自然界中的守恒定律课件

第五节自然界中的守恒定律第五节自然界中的守恒定律1知识点1

守恒是贯穿高中物理的重要理念

自然现象丰富多彩，物体的运动千变万化，但在这纷繁复杂的现象中隐藏着简单和谐的美：守恒与不变、守恒与对称，这是物理学家开启神奇的自然界之门的金钥匙．1．能量守恒定律

能量守恒定律：能量____________，____________，而只会__________________________，____________．能量守恒是时间平移不变性的体现．能量守恒定律是物理学中最基本的定律之一．既不会被创生也不会被消灭从一种形式转化为另一种形式总量保持不变知识点1守恒是贯穿高中物理的重要理念 自然现象丰富多彩，22．动量守恒定律

动量守恒定律：是指物体系统碰撞前后的总动量不変． 动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一，它既适用于宏观物体，也适用于微观粒子；既适用于低速运动物体，也适用于高速运动物体，它是一个实验规律，也可用牛顿第三定律和动量定理推导出来．动量守恒定律的适用条件：(1)系统不受外力或系统所受外力的合力为零．2．动量守恒定律 动量守恒定律：是指物体系统碰撞前后的总动量3

(2)系统所受外力的合力虽不为零，但

F内≫F外，亦即外力作用于系统中的物体导致的动量的改变较内力作用所导致的动量改变小得多，则此时可忽略外力作用，系统动量近似守恒．

(3)系统所受合外力虽不为零，但系统在某一方向所受合力为零，则系统此方向的动量守恒．3．机械能守恒定律

在__________________的条件下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但____________________．在有弹簧弹力做功的情况下，也有类似的结论成立，这个规律叫做机械能守恒定律．只有重力对物体做功机械能的总量保持不变 (2)系统所受外力的合力虽不为零，但F内≫F外，亦即4例1：

一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在A中，A和木块B用一根弹性良好的轻弹簧连在一起，如图，则在子弹打击木块A及弹簧压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统（）A.动量守恒，机械能守恒B.动量不守恒，机械能守恒C.动量守恒，机械能不守恒D.均不守恒练习1：

如图所示，V2>V1，V2与V1都是相对于地面的速度。物块与平板车间的动摩擦因数为μ，平板车与地面之间无摩擦，则在运动过程中（）A．车的动量增加，物块的动量减少B．车的动量减少，物块的动量增加C．两物体总动量增加，总机械能不变D．两物体总动量不变，总机械能不变

CA例1：练习1：CA5知识点2利用动量、能量守恒定律解决多过程问题的题目：1.确定研究对象，分析研究对象的运动情况；2.分析所研究的物理过程中系统的受力和做功情况，判断是否满足动量守恒定律，选择应用能量守恒定律或机械能守恒定律解题；3.设定正方向，分别写出运功情况的初末状态的总动量或总机械能；4.根据动量守恒定律和能量守恒定律列方程；5.解方程，求出所需结果。知识点2利用动量、能量守恒定律解决多过程问题的题目：1.6例2．（2019年广州调研测试）如图，光滑轨道abcd固定在竖直平面内，ab水平，bcd为半圆，在b处与ab相切。在直轨道ab上放着质量分别为mA=2kg、mB=1kg的物块A、B（均可视为质点），用轻质细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接），其弹性势能Ep=12J。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量M=2kg、长L=0.5m的小车，小车上表面与ab等高。现将细绳剪断，之后A向左滑上小车，B向右滑动且恰好能冲到圆弧轨道的最高点d处。g取10m/s2，求：（1）A、B离开弹簧瞬间的速率vA、vB；（2）圆弧轨道的半径R；例2．（2019年广州调研测试）7解：（1）设弹簧恢复到自然长度时A、B的速度分别为vA、vB，

由动量守恒定律0=mAvA-mBvB

由机械能守恒定律

联立以上两式解得

vA=2m/s，vB=4m/s（2）设B经过d点时的速度为vd，在d点：由机械能守恒定律：

联立以上两式解得

R=0.32m解：（1）设弹簧恢复到自然长度时A、B的速度分别为vA、vB8练习2：

如图1所示，在离地面H＝5.45m的O处用长L＝0.45m的不可伸长的细线挂一质量为0.09kg的爆竹(火药质量忽略不计)，把爆竹拉起至D点使细线水平伸直，点燃导火线后将爆竹由静止释放，爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等的两块，一块朝相反方向水平抛出，落到地面上的A处，抛出的水平距离s＝5m．另一块仍系在细线上继续做圆周运动，空气阻力忽略不计，取g＝10m/s2，求：(1)爆竹爆炸前瞬间的速度大小v0；(2)继续做圆周运动的那一块在B处对细线的拉力的大小T′；(3)火药爆炸释放的能量E.练习2：(1)爆竹爆炸前瞬间的速度大小v0；9第05节自然界中的守恒定律课件10练习3：

如图2所示，质量为m的b球用长为h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处．质量也为m的小球a，从距BC高为h的A处由静止释放，沿ABC光滑轨道滑下，在C处与b球正碰并与b粘在一起．已知BC轨道距水平地面ED的高度为0.5h，悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg

(1)a球与b球碰前瞬间的速度为多大？

(2)a、b两球碰后，细绳是否会断裂？若细绳断裂，小球在DE水平面上的落点距C处的水平距离是多少？若细绳不断裂，小球最高将摆多高？(小球a、b均视为质点)

练习3：

如图2所示，质量为m的b球用长为h的细绳悬挂于水11第05节自然界中的守恒定律课件12第五节自然界中的守恒定律第五节自然界中的守恒定律13知识点1

守恒是贯穿高中物理的重要理念

自然现象丰富多彩，物体的运动千变万化，但在这纷繁复杂的现象中隐藏着简单和谐的美：守恒与不变、守恒与对称，这是物理学家开启神奇的自然界之门的金钥匙．1．能量守恒定律

能量守恒定律：能量____________，____________，而只会__________________________，____________．能量守恒是时间平移不变性的体现．能量守恒定律是物理学中最基本的定律之一．既不会被创生也不会被消灭从一种形式转化为另一种形式总量保持不变知识点1守恒是贯穿高中物理的重要理念 自然现象丰富多彩，142．动量守恒定律

动量守恒定律：是指物体系统碰撞前后的总动量不変． 动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一，它既适用于宏观物体，也适用于微观粒子；既适用于低速运动物体，也适用于高速运动物体，它是一个实验规律，也可用牛顿第三定律和动量定理推导出来．动量守恒定律的适用条件：(1)系统不受外力或系统所受外力的合力为零．2．动量守恒定律 动量守恒定律：是指物体系统碰撞前后的总动量15

(2)系统所受外力的合力虽不为零，但

F内≫F外，亦即外力作用于系统中的物体导致的动量的改变较内力作用所导致的动量改变小得多，则此时可忽略外力作用，系统动量近似守恒．

(3)系统所受合外力虽不为零，但系统在某一方向所受合力为零，则系统此方向的动量守恒．3．机械能守恒定律

在__________________的条件下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但____________________．在有弹簧弹力做功的情况下，也有类似的结论成立，这个规律叫做机械能守恒定律．只有重力对物体做功机械能的总量保持不变 (2)系统所受外力的合力虽不为零，但F内≫F外，亦即16例1：

一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在A中，A和木块B用一根弹性良好的轻弹簧连在一起，如图，则在子弹打击木块A及弹簧压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统（）A.动量守恒，机械能守恒B.动量不守恒，机械能守恒C.动量守恒，机械能不守恒D.均不守恒练习1：

如图所示，V2>V1，V2与V1都是相对于地面的速度。物块与平板车间的动摩擦因数为μ，平板车与地面之间无摩擦，则在运动过程中（）A．车的动量增加，物块的动量减少B．车的动量减少，物块的动量增加C．两物体总动量增加，总机械能不变D．两物体总动量不变，总机械能不变

CA例1：练习1：CA17知识点2利用动量、能量守恒定律解决多过程问题的题目：1.确定研究对象，分析研究对象的运动情况；2.分析所研究的物理过程中系统的受力和做功情况，判断是否满足动量守恒定律，选择应用能量守恒定律或机械能守恒定律解题；3.设定正方向，分别写出运功情况的初末状态的总动量或总机械能；4.根据动量守恒定律和能量守恒定律列方程；5.解方程，求出所需结果。知识点2利用动量、能量守恒定律解决多过程问题的题目：1.18例2．（2019年广州调研测试）如图，光滑轨道abcd固定在竖直平面内，ab水平，bcd为半圆，在b处与ab相切。在直轨道ab上放着质量分别为mA=2kg、mB=1kg的物块A、B（均可视为质点），用轻质细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接），其弹性势能Ep=12J。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量M=2kg、长L=0.5m的小车，小车上表面与ab等高。现将细绳剪断，之后A向左滑上小车，B向右滑动且恰好能冲到圆弧轨道的最高点d处。g取10m/s2，求：（1）A、B离开弹簧瞬间的速率vA、vB；（2）圆弧轨道的半径R；例2．（2019年广州调研测试）19解：（1）设弹簧恢复到自然长度时A、B的速度分别为vA、vB，

由动量守恒定律0=mAvA-mBvB

由机械能守恒定律

联立以上两式解得

vA=2m/s，vB=4m/s（2）设B经过d点时的速度为vd，在d点：由机械能守恒定律：

联立以上两式解得

R=0.32m解：（1）设弹簧恢复到自然长度时A、B的速度分别为vA、vB20练习2：

如图1所示，在离地面H＝5.45m的O处用长L＝0.45m的不可伸长的细线挂一质量为0.09kg的爆竹(火药质量忽略不计)，把爆竹拉起至D点使细线水平伸直，点燃导火线后将爆竹由静止释放，爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等的两块，一块朝相反方向水平抛出，落到地面上的A处，抛出的水平距离s＝5m．另一块仍系在细线上继续做圆周运动，空气阻力忽略不计，取g＝10m/s2，求：(1)爆竹爆炸前瞬间的速度大小v0；(2)继续做圆周运动的那一块在B处对细线的拉力的大小T′；(3)火药爆炸释放的能量E.练习2：(1)爆竹爆炸前瞬间的速度大小v0；21第05节自然界中的守恒定律课件22练习3：

如图2所示，质量为m的b球用长为h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处．质量也为m的小球a，从距BC