高中物理 第十六章 動量守恒定律本章整合課件 新人教版選修35

本章整合第十六章第十六章 動量守恒定律動量守恒定律專題一專題二專題一用動量定理解決動力學(xué)問題動量定理是解決動力學(xué)問題的一種重要方法,動量定理最突出的特點就是利用狀態(tài)來描述力在時間上的累積過程。對于只涉及物體運動時間而不涉及加速度的問題,用動量定理要比用牛頓運動定律解題方便得多。專題一專題二【例題1】 如圖所示,質(zhì)量為m1=0.3 kg的小車靜止在光滑的水平面上,車長l=1.5 m,現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2 kg、可視為質(zhì)點的物塊,以水平向右的速度v0=2 m/s從左端滑上小車,最后在車面上某處與小車保持相對靜止。物塊與車面間的動摩擦因數(shù)=0.5,g取 10 m/s2,求物塊在車面上滑行的時間t。點撥：對物塊而言,摩擦力的沖量引起其動量的變化。專題一專題二解析：設(shè)物塊與小車的共同速度為v,以水平向右為正方向,根據(jù)動量守恒定律得m2v0=(m1+m2)v設(shè)物塊與車面間的滑動摩擦力為Ff,對物塊應(yīng)用動量定理得-Fft=m2v-m2v0又Ff=m2g代入數(shù)據(jù)解得t=0.24 s。答案：0.24 s專題一專題二專題二動量與能量相結(jié)合的問題處理力學(xué)問題的基本思路有三種:一是動力學(xué)的觀點,即利用牛頓運動定律和運動學(xué)公式處理問題的方法;二是動量的觀點,即利用動量定理、動量守恒定律處理問題的方法;三是能量的觀點,即利用功能關(guān)系(如動能定理)、能量守恒定律處理問題的方法。分析問題時,若涉及有關(guān)物理量的瞬時對應(yīng)關(guān)系,一般用動力學(xué)的觀點處理;若涉及力的作用過程,一般用動量或能量的觀點處理比較方便。利用動量的觀點和能量的觀點解題時應(yīng)注意下列問題:(1)動量定理和動量守恒定律是矢量表達(dá)式,還可寫出分量表達(dá)式;而動能定理和能量守恒定律是標(biāo)量表達(dá)式,無分量表達(dá)式;(2)從研究對象上看,動量定理既可用于研究單一物體,又可用于研究系統(tǒng),而動能定理一般用于研究單一物體;專題一專題二(3)動量守恒定律和能量守恒定律研究的是系統(tǒng),在解題時必須注意動量守恒的條件及機械能守恒的條件;在應(yīng)用這兩個定律時,當(dāng)確定了研究的對象及運動狀態(tài)變化的過程后,可根據(jù)問題的已知條件和要求解的未知量,選擇研究的兩個狀態(tài)列方程求解。專題一專題二【例題2】 (2016全國甲)如圖所示,光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體,斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上。某時刻小孩將冰塊以相對冰面3 m/s的速度向斜面體推出,冰塊平滑地滑上斜面體,在斜面體上上升的最大高度為h=0.3 m(h小于斜面體的高度)。已知小孩與滑板的總質(zhì)量為m1=30 kg,冰塊的質(zhì)量為m2=10 kg,小孩與滑板始終無相對運動。重力加速度的大小g取10 m/s2。(1)求斜面體的質(zhì)量;(2)通過計算判斷,冰塊與斜面體分離后能否追上小孩?專題一專題二解析：(1)規(guī)定向右為速度正方向。冰塊在斜面體上運動到最大高度時兩者達(dá)到共同速度,設(shè)此共同速度為v,斜面體的質(zhì)量為m3。由水平方向動量守恒和機械能守恒定律得m2v20=(m2+m3)v式中v20=-3 m/s為冰塊推出時的速度。聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得m3=20 kg(2)設(shè)小孩推出冰塊后的速度為v1,由動量守恒定律有m1v1+m2v20=0代入數(shù)據(jù)得v1=1 m/s專題一專題二設(shè)冰塊與斜面體分離后的速度分別為v2和v3,由動量守恒和機械能守恒定律有m2v20=m2v2+m3v3聯(lián)立式并代入數(shù)據(jù)得v2=1 m/s由于冰塊與斜面體分離后的速度與小孩推出冰塊后的速度相同且處在后方,故冰塊不能追上小孩。答案：(1)20 kg(2)見解析