【创新设计】2014-2015学年高二物理粤教版选修3-5课件:1.2 动量 动量守恒定律(20张)
【创新设计】2014-2015学年高二物理粤教版选修3-5课件:2.1 光电效应(25张)
一、光电效应与光电流 发射电子 的现象.发射出 1.光电效应:金属在光的照射下__________ 光电子 . 来的电子叫做________ 光电效应 制成的一种常见的光电器件,它 2.光电管是利用__________ 光信号 转变成________ 电信号 . 可以把________
3.光电流:光电管在光的照射下,阴极发出的光电子被阳极
预习导学
课堂讲义
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第一节 光电效应
解析
发生光电效应几乎是瞬时的,选项A错误;入射光
的强度减弱,说明单位时间内的入射光子数目减少,频率 不变,逸出的光电子的最大初动能也就不变,选项B错
误;光电流随入射光强度的减小而减小,逸出的光电子数
目也随入射光强度的减小而减少,故选项C正确;入射光 照射到某金属上发生光电效应,说明入射光频率不低于这 种金属的极限频率,入射光的强度减弱而频率不变,同样 能发生光电效应,故选项D错误.
预习导学 高中物理 · 选修3-5· 粤教版
第一节 光电效应
第二章
波粒二象性
第一节 光电效应
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第一节 光电效应
[目标定位]
1.知道光电效应现象,掌握光电效应的实验规
律.2.知道光电流与光的强度和光的频率之间的关系.3.理解极
限频率和遏止电压的概念.
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第一节 光电效应
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第一节 光电效应
A.若有波长为λ(λ<λ0)的光照到阴极K上,电路中一定没有
光电流 B.用波长为λ0的光照射阴极K,保持光电管两极间电压不 变,增大该单色光的强度,则光电流增大 C.增加电路中电源电压,电路中的光电流一定增大
高中创新设计物理粤教版选修3-5课件习题课 动量守恒定律的应用 含解析
二、单一方向动量守恒问题 1.动量守恒定律的适用条件是普遍的,当系统所受的合外
力不为零时,系统的总动量不守恒,但是不少情况下, 合外力在某个方向上的分量却为零,那么在该方向上系 统的动量分量就是守恒的. 2.分析该方向上对应过程的初、末状态,确定初、末状态 的动量. 3.选取恰当的动量守恒的表达式列方程.
A车的速率
()
A.等于零 C.大于B车的速率 答案 B
图4 B.小于B车的速率 D.等于B车的速率
解析 选 A 车、B 车和人作为系统,两车均置于光滑的水平面上, 在水平方向上无论人如何跳来跳去,系统均不受外力作用,故满足 动量守恒定律.设人的质量为 m,A 车和 B 车的质量均为 M,最终 两车速度分别为 vA 和 vB,由动量守恒定律得 0=(M+m)vA-MvB, 则vvAB=MM+m,即 vA<vB,故选项 B 正确.
【例4】 如图5所示,甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游 戏,甲和他的冰车总质量共为M=30 kg,乙和他的冰车总质量 也是30 kg.游戏时,甲推着一个质量为m=15 kg的箱子和他一起 以v0=2 m/s的速度滑行,乙以同样大小的速率迎面滑来,为了 避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处,乙迅速 抓住.若不计冰面摩擦.
【例1】 (多选)质量为M和m0的滑块用轻弹簧连接,以恒 定速度v沿光滑水平面运动,与位于正对面的质量为m的
静止滑块发生碰撞,如图1所示,碰撞时间极短,在此过
程中,下列情况可能发生的是
()
图1
A.M、m0、m速度均发生变化,碰后分别为v1、v2、v3,且 满足(M+m0)v=Mv1+mv2+m0v3 B.m0的速度不变,M和m的速度变为v1和v2,且满足Mv= Mv1+mv2 C.m0的速度不变,M和m的速度都变为v′,且满足Mv=(M +m)v′
高中创新设计物理粤教版选修3-5学案:第一章 碰撞与动量守恒 章末整合提升 Word版含解析
章末整合提升一、动量定理及应用1.内容:物体所受合外力的冲量等于物体动量的改变量.2.公式:Ft =m v t -m v 0,它为矢量式,在一维情况时可变为代数运算.3.研究对象是质点:它说明的是外力对时间的积累效果.应用动量定理分析或解题时,只考虑物体的初、末状态的动量,而不必考虑中间的运动过程.4.解题思路:(1)确定研究对象,进行受力分析;(2)确定初、末状态的动量(要先规定正方向,以便确定动量的正、负,还要把初、末状态的速度换成相对于同一惯性参考系的速度);(3)利用Ft =m v t -m v 0列方程求解.【例1】 质量为0.2 kg 的小球竖直向下以6 m/s 的速度落至水平地面,再以4 m/s 的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞前、后的动量变化为________ kg·m/s.若小球与地面的作用时间为0.2 s ,则小球受到地面的平均作用力大小为________N(取g =10 m/s 2).答案 2 12解析 由题知v 2=4 m/s 方向为正,则动量变化Δp =m v 2-m v 1=0.2×4 kg·m/s-0.2×(-6)kg·m/s =2 kg·m/s.由动量定理Ft =Δp 得(F N -mg )t =Δp ,则F N =Δp t +mg=20.2N+0.2×10 N=12 N.借题发挥(1)动量、动量的变化量和动量定理都是矢量或矢量式,应用时先规定正方向.(2)物体动量的变化率ΔpΔt等于它所受的力,这是牛顿第二定律的另一种表达形式.二、多过程问题中的动量守恒1.正确选择系统(由哪几个物体组成)和过程,分析系统所受的外力,看是否满足动量守恒的条件.2.准确选择初、末状态,选定正方向,根据动量守恒定律列方程.【例2】如图1所示,光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为m A=2 kg、m B=1 kg、m C=2 kg.开始时C静止,A、B一起以v0=5 m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞.求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小.图1答案 2 m/s解析长木板A与滑块C处于光滑水平轨道上,两者碰撞时间极短,碰撞过程中滑块B与长木板A间的摩擦力可以忽略不计,长木板A与滑块C组成的系统,在碰撞过程中动量守恒,则m A v0=m A v A+m C v C两者碰撞后,长木板A与滑块B组成的系统,在两者达到同速之前系统所受合外力为零,系统动量守恒,m A v A+m B v0=(m A+m B)v长木板A和滑块B达到共同速度后,恰好不再与滑块C碰撞,则最后三者速度相等,v C=v联立以上各式,代入数值解得:v A=2 m/s【例3】两块厚度相同的木块A和B,紧靠着放在光滑的水平面上,其质量分别为m A=0.5 kg,m B=0.3 kg,它们的下底面光滑,上表面粗糙;另有一质量m C =0.1 kg的滑块C(可视为质点),以v C=25 m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面,如图2所示,由于摩擦,滑块最后停在木块B上,B和C的共同速度为3 m/s,求:图2(1)当C在A的上表面滑动时,C和A组成的系统动量是否守恒?C、A、B三个物体组成的系统动量是否守恒?(2)当C在B的上表面滑动时,C和B组成的系统动量是否守恒?C刚滑上B时的速度v C′是多大?答案(1)不守恒守恒(2)守恒 4.2 m/s解析(1)当C在A的上表面滑动时,由于B对A有作用力,C和A组成的系统动量不守恒.对于C、A、B三个物体组成的系统,所受外力的合力为零,动量守恒.(2)当C在B的上表面滑动时,C和B发生相互作用,系统不受外力作用,动量守恒.由动量守恒定律得:m C v C′+m B v A=(m B+m C)v BC①A、B、C三个物体组成的系统,动量始终守恒,从C滑上A的上表面到C滑离A,由动量守恒定律得:m C v C=m C v C′+(m A+m B)v A\②由以上两式联立解得v C′=4.2 m/s,v A=2.6 m/s.三、动量和能量综合问题分析1.动量定理和动量守恒定律是矢量表达式,还可写出分量表达式;而动能定理和能量守恒定律是标量表达式,绝无分量表达式.2.动量守恒及机械能守恒都有条件.注意某些过程动量守恒,但机械能不守恒;某些过程机械能守恒,但动量不守恒;某些过程动量和机械能都守恒.但任何过程,能量都守恒.3.当两物体相互作用后具有相同速度的过程损失的机械能最多.【例4】如图3所示,两质量分别为m1和m2的弹性小球A、B叠放在一起,从高度为h处自由落下,且h远大于两小球半径,所有的碰撞都是完全弹性碰撞,且都发生在竖直方向.已知m2=3m1,则小球A反弹后能达到的高度为()图3A .hB .2hC .3hD .4h答案 D解析 两小球下降过程为自由落体运动,触地时两球速度相同,v =2gh ,B 球碰撞地之后,速度瞬间反向,大小相等,选A 与B 碰撞过程进行研究,碰撞前后动量守恒,设碰后A 、B 速度大小分别为v 1、v 2,选竖直向上方向为正方向,则m 2v -m 1v =m 1v 1+m 2v 2,由能量守恒定律得12(m 1+m 2)v 2=12m 1v 12+12m 2v 22,且m 2=3m 1,联立解得v 1=2v =22gh ,v 2=0,故小球A 反弹后能达到的高度为H =v 122g =4h ,选项D 正确.【例5】 如图4所示,半径为R =H 2、质量为m 的半圆形槽紧靠竖直墙壁放在光滑水平面上.在半圆形槽左侧上方高度为H 处有一个质量也为m 的光滑小球(可看作质点)由静止释放,求:图4(1)小球到达半圆形槽底时的速度大小;(2)小球经过槽底后上升的最大高度(相对槽底).答案 (1)3gH (2)34H解析 (1)小球到达半圆形槽底的过程中,槽保持静止,小球的机械能守恒,设小球到达槽底时的速度大小为v 0,则有mg (H +R )=12m v 02,得v 0=3gH(2)设小球上升的最大高度(相对槽底)为h,在最高点,小球的速度方向水平、速度大小和槽的速度大小均为v1.小球从槽底到最高点过程,系统水平方向动量守恒,机械能守恒,有m v0=2m v112m v02=12×2m v21+mgh,解得h=34H.。
粤教版高三物理选修3-5(理科生)(全套)精品课件
第五节 自然界中的守恒定律
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本章小结
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第二章 波粒二象性
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第一节 光电效应
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第二节 光 子
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第一章 碰撞与动能守恒
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第一节 物体的碰撞
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第二节 动量 动量守恒定律
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第三节 动量守恒定律在碰撞中 的应用
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第四节 反冲运动
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第三节 康普顿效应及其解释
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第四节 光的波粒二象性
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第五节 德布罗意波
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粤教版高三物理选修3-5(理科生)( 全套)精品课件目录
0002页 0095页 0162页 0224页 0279页 0352页 0390页 0428页 0472页 0547页 0585页 0647页 0731页 0770页 0846页
第一章 碰撞与动能守恒 第二节 动量 动量守恒定律 第四节 反冲运动 本章小结 第一节 光电效应 第三节 康普顿效应及其解释 第五节 德布罗意波 第三章 原子结构之谜 第二节 原子的结构 第四节 原子的能级结构 第四章 原子核 第二节 核衰变与核反应方程 第四节 核力与结合能 第六节 核能利用 本章小结
物理粤教版选修3-5 第一章第二节动量 动量守恒定律 课件
力 的方向 (5)方向:如果力的方向恒定,则冲量I的方向与_____
相同;如果力的方向是变化的,则冲量的方向应与相应时间 速度变化量 的方向相同. 内物体____________
2.动量
质量 和它的_______ 速度 的乘积. (1)定义:运动物体的______ mv . (2)定义式:p=______ (3)单位:在国际单位制中,动量的单位是千克米每秒,符号 kg· m· s- 1 为____________. (4)方向:动量是矢量,其方向与物体的速度方向相同.
p2 Ek= ,p= 2m 2mEk.
( 双选 )(2014· 罗定中学高二检测 ) 质量为 m 的小球在光滑 水平面上向右以速度 v匀速运动,与竖直挡板相撞后以 v/2按 原路返回,则下列说法正确的是( BD ) A.碰撞前后小球的动量发生了变化,变化大小为mv/2 B.碰撞前后小球的动量发生了变化,变化大小为3mv/2 C.如以v方向为正,则碰撞前后小球的动量变化为正 D.如以v方向为正,则碰撞前后小球的动量变化为负
条件,并能区分内力、外力.
一、动量及其改变 1.冲量 力的作用时间 的乘积. 力 与_______________ (1)定义:物体受到的_____ Ft (2)定义式:I=________ . 时间 累积效果的物理量,力 (3)物理意义:冲量是反映力对 ______ 大 . 越大,作用时间越长,冲量就越_____ 牛顿· 秒 ,符号 (4)单位:在国际单位制中,冲量的单位是 __________ N· s 是______.
3.动量的变化量
末动量 与__________ 初动量 的矢量差(也是矢 物体在某段时间内__________ p′-p 量),Δp=___________ (矢量式).
粤教版高中物理选修3-5:动量 动量守恒定律_课件1
解析:物体的质量与速度的乘积,称为(物体的)动量,动 量定义式p=mv,m大p不一定大,故选项A错误。
动量是矢量,它的方向与速度方向一致,故选项B错误, 由动量定义式p=mv可知v大小变化,动量变化,选项C正确。
一个物体的运动状态变化,它的速度发生变化,所以动量 一定改变,选项D正确。
答案:CD
课堂训练
(1)沙对小球的平均阻力F; (2)小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I。
解析:设刚开始下落的位置为A,刚好接触沙的位置为B, 在沙中到达的最低点为C。
(1)在下落的全过程对小球用动量定理:重力作用时间为t1 +t2,而阻力作用时间仅为t2,以竖直向下为正方向,有:
mg(t1+t2)-Ft2=0,
解得:F= mg(t1+t2) 。
答案:D
2.关于物体动量和冲量的说法不正确的是( ) A.物体所受合外力冲量越大,它的动量也越大 B.物体所受合外力冲量不为零,它的动量一定要改变 C.物体动量变化量的方向,就是它所受合外力的冲量方向 D.物体所受合外力越大,它的动量变化就越快
动量的理解
运动物体的质量与它的速度的乘积,叫做物体的动量。表 达式p=mv,单位 kg·m/s, 读作“千克米每秒”。
动量是状态量,包含了“参与运动的物质”与“运动速度” 两方面的信息,反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态, 具有瞬时性。
速度也是个状态量,但它是个运动学概念,只反映运动的 快慢和方向,而运动,归根结底是物质的运动,没有了物质便 没有运动。显然地,动量包含了“参与运动的物质”和“运动 速度”两方面的信息,更能从本质上揭示物体的运动状态,是 一个动力学概念。
一只鸟也可将高速飞行的飞机的玻璃撞碎,为什么小小的 飞禽能撞碎庞大的飞机呢?物体碰撞时相互作用力的大小,究 竟与什么因素有关呢?
2013-2014学年高二物理粤教版选修3-5同步课件:第1章 第3节 动量守恒定律在碰撞中的应用
2×
解析:以A、B为系统,系统所受合外力为零,A、B组成的 系统动量守恒,即pA′+pB′=pA+pB=9 kg·m/s+3 kg·m/s= 12 kg·m/s,故先排除D项.
A、B碰撞前的动能应大于或等于碰撞后的动能,即:
EkA+EkB≥EkA′+EkB′,
EkA+EkB=
pA2 2m
pB2 2m
即此时物块的速度方向沿正方向,故物块做加速运动.
答案:A
分方向的动量守恒
如果相互作用的物体所受到外力之和不为零,外力也不远 小于内力,系统总动量就不守恒,也不能近似认为守恒,但是, 只要在某一方向上合外力的分量为零,或者某一方向上的外力 远小于内力,那么在这一方向上系统的动量守恒或近似守恒.
小型迫击炮在总质量为1 000 kg的船上发射,炮弹 的质量为2 kg.若炮弹飞离炮口时相对于地面的速度为600 m/s, 且速度跟水平面成45°角,求发射炮弹后小船后退的速度.
解析:取炮弹和小船组成的系统为研究对象,在发射炮弹 的过程中,炮弹和炮身(炮和船视为固定在一起)的作用力为内 力.系统受到的外力有炮弹和船的重力、水对船的浮力.大 于重力.因此,在垂直方向上,系统所受到的合外力不为零, 但在水平方向上系统不受外力(不计水的阻力),故在该方向上动 量守恒.
A.做加速运动 B.做减速运动 C.做匀速运动 D.以上运动都有可能
解析:薄板足够长,则最终物块和薄板达到共同速度v′, 由动量守恒定律得(取薄板运动方向为正方向)
Mv-mv=(M+m)v′. 则v′= MMv- +mmv=3×43- +11×4 m/s=2 m/s. 共同运动速度的方向与薄板初速度的方向相同.
相互作用的几个物体,在极短的时间内它们的运动状态发 生显著变化,这个过程就可称为碰撞.
物理选修3-5(配粤教)第1章第二节
二、碰撞中的动量守恒定律
1.系统
内力和外力
相互作用 的物体称 (1)系统:两个(或多个) _________ 为系统. (2) 内力:系统内各物体间的相互作用力叫 做内力.
(3)外力:系统外部的其他物体对系统的作 用力叫做外力.
2.探究碰撞中的动量守恒 (1)器材
光电计时器 ,两辆质量相同的 气垫导轨,___________ 小车,弹簧,细线,砝码,双面胶.
思考感悟
用一条细线悬挂着一个重物,把重物拿到悬 挂点附近,然后释放,重物可以把细线拉断 .如果在细线上端拴一段橡皮筋,再把重物 拿到悬挂点附近释放,细线就不会被拉断了 .想想这是什么道理? 图 1- 2- 1
提示:拴上橡皮筋后,延长了力的作用时间 ,由动量定理可知,细线上的张力减小,细 线就不会被拉断了.
3.动量守恒定律 合外力为零 (1) 内容:如果系统所受到的 __________ , 则系统的总动量保持不变. 零. (2)成立条件:系统所受到的合外力为___ m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ (3)表达式: ___________________________.
核心要点突破
一、对冲量的理解 1.冲量是过程量,它是力在一段时间内的积 累,它取决于力和时间这两个因素.所以求 冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一 段时间内的冲量.
2.动量、速度与动能的区别与联系 (1)动量与速度的区别与联系
①联系:动量和速度都是描述物体运动状态 的物理量,都是矢量,动量的方向与速度方 向相同,p=mv.
②区别:速度描述物体运动的快慢和方向; 动量描述物体运动方面更进一步,更能体现 运动物体的作用效果.
(2)动量与动能的区别与联系
特别提醒:动能是标量,动能变化是其大小 变化,故动量必定变化.但若动量变化,可 能是其方向变化而大小不变,故动能不一定 变化.
【创新设计】2014-2015学年高二物理粤教版选修3-5课件:1.1-1.2 物体的碰撞 动量 动量守恒定律(24张)
Δp=(-7×0.5-3×0.5)kg· m/s=-5 kg· m/s,负号表示Δp 的方向与原运动方向相反.
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课堂讲义
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第一节 物体的碰撞 第二节
动量
动量守恒定律(1)
三、对动量定理的理解和应用
速度 的乘积. 质量 和它的______ (1)定义:运动物体的______ mv . (2)定义式:p=____ 千克米每秒 , (3)单位:在国际单位制中,动量的单位是____________ kg· ms-1 . 符号为_________ (4)方向:动量是矢量,其方向与物体的速度方向相同.
预习导学
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课堂讲义
预习导学
第一节 物体的碰撞 第二节
动量
动量守恒定律
一、碰撞及其分类
1.碰撞:碰撞就是两个或两个以上的物体在相遇的极短 ____时间内
产生非常大的相互作用的过程.其最主要特点是:相互作用 时间短 ,作用力_______ 变化快 和作用力峰值大 _______ __等. 2.碰撞的分类 (1)按碰撞前后,物体的运动方向是否沿同一条直线可分为: 沿同一条 ①正碰(对心碰撞):碰撞前后,物体的运动方向__________ 直线 . ______ ②斜碰(非对心碰撞):碰撞前后,物体的运动方向 不在同一直线上 . ________________
动量守恒定律(1)
针对训练2 (单选)质量为0.5 kg的物体,运动速度为3 m/s,
它在一个变力作用下速率变为7 m/s,方向和原来方向相 反,则这段时间内动量的变化量为 A.5 kg· m/s,方向与原运动方向相反 B.5 kg· m/s,方向与原运动方向相同 ( )
高中物理粤教版选修3-5课件1-2(2) 动量 动量守恒定律
针对训练 如图3所示,甲木块的质量为m1,以速度v沿光滑 水平地面向前运动,正前方有一静止的、质量为m2的乙木 块,乙木块上连有一轻质弹簧.甲木块与弹簧接触后( )
图3 A.甲木块的动量守恒 B.乙木块的动量守恒 C.甲、乙两木块所组成系统的动量守恒 D.甲、乙两木块所组成系统的动能守恒
答案 C 解析 两木块在光滑水平地面上相碰,且中间有弹簧,则碰 撞过程系统的动量守恒,机械能也守恒,故选项A、B错误, 选项C正确;甲、乙两木块碰撞前、后动能总量不变,但碰 撞过程中有弹性势能,故动能不守恒,选项D错误.
二、动量守恒定律 1.内容:如果系统 所受到的合外力 为零,则系统的总动量
保持不变.
2.表达式:对两个物体m1、m2组成的系统,常写成: m1v10+m2v20= m1v1+m2v2 .
想一想 如图1所示,在风平浪静的水面上,停着一艘帆船,船尾固 定一台电风扇,正在不停地把风吹向帆面,船能向前行驶吗? 为什么?
【例1】 (多选)在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧,
如图2所示,用手抓住小车并将弹簧压缩后使两小车处于
静止状态.将两小车及弹簧看做一个系统,下面说法正确
的是
()
图2 A.两手同时放开后,系统总动量始终为零 B.先放开左手,再放开右手后,动量不守恒 C.先放开左手,后放开右手,总动量向左 D.无论何时放手,两手放开后,在弹簧恢复原长的过程 中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零
答案 ACD 解析 在两手同时放开后,水平方向无外力作用,只有弹簧 的弹力(内力),故动量守恒,即系统的总动量始终为零,A 对;先放开左手,再放开右手后,是指两手对系统都无作用 力之后的那一段时间,系统所受合外力也为零,即动量是守 恒的,B错;先放开左手,系统在右手作用下,产生向左的 作用力,故有向左的冲量,后放开右手,系统的动量守恒, 即此后的总动量向左,C对;其实,无论何时放开手,只要 是两手都放开后就满足动量守恒的条件,即系统的总动量都 保持不变,D对.
物理:1.2《动量-动量守恒定律》课件-(粤教版选修3-5)
理论推导
由牛顿第三定律:F1t= - F2t
p1 ' p2 ' p1 p2
即m 1v1 ' m1v1 ( m2v2 ' m2v2 ) 得
m1v1 ' m2v2 ' m1v1 m2v2
' p ' p p 或 p1 p ' p ' p p p ' p ' p p 2 1 p ' p ' p p 1 1 2 2 2 1 1 1 2 2 2 2 1
1.动量的变化量:末动量与初动量的差△P=P2-P1 2. 计算方法:初动量、末动量在同线时,规定正方向, 进行代数运算.
情景问题
1、两个小球在光滑水平面上碰撞
V1>V2
碰撞时1球和2球所受平均作用力分 别是F1和F2,作用时间t 对1球F1t m1v1 ' m1v1对2球 F2t m2v2 ' m2v2
相互作用的物体所组成的系统,如
果不受外力的作用,或它们所受外力和
为零,则系统的总动量保持不变。这个 结论叫做—— 用数学表达式表示为:
F外 = 0时, p'= p
适用条件:
1. 系统不受外力;
2. 系统受外力,但外力的矢量和为零;
适用条件: 1. 系统不受外力; 2. 系统受外力,但外力的矢量和为零; 3. 系统所受合外力不为零, 但内力远远大 于外力;(爆炸,碰撞)
适用条件: 1. 系统不受外力; 2. 系统受外力,但外力的矢量和为零; 3. 系统所受合外力不为零, 但内力远远大 于外力; 4. 当系统在某个方向满足上述三点一, 则 这个方向上动量守恒
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课堂讲义
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第二节 动量
动量守恒定律
再见
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课堂讲义课堂Leabharlann 义课堂讲义第二节 动量
动量守恒定律(2)
借题发挥
处理动量守恒应用题“三步曲”
(1)判断题目涉及的物理过程是否满足动量守恒的条件. (2)确定物理过程及其系统内物体对应的初、末状态的动量. (3)确定正方向,选取恰当的动量守恒的表达式列式求解.
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【例3】
第二节 动量
动量守恒定律(2)
碰撞过程中,两小球组成的系统所受合外力为零,
动量守恒.设向右为正方向,则各小球速度为v1=30 cm/s,v2=-10 cm/s;v2′=0.由动量守恒定律列方程m1v1 +m2v2=m1v1′+m2v2′,代入数据得v1′=-20 cm/s.故小球
m1碰后的速度的大小为20 cm/s,方向向左.
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向帆面,船能向前行驶吗?为什么?
答案
图1-2-1
不能.把帆船和电风扇看做一个系统,电风扇和帆
船受到空气的作用力大小相等、方向相反,这是一对内
力,系统总动量守恒,船原来是静止的,总动量为零, 所以在电风扇吹风时,船仍保持静止.
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三、动量守恒定律的普适性
第二节 动量
动量守恒定律
动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于目前为止 一切 领域. 物理学研究的_____ 想一想 样? 答案 不一样.动量守恒定律比牛顿运动定律的适用范围 要广,自然界中,大到天体的相互作用,小到质子、中子 动量守恒定律和牛顿运动定律的适用范围是否一
2.表达式:对两个物体组成的系统,常写成: m1v1′+m2v2′ . m v +m v =_____________
1 1 2 2
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3.成立条件
第二节 动量
动量守恒定律
(1)系统不受外力作用.
为零 . (2)系统受外力作用,但合外力_____ 想一想 如图1-2-1所示,在风平 浪静的水面上,停着一艘帆船,船尾 固定一台电风扇,正在不停地把风吹
第二节 动量
动量守恒定律
一、系统、内力与外力 两个或多个 物体组成一个力学系统. 1.系统:相互作用的____________ 2.内力:系统中,物体间的相互作用力. 外部 物体对系统内物体的作用力. 3.外力:系统______ 二、动量守恒定律 所受到的合外力, 不受外力 ,或者______________ 1.内容:如果一个系统__________ 这个系统的总动量保持不变.
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【例2】
第二节 动量
动量守恒定律(2)
质量m1=10 g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30
cm/s的速率向右运动,恰遇上质量为m2=50 g的小球以v2
=10 cm/s的速率向左运动,碰撞后,小球m2恰好停止, 则碰后小球m1的速度大小和方向如何?
答案
解析
20 cm/s
方向向左
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第二节 动量
动量守恒定律(2)
解析 两个小车及磁铁组成的系统在水平方向不受外力作用, 两车之间的磁力是系统内力,系统动量守恒.设向右为正方向. (1)据动量守恒得: mv 甲- mv 乙= mv 甲′,代入数据解得 v 甲′= v 甲- v 乙= (3- 2)m/s= 1 m/s,方向向右. (2)两车相距最小时,两车速度相同,设为 v′,由动量守恒得: mv 甲 - mv 乙= mv′+ mv′. mv甲 - mv乙 v甲- v乙 3- 2 解得 v′= = = m/s= 0.5 m/s,方向向右 . 2m 2 2
预习导学 高中物理 · 选修3-5· 粤教版
第二节 动量
动量守恒定律
第二节 动量
动量守恒定律
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第二节 动量
动量守恒定律
[目标定位]
1.理解系统、内力、外力的概念.2.知道动量守恒
定律的内容及表达式,理解其守恒的条件.3.会用动量守恒定
律解决实际问题.
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所以FA∶FB=3∶2,则A、B组成的系统所受的外力之和
不为零,故其动量不守恒,A选项错;对A、B、C组成的 系统,A、B与C间的摩擦力为内力,该系统所受的外力的 合力为零,故该系统的动量守恒,B、D选项均正确;若 A、B所受摩擦力大小相等,则A、B组成的系统的外力之
和为零,故其动量守恒,C选项正确.故选A.
(4)m1v1+m2v2=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.
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第二节 动量
动量守恒定律(2)
2.应用动量守恒定律的解题步骤 (1)确定相互作用的系统为研究对象; (2)分析研究对象所受的外力; (3)判断系统是否符合动量守恒条件; (4)规定正方向,确定初、末状态动量的正、负号; (5)根据动量守恒定律列式求解.
将两个完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量
相等的小车上,水平面光滑.开始时甲车速度大小为3 m/s,乙车速度大小为2 m/s,方向相反并在同一直线上, 如图1-2-4所示.
图1-2-4 (1)当乙车速度为零时,甲车的速度多大?方向如何? (2)由于磁性极强,故两车不会相碰,那么两车的距离最小 时,乙车的速度是多大?方向如何? 答案 (1)1 m/s 向右 (2)0.5 m/s 向右
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针对训练
第二节 动量
动量守恒定律(2)
(单选)如图1-2-3所示,甲木块的质量为m1,以
v的速度沿光滑水平地面向前运动,正前方有一静止的、 质量为m2的乙木块,乙上连有一轻质弹簧。甲木块与弹簧 接触后 ( )
图1-2-3
A.甲木块的动量守恒 B.乙木块的动量守恒 C.甲、乙两木块所组成系统的动量守恒 D.甲、乙两木块所组成系统的动能守恒 答案 C
二、动量守恒定律简单的应用
第二节 动量
动量守恒定律(2)
1.动量守恒定律不同表现形式的表达式的含义 (1)p=p′:系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量 p′. (2)Δp1=-Δp2:相互作用的两个物体组成的系统,一个物 体的动量变化量与另一个物体的动量变化量大小相等、方 向相反.
(3)Δp=0:系统总动量增量为零.
等基本粒子间的相互作用都遵循动量守恒定律,而牛顿运
动定律有其局限性,它只适用于低速运动的宏观物体,对 于运动速度接近光速的物体,牛顿运动定律不再适用.
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第二节 动量
动量守恒定律(2)
一、对动量守恒定律的理解 1.研究对象
相互作用的物体组成的系统.
2.动量守恒定律的成立条件 (1)系统不受外力或所受合外力为零. (2)系统受外力作用,合外力也不为零,但合外力远远小于 内力.此时动量近似守恒.
C.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成系统的动量守
恒 D.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C组成系统的动 量守恒 答案 A
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解析
第二节 动量
动量守恒定律(2)
如果A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,
弹簧释放后A、B分别相对小车向左、向右滑动,它们所 受的滑动摩擦力FA向右,FB向左,由于mA∶mB=3∶2,
(2)相对性.速度具有相对性,公式中的v1、v2、v1′和v2′应 是相对同一参考系的速度,一般取相对地面的速度. (3)同时性.相互作用前的总动量,这个“前”是指相互作用 前的某一时刻,v1、v2均是此时刻的瞬时速度;同理,
v1′、v2′应是相互作用后的同一时刻的瞬时速度.
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(3)系统所受到的合外力不为零,但在某一方向上合外力为
零,则系统在该方向上动量守恒.
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3.动量守恒定律的几个性质
第二节 动量
动量守恒定律(2)
(1)矢量性.公式中的v1、v2、v1′和v2′都是矢量,只有它们 在同一直线上,并先选定正方向,确定各速度的正、负
(表示方向)后,才能用代数方法运算.
【例1】
第二节 动量
动量守恒定律(2)
(单选)如图1-2-2所示,A、B两物体质量之比
mA∶mB=3∶2,原来静止在平板小车C上,A、B间有一 根被压缩的弹簧,地面光滑.当弹簧突然释放后,则下列 说法不正确的是 ( )
图1-2-2
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第二节 动量
动量守恒定律(2)
A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成 系统的动量守恒 B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B、C 组成系统的动量守恒
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第二节 动量
动量守恒定律(2)
解析
两木块在光滑水平地面上相碰,且中间有弹簧,则
碰撞过程系统的动量守恒,机械能也守恒,故选项A、B 错误,选项C正确;甲、乙两木块碰撞前、后动能总量不
变,但碰撞过程中有弹性势能,故动能不守恒,只是机械
能守恒,选项D错误.
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