7.2+动量守恒定律及其应用++课件+-2027届高考物理一轮复习

第33课时动量守恒定律及其应用学习目标:1.理解系统动量守恒的条件。2.会应用动量守恒定律解决基本问题。3.会用动量守恒观点分析爆炸、反冲运动和人船模型。4.理解碰撞的种类及其遵循的规律。√××√√××解析

1.√2.×

动量守恒条件是系统不受外力或所受外力矢量和为0。外力做功为零只能说明系统动能可能不变,但动量可能变化。3.×

动量是矢量,总动量不变包括大小和方向都不变。4.√

碰撞等相互作用中,若无外力作用则动量守恒,但可能有机械能损失转化为内能。5.√

由动量守恒定律,碰前总动量等于碰后总动量(为0),故两球碰前动量等大反向。6.×

仅当发生弹性正碰且碰前一个物体静止时才会交换速度,其他情况不成立。7.×

非弹性碰撞仍满足动量守恒,只是机械能不守恒。考点一动量守恒定律的理解和应用1.内容如果一个系统

,或者所受外力的矢量和为

,这个系统的总动量保持不变。

2.表达式(1)p=p',系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p'。(2)m1v1+m2v2=

,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。

(3)Δp1=

,相互作用的两个物体动量的变化量等大反向。

(4)Δp=0,系统总动量的增量为零。不受外力0m1v1'+m2v2'-Δp23.适用条件(1)理想守恒:系统不受外力或所受

为零,则系统动量守恒。

外力的冲量忽略不计(2)近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力

外力时,系统的动量可近似看成守恒。

(3)分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒。外力的合力大于典例1

如图所示,轻绳下悬挂一静止沙袋,一子弹水平射入并留在沙袋中,随沙袋一起摆动,不计空气阻力,在以上整个过程中,子弹和沙袋组成的系统(

)A.动量不守恒,机械能守恒 B.动量守恒,机械能不守恒C.动量和机械能均不守恒 D.动量和机械能均守恒C典例2

一炮艇总质量为M,以速度v0匀速行驶,从船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,发射炮弹后炮艇的速度为v',若不计水的阻力,则下列各关系式中正确的是(

)A.Mv0=Mv'+mvB.Mv0=(M-m)v'+mvC.Mv0=(M-m)v'+m(v+v')D.Mv0=(M-m)v'+m(v+v0)B考点二碰撞问题1.碰撞:物体间的相互作用持续时间

,而物体间相互作用力

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守恒。

3.分类碰撞类型动量是否守恒机械能是否守恒一种理想化模型弹性碰撞

守恒

非弹性碰撞守恒有损失完全非弹性碰撞守恒损失

很短很大远大于守恒最多4.碰撞现象满足的规律动量守恒、机械能不增加、速度要合理。(1)若碰前两物体同向运动,则应有v后>v前,碰后原来在前面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'。(2)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。

典例3

(2026扬州期末)如图所示,打弹珠游戏中用弹珠A击打静止的弹珠B,两者发生水平正碰。已知弹珠A、B的质量分别为10g、5g,碰后弹珠A、B的速度分别为1.5m/s、2.0m/s。求:(1)碰撞前弹珠A的速度大小v0;(2)弹珠A对弹珠B做的功W。

对点演练

A、B两小球在光滑水平面上沿同一直线运动,B球在前,A球在后,mA=1kg。经过一段时间,A、B发生正碰,碰撞时间极短,碰撞前、后两球的位移—时间图像如图所示,根据以上信息可知(

)A.碰撞过程中B球受到的冲量为8N·sB.碰撞过程中A球受到的冲量为-8N·sC.B球的质量mB=4kgD.A、B两球发生的是弹性碰撞D考点三爆炸和反冲问题1.爆炸现象的三个规律

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,因此在爆炸过程中,系统的总动量守恒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,因此爆炸后系统的总动能增加位置不变爆炸的时间极短,因而作用过程中,物体产生的位移很小,一般可忽略不计,可以认为爆炸后仍然从爆炸前的位置以新的动量开始运动2.对反冲运动的三点说明

作用原理反冲运动是系统内物体之间的作用力和反作用力产生的效果动量守恒反冲运动中系统不受外力或内力远大于外力,所以反冲运动遵循动量守恒定律机械能增加反冲运动中,由于有其他形式的能转化为机械能,因此系统的总机械能增加典例4

在某爆炸实验基地,把爆炸物以40m/s的速度斜向上发射。当爆炸物动能为发射时的四分之一时恰好到最高点,此时爆炸物炸裂成两块A、B,其中mA=0.2kg,mB=0.8kg。经测量发现,A块恰好以原轨迹落回,忽略空气阻力及炸药质量。求:(1)若爆炸时间持续0.005s,则爆炸过程A、B间的平均作用力大小;(2)爆炸过程中增加的机械能。答案

(1)1600N

(2)200J典例5

将质量为1.00kg的模型火箭点火升空,50g燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)(

)A.30kg·m/s B.5.7×102

kg·m/sC.6.0×102kg·m/s D.6.3×102kg·m/sA考点四“人船”模型

典例6

如图所示,气球下面有一根长绳,一个质量为m1=50kg的人抓在气球下方,