高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題六 第1講 動(dòng)量守恒定律及應(yīng)用課件

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1、考綱考點(diǎn)要求熱點(diǎn)考向1.動(dòng)量、動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用本專題知識在物理學(xué)中占有重要地位，但近幾年高考中有所弱化1動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用是本專題的重點(diǎn)、高考熱點(diǎn)，動(dòng)量、動(dòng)量的變化量兩個(gè)概念常穿插在規(guī)律中考查2在高考題中動(dòng)量守恒定律常與能量轉(zhuǎn)化與守恒定律結(jié)合，解決碰撞、打擊、反沖、滑塊摩擦等問題，還要重視動(dòng)量守恒與圓周運(yùn)動(dòng)、核反應(yīng)的結(jié)合3探究和驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒，在高考實(shí)驗(yàn)考查中出現(xiàn)頻率較高.2.彈性碰撞和非彈性碰撞3.實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律專題六碰撞與動(dòng)量守恒第 1 講 動(dòng)量守恒定律及應(yīng)用考點(diǎn) 1動(dòng)量、沖量1動(dòng)量速度mv速度(1)定義：運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和_的乘積叫做動(dòng)量，用 p表示(2)表達(dá)式：p_.(

2、3)單位：由速度單位和質(zhì)量單位共同確定，即 kgm/s.(4)動(dòng)量是矢量，其方向和_方向相同動(dòng)量動(dòng)能動(dòng)量的變化量定義物體的質(zhì)量和速度的乘積物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量物體末動(dòng)量與初動(dòng)量的矢量差定義式pmvppp矢標(biāo)性矢量標(biāo)量矢量特點(diǎn)狀態(tài)量狀態(tài)量過程量關(guān)聯(lián)方程(5)動(dòng)量、動(dòng)能、動(dòng)量變化量的比較2.沖量Ft(1)定義：力和力的作用時(shí)間的乘積叫沖量，即 I_.(2)對沖量的理解沖量是描述力的時(shí)間積累效應(yīng)的物理量，是過程量，與時(shí)間相對應(yīng)沖量是矢量，其方向由力的方向決定(不能說和力的方向相同)如果力的方向在作用時(shí)間內(nèi)保持不變，那么沖量的方向就和力的方向相同要注意的是：沖量和功不同，恒力在一段時(shí)間內(nèi)可能不做功

3、，但一定有沖量1(單選)關(guān)于物體的動(dòng)量和動(dòng)能，下列說法中正確的是()AA一物體的動(dòng)量不變，其動(dòng)能一定不變B一物體的動(dòng)能不變，其動(dòng)量一定不變C兩物體的動(dòng)量相等，其動(dòng)能一定相等D兩物體的動(dòng)能相等，其動(dòng)量一定相等2(雙選)如圖 611 所示，質(zhì)量相同的兩個(gè)小物體 A、B 處于同一高度現(xiàn)使 A 沿固定的光滑斜面無初速地自由下滑，而使 B 無初速地自由下落，最后 A、B 都運(yùn)動(dòng)到同一水平地面)BD上不計(jì)空氣阻力則在上述過程中，A、B 兩物體(圖 611A所受重力的沖量相同C所受合力的沖量相同B所受重力做的功相同D所受合力做的功相同解析：兩物體落到地面所用的時(shí)間不同，故重力的沖量不相等；兩物體的合力的沖量

4、等于動(dòng)量的變化，兩物體初動(dòng)量為零，末動(dòng)量方向不一樣，故合力的沖量也不相等；根據(jù)機(jī)械能的知識可知，B、D 答案正確p2、p3，則有()圖 6123(單選)如圖 612 所示，一物體分別沿三個(gè)傾角不同的光滑斜面由靜止開始從頂端下滑到底端 C、D、E 處，三個(gè)過程中重力的沖量依次為 I1、I2、I3，動(dòng)量變化量的大小依次為p1、解析：重力的沖量由下落時(shí)間決定，三者的下落時(shí)間都不一樣，排除 C、D；系統(tǒng)中只有重力做功，故根據(jù)能量守恒定律，三者下滑到底端時(shí)速度大小相等，所以三者動(dòng)量的變化量的大小相等，B 正確答案：答案：B考點(diǎn) 2動(dòng)量守恒定律不受外力零1內(nèi)容：相互作用的物體組成的系統(tǒng)_或所受外力為_時(shí)，

5、這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量將保持不變2公式：m1v1m2v2_.3動(dòng)量守恒定律成立的條件m1v1m2v2(1)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零(2)系統(tǒng)受外力，但外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，可以忽略不計(jì)(3)系統(tǒng)在某一個(gè)方向上所受的合外力為零，則該方向上動(dòng)量守恒(4)全過程的某一階段系統(tǒng)受的合外力為零，則該階段系統(tǒng)動(dòng)量守恒4應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題時(shí)要注意“五性”(1)矢量性：對于作用前后物體的運(yùn)動(dòng)方向都在同一直線上的問題，應(yīng)選取統(tǒng)一的正方向，凡是與選取正方向相同的動(dòng)量為正，相反為負(fù)(2)同時(shí)性：動(dòng)量是一個(gè)瞬時(shí)量，動(dòng)量守恒指的是系統(tǒng)任一瞬時(shí)的動(dòng)量守恒，不同時(shí)刻的動(dòng)量不能相加(3)整體性：應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)，要明確動(dòng)量守

6、恒定律的研究對象是整個(gè)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的始末狀態(tài)質(zhì)量應(yīng)相等(4)相對性：由于動(dòng)量大小與參考系的選取有關(guān)，因此應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)，應(yīng)注意各物體的速度必須是相對于地面的速度(5)普適性：適用于多物體系統(tǒng)，適用于宏觀及微觀4(單選)一炮艇總質(zhì)量為 M，以速度 v0 勻速行駛，從船上以相對海岸的水平速度 v 沿前進(jìn)方向射出一質(zhì)量為 m 的炮彈，發(fā)射炮彈后艇的速度為 v，若不計(jì)水的阻力，則下列各關(guān)系式中正確的是()A5如圖 613，質(zhì)量為 m 的人站在質(zhì)量為 M，長為 L 的靜止小船的右端，小船的左端靠在岸邊當(dāng)他向左走到船的左端時(shí)，船左端離岸多遠(yuǎn)？圖 613考點(diǎn) 3碰撞1碰撞的特點(diǎn)(1)作用時(shí)間極短，內(nèi)力

7、遠(yuǎn)大于外力，總動(dòng)量總是守恒的(2)碰撞過程中，總動(dòng)能不增因?yàn)闆]有其他形式的能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)能(3)碰撞過程中，兩物體產(chǎn)生的位移可忽略2碰撞的分類(1)彈性碰撞(或稱完全彈性碰撞)如果在彈性力的作用下，只產(chǎn)生機(jī)械能的轉(zhuǎn)移，系統(tǒng)內(nèi)無機(jī)械能的損失，稱為彈性碰撞(或稱完全彈性碰撞)此類碰撞過程中，系統(tǒng)動(dòng)量和機(jī)械能同時(shí)守恒(2)非彈性碰撞如果是非彈性力作用，使部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能，機(jī)械能有了損失，稱為非彈性碰撞此類碰撞過程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能有損失，即機(jī)械能不守恒(3)完全非彈性碰撞如果相互作用力是完全非彈性力，則機(jī)械能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能最大，即機(jī)械能的損失最大，稱為完全非彈性碰撞碰撞物體粘合在一起，具

8、有同一速度此類碰撞過程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒，且機(jī)械能的損失最大(3)當(dāng)質(zhì)量小的球碰質(zhì)量大的球時(shí)，碰撞后質(zhì)量小的球被反彈回來4判定碰撞可能性問題的分析思路(1)判定系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒(2)判定物理情景是否可行，如追碰后，前面物體動(dòng)量不能減小，后面物體動(dòng)量在原方向上不能增加即追碰后，后面物體在原方向的速度不可能大于前面物體的速度(3)判定碰撞后動(dòng)能不增加6(雙選)質(zhì)量為 M 的物塊以速度 v 運(yùn)動(dòng)，與質(zhì)量為 m 的靜止物塊發(fā)生正撞，碰撞后兩者的動(dòng)量正好相等，兩者質(zhì)量之比M/m 可能為()ABA2B3C4D57(單選)(上海 2011 屆高三調(diào)研)從手中豎直向上拋出的小球，與水平天花板碰撞后

9、又落回到手中，設(shè)豎直向上的方向?yàn)檎较?，小球與天花板碰撞時(shí)間極短若不計(jì)空氣阻力和碰撞過程中動(dòng)能的損失，則下列圖象中能夠描述小球從拋出到落回手中整個(gè)過程的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的是()C解析：小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，向上為正方向，故速度時(shí)間圖象為縱截距為正、斜率為負(fù)的直線；與天花板相撞且不計(jì)動(dòng)能損失與空氣摩擦，故速度不能取零且返回時(shí)圖象應(yīng)與上拋圖象關(guān)于橫軸某點(diǎn)對稱，只有 C 選項(xiàng)正確)則 A、B 組成的系統(tǒng)動(dòng)能損失最大的時(shí)刻是(圖 6148(單選)如圖 614 所示，物體 A 靜止在光滑的水平面上，A 的左邊固定有輕質(zhì)彈簧，與 A 質(zhì)量相等的物體 B 以速度v，向 A 運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生碰撞，A、B 始終沿同一直線

10、運(yùn)動(dòng)，AA 開始運(yùn)動(dòng)時(shí)CB 的速度等于零時(shí)BA 的速度等于 v 時(shí)DA 和 B 的速度相等時(shí)解析：當(dāng)兩者速度相等時(shí)，系統(tǒng)彈性勢能最大，故機(jī)械能在該時(shí)刻損失最大答案：答案：D熱點(diǎn)1 碰撞、爆炸中的動(dòng)量守恒圖 6151(2010 年深圳一模)如圖 616 所示， ABCDE 是由三部分光滑軌道平滑連接在一起組成的，AB 為水平軌道， BCD 是半徑為 R 的半圓弧軌道， DE 是半徑為 2R 的圓弧軌道， BCD與 DE 相切在軌道最高點(diǎn) D，R0.6 m質(zhì)量為 M0.99 kg 的小物塊，靜止在 AB 軌道上，一顆質(zhì)量為 m0.01 kg 子彈水平射入物塊但未穿出，物塊與子彈一起運(yùn)動(dòng)，恰能貼著軌

11、道內(nèi)側(cè)通過最高點(diǎn)從 E 點(diǎn)飛出取重力加速度 g10 m/s2，求：(1)物塊與子彈一起剛滑上圓弧軌道 B 點(diǎn)的速度；(2)子彈擊中物塊前的速度；(3)系統(tǒng)損失的機(jī)械能圖 616熱點(diǎn) 2動(dòng)量守恒與能量守恒綜合題圖 617在一個(gè)系統(tǒng)中，合外力為零，過程動(dòng)量守恒，但存在內(nèi)力做功的問題，內(nèi)力做功則能量發(fā)生轉(zhuǎn)化一般是動(dòng)能與其他形式能的轉(zhuǎn)化，如內(nèi)力為摩擦力，動(dòng)能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化；彈簧彈力做功，動(dòng)能與彈性勢能相互轉(zhuǎn)化；重力做功，重力勢能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化只要抓住過程中能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，判斷出哪個(gè)過程中動(dòng)量守恒，這類問題就不難解決2(2010 年湛江二模)如圖 618 所示，固定在地面上的光滑圓弧面與車 C 的上表面平滑相

12、接，在圓弧面上有一個(gè)滑塊A，其質(zhì)量為 mA2 kg，在距車的水平面高 h1.25 m 處由靜止下滑，車 C 的質(zhì)量為 mC6 kg，在車 C 的左端有一個(gè)質(zhì)量 mB2 kg 的滑塊 B，滑塊 A 與 B 均可看做質(zhì)點(diǎn)，滑塊 A 與 B 碰撞后粘合一起共同運(yùn)動(dòng)，最終沒有從車 C 上滑出，已知滑塊 A 和B 與車 C 的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，車 C 與水平地面的摩擦忽略不計(jì)g 取 10m/s2.求：(1)滑塊 A 滑到圓弧面末端時(shí)的速度大小(2)滑塊 A 與 B 碰撞后瞬間的共同速度的大小(3)車 C 的最短長度圖 6183(2010 年深圳二模)如圖 619 所示，MN 為 3 m 寬的小溝，M

13、 點(diǎn)左側(cè) 1 m 處有一 5 m 高的平臺與半徑為 1.25 m 的圓弧底部相切，平臺表面與圓軌道都光滑，一質(zhì)量為 3 kg 的 B球靜止在平臺上現(xiàn)讓一小球 A 從圓弧左側(cè)與圓心等高處靜止釋放，A 球下滑至平臺并與 B 球發(fā)生碰撞A、B 兩球可視為質(zhì)點(diǎn)，g10 m/s2.求：(1)A 球到達(dá)圓弧底端時(shí)的速度；(2)要使碰后兩球剛好落在小溝兩側(cè)，A 球的可能質(zhì)量圖 619易錯(cuò)點(diǎn)：動(dòng)量守恒過程分析【例 1】如圖 6110 所示，帶有光滑的半徑為 R 的四分之一圓弧軌道的滑塊靜止在光滑水平面上，此滑塊的質(zhì)量為 M，一個(gè)質(zhì)量為 m 的小球由靜止從 A 點(diǎn)釋放，當(dāng)小球從滑塊 B 上水平飛出時(shí)，滑塊和小球的速度分別為多大？圖 61101(2010 年新課標(biāo)卷)如圖 6111 所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一豎直的墻重物質(zhì)量為木板質(zhì)量的 2 倍，重物與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.使木板與重物以共同的速度 v0 向右運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻木板與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短求木板從第一次與墻碰撞到再次碰撞所經(jīng)歷的時(shí)間設(shè)木板足夠長，重物始終在木板上重力加速度為 g.圖 6111