速度方球的速度方向与碰撞前相反则碰撞后向与碰撞前相反则碰撞后B球的速度大小可能是球的速度大小可能是()A0.6vB0.4vC0.3v D0.2v【答案】【答案】A1.动量守恒的适用对象和条件动量守恒的适用对象和条件(1)研究对象：相互作用的物体组成的系统研究对象：相互作用的物体组成的系统(2)守恒条件守恒条件理想守恒：系统不受外力或所受外力的矢量和为零，理想守

8、恒：系统不受外力或所受外力的矢量和为零，则系统动量守恒则系统动量守恒近似守恒：系统受到的外力矢量和不为零，但当内力近似守恒：系统受到的外力矢量和不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒分方向守恒：系统在某个方向上所受外力矢量和为零分方向守恒：系统在某个方向上所受外力矢量和为零时，系统在该方向上动量守恒时，系统在该方向上动量守恒2动量守恒定律的动量守恒定律的“五性五性”(1)矢量性：速度、动量均是矢量，因此列式时，要规定矢量性：速度、动量均是矢量，因此列式时，要规定正方向正方向(2)相对性：动量守恒定律方程中的动量必须是相对于同相对性：动量守恒

9、定律方程中的动量必须是相对于同一惯性参考系一惯性参考系(3)系统性：动量守恒是针对满足守恒条件的系统而言的系统性：动量守恒是针对满足守恒条件的系统而言的，系统改变，动量不一定满足守恒，系统改变，动量不一定满足守恒(4)同时性：动量守恒定律方程等号左侧表示的是作用前同时性：动量守恒定律方程等号左侧表示的是作用前同一时刻的总动量，右侧则表示作用后同一时刻的总动同一时刻的总动量，右侧则表示作用后同一时刻的总动量量(5)普适性：动量守恒定律不仅适用于低速宏观物体组成普适性：动量守恒定律不仅适用于低速宏观物体组成的系统，而且适用于接近光速运动的微观粒子组成的系的系统，而且适用于接近光速运动的微观粒子组成

10、的系统统 (2012山东高考山东高考)如图如图1312光滑水平轨道上有三个光滑水平轨道上有三个木块木块A、B、C，质量分别为，质量分别为mA3m、mBmCm，开始时，开始时B、C均静止，均静止，A以初速度以初速度v0向右运动，向右运动，A与与B碰撞后分开，碰撞后分开，B又与又与C发生碰撞并粘在一起，此后发生碰撞并粘在一起，此后A与与B间的距离保持不间的距离保持不变求变求B与与C碰撞前碰撞前B的速度大小的速度大小 (2012铜川一模铜川一模)如图如图1313所示，质量分别为所示，质量分别为1 kg、3 kg的滑块的滑块A、B位于光滑水平面上，现使滑块位于光滑水平面上，现使滑块A以以4 m/s的的

11、速度向右运动，与左侧连有轻弹簧的滑块速度向右运动，与左侧连有轻弹簧的滑块B发生碰撞求二发生碰撞求二者在发生碰撞的过程中者在发生碰撞的过程中(1)弹簧的最大弹性势能；弹簧的最大弹性势能；(2)滑块滑块B的最大速度的最大速度【答案】【答案】(1)6 J(2)2 m/s1.方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平测出滑块质量测质量：用天平测出滑块质量(2)安装：正确安装好气垫导轨安装：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块各种情况下碰撞前后的速

12、度(改变滑块的质量改变滑块的质量改改变滑块的初速度大小和方向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验证：一维碰撞中的动量守恒2方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平测出两小球的质量测质量：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，放下时它们相实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰碰(4)测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而

13、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后对应小球的速度(5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验改变条件：改变碰撞条件，重复实验(6)验证：一维碰撞中的动量守恒验证：一维碰撞中的动量守恒4方案四：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律方案四：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律(1)用天平测出两小球的质量，用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球并选定质量大的小球为入射小球(2)按照如图按照如图1314所示安装所示安装实验装置，调整固定斜槽使实验装置，调整固定斜槽使斜槽底端水平斜槽底端水平(3)白纸在

14、下，复写纸在上，白纸在下，复写纸在上，在适当位置铺放好记下重垂线所指的位置在适当位置铺放好记下重垂线所指的位置O.(4)不放被撞小球，让入射小球从斜槽上某固定高度处自不放被撞小球，让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复由滚下，重复10次用圆规画尽量小的圆把所有的小球落次用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心点圈在里面，圆心P就是小球落点的平均位置就是小球落点的平均位置(5)把被撞小球放在斜槽末端，让入射小球从斜槽同一高度自把被撞小球放在斜槽末端，让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次用步骤次用步骤(4)的方法，的方法，标

15、出碰后入射小球落点的平均位置标出碰后入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均和被碰小球落点的平均位置位置N.如图如图1315所示所示 (2012辽宁模拟辽宁模拟)某同学利用打点计时器和气垫导轨某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验气垫导轨装置如图做验证动量守恒定律的实验气垫导轨装置如图1316(a)所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组所示，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，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，使向导轨空腔内不断通入压缩空气

16、，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之间的摩擦而引起的误差实验的主要步骤：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，使导轨水安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；平；向气垫导轨通入压缩空气；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，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与弹射架并固定在滑块将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调的左端，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；在水平方向；使滑块使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；把滑块把滑块2放在气垫导轨的中间；放在气垫导轨的中间；先先_，然后，然后_，让滑块带动纸带一起运动；，让滑块带动纸带一起运动；取下纸带，重复步骤取下纸带，重复步骤，选出理想的纸带如图，选出理想的纸带如图1316(b)所示；所示；测得滑块测得滑块1的质量为的质量为310 g，滑块，滑块2(包括橡皮泥包括橡皮泥)的质量为的质量为205 g完善实验步骤完善实验步骤的内容的内容(