高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專題十三 第1講 動(dòng)量守恒定律課件 新人教版.ppt

專題十三 動(dòng)量 波粒二象性和近代物理初步 第1講 動(dòng)量守恒定律 一 動(dòng)量1 定義 運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和 的乘積叫做物體的動(dòng) 量 用p表示 速度 mv kg m s 2 表達(dá)式 p 速度 3 單位 由速度單位和質(zhì)量單位共同確定 即 4 動(dòng)量是矢量 其方向和 方向相同 二 沖量 力的作用時(shí)間 Ft 力 1 定義 力和 的乘積叫做力的沖量 2 表達(dá)式 I 單位 N s 3 標(biāo)矢性 沖量是矢量 它的方向由 的方向決定 三 動(dòng)量定理1 內(nèi)容 物體在一個(gè)過程始末的 等于它在這 個(gè)過程中所受力的沖量 動(dòng)量變化量 F合t 2 表達(dá)式 p p 或 矢量式 注 意選取正方向 mv mv 動(dòng)量變化 3 意義 合外力的沖量是引起物體 的原因 基礎(chǔ)檢測 1 2015年湖北大學(xué)附中檢測 質(zhì)量是60kg的建筑工人 不慎從高空跌下 由于彈性安全帶的保護(hù) 他被懸掛起來 已知安全帶的緩沖時(shí)間是1 2s 安全帶長5m 取g 10m s2 則安全帶所受的平均沖力的大小為 B 600N C 1100ND 100N A 500N答案 C 四 動(dòng)量守恒定律 m1v1 m2v2 1 內(nèi)容 相互作用的物體組成的系統(tǒng) 或所受合外力為 時(shí) 這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量將保持不變 2 公式 m1v1 m2v2 3 動(dòng)量守恒定律成立的條件 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)所受的合外力為零 則該階段系統(tǒng)動(dòng)量守恒 不受外力 零 基礎(chǔ)檢測 2 2015年浙江自選模塊 如圖13 1 1所示 甲木塊的質(zhì)量為m1 以v的速度沿光滑水平地面向前運(yùn)動(dòng) 正前方有一靜止的 質(zhì)量為m2的乙木塊 乙上連有一輕質(zhì)彈簧 甲木塊與彈簧 接觸后 圖13 1 1 A 甲木塊的動(dòng)量守恒B 乙木塊的動(dòng)量守恒C 甲 乙兩木塊所組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒D 甲 乙兩木塊所組成系統(tǒng)的動(dòng)能守恒答案 C 考點(diǎn)1對(duì)動(dòng)量和動(dòng)量定理的理解 重點(diǎn)歸納 1 動(dòng)量的變化及其計(jì)算 1 若初 末動(dòng)量均在同一直線上 首先以某一動(dòng)量的方向?yàn)檎较?根據(jù) p p2 p1 若 p 0 則動(dòng)量的變化量與所選正方向同向 若 p 0 則動(dòng)量的變化量與所選正方向反向 2 應(yīng)用動(dòng)量定理 p Ft 可求合外力為恒力的情況下動(dòng)量 的增量 2 動(dòng)量 動(dòng)能 動(dòng)量的變化量的比較 考點(diǎn)練透 1 多選 質(zhì)量為m的物體以初速度v0開始做平拋運(yùn)動(dòng) 經(jīng)過時(shí)間t 下降的高度為h 速度變?yōu)関 在這段時(shí)間內(nèi)物體動(dòng) 量變化量的大小為 答案 BCD 考點(diǎn)2對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解和應(yīng)用 重點(diǎn)歸納 1 動(dòng)量守恒定律的不同表達(dá)形式 1 p p 系統(tǒng)相互作用前的總動(dòng)量p等于相互作用后的 總動(dòng)量p 具體又有以下三種常見的形式 m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 適用于作用前后都運(yùn)動(dòng)的 兩個(gè)物體組成的系統(tǒng) 0 m1v1 m2v2 適用于原來靜止的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng) 比如爆炸 反沖等情況 m1v1 m2v2 m1 m2 v 適用于兩物體作用后結(jié)合在一 起或具有共同速度的情況 2 p 0 系統(tǒng)總動(dòng)量的增量等于零 3 p1 p2 兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)中 各自動(dòng)量的增量大 小相等 方向相反 2 應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的步驟 1 確定系統(tǒng) 確定系統(tǒng)由哪幾個(gè)物體組成 并分析系統(tǒng)的 受力情況 判斷是否符合動(dòng)量守恒條件 2 選取時(shí)刻 根據(jù)題設(shè)條件 選取有關(guān)的兩個(gè) 或幾個(gè) 瞬 間 找出對(duì)應(yīng)時(shí)刻系統(tǒng)的總動(dòng)量 3 規(guī)定方向 凡與規(guī)定的正方向一致的動(dòng)量取正值 與規(guī) 定的正方向相反的動(dòng)量取負(fù)值 4 列出方程 根據(jù)動(dòng)量守恒定律 列出所選時(shí)刻的動(dòng)量守 恒方程 并求出結(jié)果 3 要注意動(dòng)量守恒定律的 五性 1 矢量性 動(dòng)量是矢量 根據(jù)動(dòng)量守恒定律列出的是矢量 方程 2 瞬時(shí)性 動(dòng)量是一個(gè)瞬時(shí)量 動(dòng)量守恒定律指的是系統(tǒng) 任一瞬間的動(dòng)量恒定 3 相對(duì)性 動(dòng)量與參考系的選擇有關(guān) 通常以地面為參考 系 作用前后的動(dòng)量都必須相對(duì)于地面 4 整體性 應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí) 要明確研究的對(duì)象是整 個(gè)系統(tǒng) 且這個(gè)系統(tǒng)始末狀態(tài)的質(zhì)量應(yīng)相等 5 普適性 適用于多物體系統(tǒng) 適用于宏觀和微觀情形 適用于低速和高速運(yùn)動(dòng) 典例剖析 例1 2015年山東煙臺(tái)二模 兩塊厚度相同的木塊A和B 緊靠著放在光滑的水平面上 其質(zhì)量分別為mA 2 0kg mB 0 90kg 它們的下底面光滑 上表面粗糙 另有一質(zhì)量mC 0 10kg的滑塊C 以vC 10m s的速度恰好水平地滑到A的上表面 如圖13 1 2所示 由于摩擦 滑塊最后停在木塊B上 B和C的共同速度為0 50m s 求 圖13 1 2 1 木塊A的最終速度vA 2 滑塊C離開A時(shí)的速度vC 思維點(diǎn)撥 由動(dòng)量守恒的條件可知 A B C組成的系統(tǒng) 動(dòng)量守恒 故可用動(dòng)量守恒定律來解題 解 C從開始滑上A到恰好滑到A的右端過程中 A B C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒mCvC mB mA vA mCvC C剛滑上B到兩者相對(duì)靜止 B C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒mBvA mCvC mB mC v解得vA 0 25m svC 2 75m s 備考策略 在運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解題時(shí) 1 首先要根據(jù)守恒條件判斷動(dòng)量是否守恒 2 一定要正確選取研究過程和哪些物體組成的系統(tǒng) 3 最后根據(jù)動(dòng)量守恒定律建方程求解 考點(diǎn)練透 2 2014年福建卷 如圖13 1 3所示 一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率v0進(jìn)入太空預(yù)定位置 由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離 已知前部分的衛(wèi)星質(zhì)量為m1 后部分的箭體質(zhì)量為m2 分離后箭體以速率v2沿火箭原方向飛行 若忽略空氣阻力及分離前后 圖13 1 3 系統(tǒng)質(zhì)量的變化 則分離后衛(wèi)星的速率v1為 答案 D A v 0 v 2 B v 0 v 2 C v 0 m 2 m 1 v 2 D v 0 m 2 m 1 v 0 v 2 易錯(cuò)點(diǎn)動(dòng)量守恒過程分析 例2 2016年重慶第一中學(xué)月考 如圖13 1 4所示 光滑水平面上有三個(gè)滑塊A B C 質(zhì)量分別為mA 2m mB m mC 3m A B用細(xì)繩連接 中間有一壓縮的輕彈簧 與滑塊不栓接 開始時(shí)A B以共同速度v0向右運(yùn)動(dòng) C靜止 某時(shí)刻細(xì)繩突然斷開 A B被彈開 然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起 最終三滑塊速度恰好相同 求B C碰撞前的瞬間B的速度 圖13 1 4 解 A B被彈開過程A B系統(tǒng)動(dòng)量守恒 以向右為正方 向 由動(dòng)量守恒定律得 mA mB v0 mAvA mBvB 對(duì)B C碰撞過程 由動(dòng)量守恒定律得 mC mB vC mBvB 且vC vA 故由以上各式解得vB 2v0 指點(diǎn)迷津 這種類型的題目從動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用角度看并不難 但要分析清楚各個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)關(guān)系 A B組成的系統(tǒng) 在細(xì)繩斷開的過程中動(dòng)量守恒 B與C碰撞過程中動(dòng)量守恒 抓住三者最后速度相同 根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出B與C碰撞前B的速度 觸類旁通 2013年江蘇一模 如圖13 1 5所示 質(zhì)量均為m的小車與木箱緊挨著靜止在光滑的水平冰面上 質(zhì)量為2m的小明站在小車上用力向右迅速推出木箱 木箱相對(duì)于冰面的速度為v 接著木箱與右側(cè)豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞 反彈后被小明接住 求小明接住木箱后三者共同速度的大小 圖13 1 5