高考物理一輪復習 第11章 動量守恒定律 第2講 動量守恒定律及應用課件 新人教版選修35

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1、物 理人人 教教 版版第十一章動量守恒定律第十一章動量守恒定律選 修 3-5第第2講動量守恒定律及應用講動量守恒定律及應用1 1知識梳理自知識梳理自測測2 2核心考點突核心考點突破破3 3階段培優(yōu)微階段培優(yōu)微專題專題4 42 2 年 高 考 模年 高 考 模擬擬5 5課后限時訓課后限時訓練練知識梳理自測知識梳理自測 1內容:如果一個系統(tǒng)_,或者所受_為0,這個系統(tǒng)的總動量保持不變。 2表達式:m1v1m2v2_或pp。 3適用條件: (1)理想守恒:系統(tǒng)不受外力或所受_為零,則系統(tǒng)動量守恒。 (2)近似守恒:系統(tǒng)受到的合力不為零,但當內力遠_外力時,系統(tǒng)的動量可近似看成守恒。 (3)分方向守恒

2、:系統(tǒng)在某個方向上所受合力為零時,系統(tǒng)在該方向上動量守恒。動量守恒定律不受外力不受外力 外力的矢量和外力的矢量和 m1v1m2v2 外力的合力外力的合力 大于大于 1碰撞:物體間的相互作用持續(xù)時間_,而物體間相互作用力_的現(xiàn)象。 2特點:在碰撞現(xiàn)象中,一般都滿足內力_外力,可認為相互碰撞的系統(tǒng)動量守恒。碰撞、反沖、爆炸 很短很短 很大很大 遠大于遠大于 3分類:守恒守恒 最大最大 4.反沖運動: 觀察下列兩幅圖,思考圖甲中噴灌工作原理以及圖乙中運載火箭升空原理,填充以下內容: (1)在某些情況下,原來系統(tǒng)內物體具有相同的速度,發(fā)生相互作用后各部分的末速度不再相同而分開。這類問題相互作用的過程中

3、系統(tǒng)的動能_,且常伴有其他形式能向動能的轉化。 (2)反沖運動的過程中,如果合外力為零或外力的作用_物體間的相互作用力,可利用動量守恒定律來處理。 5爆炸問題:爆炸與碰撞類似,物體間的相互作用力很大,且_系統(tǒng)所受的外力,所以系統(tǒng)動量_,爆炸過程中位移很小,可忽略不計,作用后從相互作用前的位置以新的動量開始運動。增大增大 遠小于遠小于 遠大于遠大于 守恒守恒 思維辨析: (1)一個系統(tǒng)初、末狀態(tài)動量大小相等,即動量守恒。() (2)兩個做勻速直線運動的物體發(fā)生碰撞,兩個物體組成的系統(tǒng)動量守恒。() (3)系統(tǒng)動量守恒也就是系統(tǒng)的動量變化量為零。() (4)發(fā)生碰撞的兩個物體,機械能是守恒的。()

4、 (5)碰撞后,兩個物體粘在一起,動量是守恒的,但機械能損失是最大的。() (6)火箭點火后離開地面加速向上運動,是地面對火箭的反作用力作用的結果。() (7)在沒有空氣的宇宙空間,火箭仍可加速前行。() 答案:(1)動量守恒是指任一時刻的動量都相等。(2)(3)(4)發(fā)生碰撞的兩個物體,動量守恒,機械能不一定守恒。(5)(6)火箭點火后離開地面加速向上運動過程,地面對火箭無反作用力,靠的是噴出氣體的反作用力。(7)AC 解析動量守恒的條件是相互作用的物體系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零,而相互作用過程中內力遠大于外力時也可認為動量守恒。圖A中,滑輪男孩推滑輪女孩的過程中,內力遠大于外力,因此

5、系統(tǒng)的動量可認為守恒;圖B和圖D中,在兩物體相互作用的過程中,沒有滿足內力遠大于外力的條件,系統(tǒng)的動量不守恒;圖C中,太空中無空氣阻力作用,太空人和子彈在相互作用過程中動量守恒。 解析反沖運動中,系統(tǒng)的兩部分運動方向相反,要使小車向前運動,水應向后噴出,故B正確。B BCD 解析AB車和物體組成的系統(tǒng)在水平方向上不受外力,動量守恒;由于最后彈簧的彈性勢能釋放出來,整個過程的機械能不守恒,選項B、C、D均正確。D 核心考點突破核心考點突破 1動量守恒定律適用條件 (1)前提條件:存在相互作用的物體系。 (2)理想條件:系統(tǒng)不受外力。 (3)實際條件:系統(tǒng)所受合外力為0。 (4)近似條件:系統(tǒng)內各

6、物體間相互作用的內力遠大于系統(tǒng)所受的外力。 (5)方向條件:系統(tǒng)在某一方向上滿足上面的條件,則此方向上動量守恒。動量守恒定律的理解 2動量守恒定律的表達式 (1)m1v1m2v2m1v1m2v2,相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng),作用前的動量和等于作用后的動量和。 (2)p1p2,相互作用的兩個物體動量的增量等大反向。 (3)p0,系統(tǒng)總動量的增量為零。 解題探究:(1)時間極短說明了什么? (2)物體相對木板滑行的位移是物塊的位移嗎? 答案:(1)子彈與m作用時,m的位置沒有發(fā)生變化;子彈與m作用結束后,m與M才相互作用。 (2)不是。 解析(1)子彈打入木塊過程,由動量守恒定律得 m0v0(m

7、0m)v1 木塊在木板上滑動過程,由動量守恒定律得 (m0m)v1(m0mM)v2 名師歸納: 應用動量守恒定律的解題步驟 (1)明確研究對象,確定系統(tǒng)的組成(系統(tǒng)包括哪幾個物體及研究的過程)。 (2)進行受力分析,判斷系統(tǒng)動量是否守恒(或某一方向上動量是否守恒)。 (3)規(guī)定正方向,確定初末狀態(tài)動量。 (4)由動量守恒定律列出方程。 (5)代入數(shù)據(jù),求出結果,必要時討論說明。類題演練類題演練 1 (1)若已知A和B的初速度大小為v0,求它們末速度的大小和方向。 (2)若初速度的大小未知,求小木塊A向左運動到達的最遠處(從地面上看)離出發(fā)點的距離。 解析滑塊與木板組成的系統(tǒng)總動量守恒,且其總動

8、量為(Mv0mv0),方向向右。 (1)滑塊A剛好沒離開木板B,表明當滑塊剛好滑到B板的最左端時A、B具有相同的速度v,由動量守恒定律得碰撞問題 解題探究:(1)B球下落過程做什么運動? (2)A、B兩球碰撞過程滿足的規(guī)律是什么? 答案:(1)B球下落過程做自由落體運動。 (2)碰撞過程同時滿足動量守恒和機械能守恒。類題演練類題演練 2 A 1爆炸的特點 (1)動量守恒:由于爆炸是在極短的時間內完成的,發(fā)生爆炸時物體間的相互作用力遠遠大于受到的外力,所以在爆炸過程中,系統(tǒng)的總動量守恒。 (2)動能增加:在爆炸過程中,由于有其他形式的能量(如化學能)轉化為動能,所以爆炸前后系統(tǒng)的總動能增加。 (

9、3)位置不變:爆炸的時間極短,因而在作用過程中,物體產生的位移很小,一般可忽略不計,可以認為爆炸后仍然從爆炸前的位置以新的動量開始運動。爆炸和反沖人船模型 2反沖 (1)現(xiàn)象:物體的不同部分在內力的作用下向相反方向運動的現(xiàn)象。 (2)特點:一般情況下,物體間的相互作用力(內力)較大,因此系統(tǒng)動量往往有以下幾種情況:動量守恒;動量近似守恒;某一方向上動量守恒。反沖運動中機械能往往不守恒。 (3)實例:噴氣式飛機、火箭等都是利用反沖運動的實例。 3“人船模型” 若系統(tǒng)在全過程中動量守恒,則這一系統(tǒng)在全過程中平均動量也守恒。如果系統(tǒng)由兩個物體組成,且相互作用前均靜止,相互作用中均發(fā)生運動,則由m1m

10、20,得m1x1m2x2。 解題探究:(1)物體速度與位移有聯(lián)系嗎? (2)船和人對地面的位移與船長有什么關系? 答案:(1)有。 (2)船和人對地面的位移之和等于船長。 解析取水平向東為正方向,爆炸過程系統(tǒng)動量守恒,3mv02mvmvx,可得vx3v02v,C正確。類題演練類題演練 3 C 階段培優(yōu)微專題階段培優(yōu)微專題 子彈打木塊問題 子彈射擊木塊的兩種典型情況 1.木塊放置在光滑的水平面上 運動性質:子彈對地在滑動摩擦力作用下做勻減速直線運動;木塊在滑動摩擦力作用下做勻加速運動。 處理方法:把子彈和木塊看成一個系統(tǒng),利用系統(tǒng)水平方向動量守恒;系統(tǒng)的機械能不守恒;對木塊和子彈分別利用動能定理

11、。 2.木塊固定在水平面上 運動性質:子彈對地在滑動摩擦力作用下做勻減速直線運動;木塊靜止不動。 處理方法:對子彈利用動能定理或牛頓第二定律。 兩種類型的共同點: (1)系統(tǒng)內相互作用的兩物體間的一對滑動摩擦力做功的總和恒為負值(因為有一部分機械能轉化為內能); (2)摩擦生熱的條件:必須存在滑動摩擦力和相對滑行的路程,大小為Qfs,其中f是滑動摩擦力的大小,s是兩個物體的相對路程(在一段時間內“子彈”射入“木塊”的深度,就是這段時間內兩者的相對路程,所以說是一個相對運動問題)。 解題探究:(1)最后物體A靜止在車上,是物體A最終的速度為零嗎?這句話的含義是什么? (2)全過程損失的機械能等于什么? 答案:(1)最終的速度不是零。這句話的含義是物體A與小平板車相對靜止,二者有共同的速度和共同的加速度。 (2)總機械能的損失等于系統(tǒng)動能的減少量。類題演練類題演練 4 答案(1)148N(2)0.64m2年高考模擬年高考模擬課后限時訓練課后限時訓練

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