物理高考大一轮复习第6章动量守恒定律及其应用第19讲动量守恒定律课件
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高三物理第一轮复习第六章动量第2讲 动量守恒定律及其应用 课件
(2)反冲运动的过程中,如果合外力为零或 外力的作用远小于物体间的相互作用力, 可利用动量守恒定律来处理.
5.爆炸问题 爆炸与碰撞类似,物体间的相互作用
力很大,且远大于系统所受的外力,所以 系统动量守恒,爆炸过程中位移很小,可 忽略不计,作用后从相互作用前的位置以 新的动量开始运动.
例6、如图所示,A、B、C三个木块的质量 均为m,置于光滑的水平桌面上,B、C之间 有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触而不
高三物理第一轮复习
一、动量守恒定律
1.内容:如果一个系统不受外力,或者所受
外力的矢量和为零,这个系统的总动
量 保持不变
.
2.常用的表达式
(1)p=p′,系统相互作用前的 总动量 p等于相互作用后的 总动量 p′.
(2)m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2,相互作用的 两个物体组成的系统,作用前的 总动等量
例5、如图所示,甲、乙两船的总质量(包 括船、人和货物)分别为10m、12m,两船沿 同一直线同一方向运动,速度分别为2v0、 v0.为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为 m的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人 将货物接住,求抛出货物的最小速度.(不 计水的阻力).
4v0
例5.如图光滑水平轨道上有三个木块A 、B、C,质量分别为mA=3m、mB=mC= m,开始时B、C均静止,A以初速度v0向 右运动,A与B碰撞后分开,B又与C发生 碰撞并粘在一起,此后A与B间的距离保持 不变.求B与C碰撞前B的速度大小.
例4.一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的 木块A并留在其中,A、B用一根弹性良好 的轻质弹簧连在一起,如图所示。则在子
弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中,对子
弹、两木块和弹簧组成的系统 ( C )
5.爆炸问题 爆炸与碰撞类似,物体间的相互作用
力很大,且远大于系统所受的外力,所以 系统动量守恒,爆炸过程中位移很小,可 忽略不计,作用后从相互作用前的位置以 新的动量开始运动.
例6、如图所示,A、B、C三个木块的质量 均为m,置于光滑的水平桌面上,B、C之间 有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触而不
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一、动量守恒定律
1.内容:如果一个系统不受外力,或者所受
外力的矢量和为零,这个系统的总动
量 保持不变
.
2.常用的表达式
(1)p=p′,系统相互作用前的 总动量 p等于相互作用后的 总动量 p′.
(2)m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2,相互作用的 两个物体组成的系统,作用前的 总动等量
例5、如图所示,甲、乙两船的总质量(包 括船、人和货物)分别为10m、12m,两船沿 同一直线同一方向运动,速度分别为2v0、 v0.为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为 m的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人 将货物接住,求抛出货物的最小速度.(不 计水的阻力).
4v0
例5.如图光滑水平轨道上有三个木块A 、B、C,质量分别为mA=3m、mB=mC= m,开始时B、C均静止,A以初速度v0向 右运动,A与B碰撞后分开,B又与C发生 碰撞并粘在一起,此后A与B间的距离保持 不变.求B与C碰撞前B的速度大小.
例4.一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的 木块A并留在其中,A、B用一根弹性良好 的轻质弹簧连在一起,如图所示。则在子
弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中,对子
弹、两木块和弹簧组成的系统 ( C )
高考物理一轮总复习第6章动量守恒定律及其应用课件
(4)Δp= 0 ,系统总动量的增量为零。
3.适用条件 (1)理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零, 则系统动量守恒。 (2)近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远大 于外力时,系统的动量可近似看成守恒。比如:碰撞、爆 炸。 (3)分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时, 系统在该方向上动量守恒。
A.合力对两滑块的冲量大小相同 B.重力对 a 滑块的冲量较大 C.弹力对 a 滑块的冲量较小 D.两滑块的动量变化大小相同
解析 这是“等时圆”,即两滑块同时到达滑轨底端。 合力 F=mgsinθ(θ 为滑轨倾角),Fa>Fb,因此合力对 a 滑块 的冲量较大,a 滑块的动量变化也大;重力的冲量大小、方 向都相同;弹力 FN=mgcosθ,FNa<FNb,因此弹力对 a 滑块 的冲量较小。选 C。
必考部分
第6章 动量守恒定律及其应用
板块一 主干梳理·对点激活
知识点 1 动量、动量定理 Ⅱ 1.动量 (1)定义:运动物体的质量和 速度 的乘积叫做物体的 动量,通常用 p 来表示。 (2)表达式:p= mv 。 (3)单位:千克·米每秒(kg·m/s)。 (4)标矢性:动量是矢量,其方向和 速度 方向相同。
3.应用动量定理时应注意的问题 (1)因动量定理中的冲量为研究对象所受外力的总冲 量,所以必须准确选择研究对象,并进行全面的受力分析, 画出受力图,如果在过程中外力有增减,还需进行多次受力 分析。 (2)因为动量定理是一个表示过程的物理规律,涉及到 力的冲量及研究对象的初、末状态的动量,所以必须分析物 理过程,在建立物理图景的基础上确定初、末状态。
(3)因为动量定理是矢量式,而多数情况下物体的运动 是一维的,所以在应用动量定理前必须建立一维坐标系,确 定正方向,并在受力图上标出,在应用动量定理列式时,已 知方向的动量、冲量均需加符号(与正方向一致时为正,反 之为负),未知方向的动量、冲量通常先假设为正,解出后 再判断其方向。
3.适用条件 (1)理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零, 则系统动量守恒。 (2)近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远大 于外力时,系统的动量可近似看成守恒。比如:碰撞、爆 炸。 (3)分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时, 系统在该方向上动量守恒。
A.合力对两滑块的冲量大小相同 B.重力对 a 滑块的冲量较大 C.弹力对 a 滑块的冲量较小 D.两滑块的动量变化大小相同
解析 这是“等时圆”,即两滑块同时到达滑轨底端。 合力 F=mgsinθ(θ 为滑轨倾角),Fa>Fb,因此合力对 a 滑块 的冲量较大,a 滑块的动量变化也大;重力的冲量大小、方 向都相同;弹力 FN=mgcosθ,FNa<FNb,因此弹力对 a 滑块 的冲量较小。选 C。
必考部分
第6章 动量守恒定律及其应用
板块一 主干梳理·对点激活
知识点 1 动量、动量定理 Ⅱ 1.动量 (1)定义:运动物体的质量和 速度 的乘积叫做物体的 动量,通常用 p 来表示。 (2)表达式:p= mv 。 (3)单位:千克·米每秒(kg·m/s)。 (4)标矢性:动量是矢量,其方向和 速度 方向相同。
3.应用动量定理时应注意的问题 (1)因动量定理中的冲量为研究对象所受外力的总冲 量,所以必须准确选择研究对象,并进行全面的受力分析, 画出受力图,如果在过程中外力有增减,还需进行多次受力 分析。 (2)因为动量定理是一个表示过程的物理规律,涉及到 力的冲量及研究对象的初、末状态的动量,所以必须分析物 理过程,在建立物理图景的基础上确定初、末状态。
(3)因为动量定理是矢量式,而多数情况下物体的运动 是一维的,所以在应用动量定理前必须建立一维坐标系,确 定正方向,并在受力图上标出,在应用动量定理列式时,已 知方向的动量、冲量均需加符号(与正方向一致时为正,反 之为负),未知方向的动量、冲量通常先假设为正,解出后 再判断其方向。
高考物理总复习 第6章 第1课时 动量和动量守恒定律PPT课件
3.A物体质量是2 kg,速度是3 m/s,方向向东;B物体质 量是3 kg,速度是4 m/s,方向向西.它们的动量的矢量和是多 少?它们的动能之和是多少?
【答案】见解析 【 解 析 】 取 向 东 为 正 方 向 , 则 B 物 体 的 速 度 为 vB = - 4 m/s,两物体动量之和为 p=mAvA+mBvB =[2×3+3×(-4)] kg·m/s =-6 kg·m/s
[知识梳理] 1.动量守恒定律 (1) 内 容 : 如 果 一 个 系 统 _____不__受__外__力_____ , 或 者 _所__受__到__的__合___外__力__的__矢__量__和__为__零______,这个系统的总动量保持 不变,这就是动量守恒定律.
(2)表达式 ①p=p′,系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总 动量p′. ②m1v1+m2v2=____m__1v_1_′_+__m_2_v_2_′ ___,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.
③Δp1=-Δp2,相互作用的两个物体动量的增量等大反 向.
④Δp=0,系统总动量的增量为零.
2.动量守恒定律的适用条件 (1)不受外力或所受外力的合力为__零____.不是系统内每个 物体所受的合外力都为零,更不能认为系统处于平衡状态. (2)近似适用条件:系统内各物体间相互作用的内力远大于 它所受到的外力. (3)如果系统在某一方向上所受外力的合力为零,则在这一 方向上动量守恒.
思考:动量守恒定律和机械能守恒定律的条件有何不同?
【答案】动量守恒定律的条件是系统不受外力或所受合外 力为0;而机械能守恒的条件是除重力和系统内弹力以外的力 做功为0,不需要合外力为0.
考点一 动量、动能、动量的变化量的比较
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守恒定律得 mAvA+mBvB=(mA+mB)v,解得 mA∶mB=1∶2, 选项 A 正确,C 错误;碰撞前,A 的动量为 pA=mAvA,B 的动量为 pB=mBvB,则得 pA∶pB=1∶4,B 的动量较大, 选项 D 错误.
【跟踪训练 1-2】(2019·河南济源四中高三开学考试)(多
选)在光滑水平面上,有 A、B 两个小球沿同一直线向右运动
C.25mv0,方向向右
D.35mv0,方向向右
解析 根据动量守恒定律,设碰后的共同速度为 v,则
mv0=(m+23m)v,解得 v=0.6v0,可知在碰撞过程中滑块 A 动量的变化量为 Δp=m×0.6v0-mv0=-0.4mv0,方向向左, 故选项 A 正确.
【自主练 4】(2019·汉中中学高三月考)如图所示,质量 为 M、长为 L 的长木板放在光滑水平面上,一个质量也为 M 的物块(视为质点)以一定的初速度从左端冲上木板,如果 长木板是固定的,物块恰好停在木板的右端,如果长木板不 固定,则物块冲上木板后在木板上最多能滑行的距离为
答案 C
解析 小球在整个过程中除重力之外还有弹簧的弹力做 功,故小球的机械能不守恒;小球从静止弹射到落地前的过 程中小球所受外力不为零,故动量不守恒;小球、弹簧和小 车组成系统在整个过程中只有重力和弹力做功,故系统机械 能守恒;小球从静止弹射到落地前的过程中系统所受外力不 为零,故动量不守恒,故选项 C 正确.
【例题 1】(多选)质量相等的甲、乙两球在光滑水平面 上沿同一直线运动.甲以 7 kg·m/s 的动量追上前方以 5 kg·m/s 的动量同向运动的乙球并发生正碰,则碰后甲、乙两 球动量不可能是( )
A.6.5 kg·m/s 5.5 kg·m/s B.6 kg·m/s 6 kg·m/s C.4 kg·m/s 8 kg·m/s D.5.5 kg·m/s 6.5 kg·m/s
[思维导引]按碰撞过程所遵循原则逐一排除错误选项. 答案 AC
解析 动量守恒,初状态总动能 E1=2pm21 +2pm22 =27m4 ,碰 撞后的速度不可能比乙大,故选项 A 不可能.动量守恒,末 状态的总动能 E2=p2′m21+p2′m22=27m2 ,知动能不增加,故选项 B 可能.动量守恒,末状态总动能 E2=p2′m21+p2′m22=28m0 ,知 动能增加,违背碰撞遵循的原则,故选项 C 不可能.动量守 恒,末状态总动能 E2=p2′m21+p2′m22=722m.5,知动能不增加, 故选项 D 可能.
4.爆炸问题 爆炸与碰撞类似,物体间的相互作用时间很短,作用力 很大,且 远大于 系统所受的外力,所以系统动量 守恒 .
[基础小练] 判断下列说法是否正确
(1)只要系统合外力做功为零,系统动量就守恒.( × ) (2)动量守恒的过程中,机械能只能不变或减少.( × ) (3)若某个方向合外力为零,则该方向动量守恒.( √ ) (4)若在光滑水平面上的两球相向运动,碰后均变为静 止,则两球碰前的动量大小一定相同.( √ ) (5)完全非弹性碰撞中,机械能损失最多.( √ )
(B 在前),已知碰前两球的动量分别 pA=12 kg·m/s, pB=13 kg·m/s,碰撞后它们动量的变化是 ΔpA 与 ΔpB 有可能是( AC )
A.ΔpA=-3 kg·m/s ΔpB=3 kg·m/s B.ΔpA=4 kg·m/s ΔpB=-4 kg·m/s C.ΔpA=-5 kg·m/s ΔpB=5 kg·m/s D.ΔpA=-24 kg·m/s
(1)抓住碰撞的特点和不同种类碰撞满足的条件,列出相 应方程求解.
(2)可熟记一些公式,例如“一动一静”模型中,两物体
发生弹性正碰后的速度满足 v1=mm11- +mm22v0、v2=m12+m1m2v0. (3)熟记弹性正碰的一些结论,例如,当两球质量相等时,
两球碰撞后交换速度;当 m1≫m2,且 v20=0 时,碰后质量 大的速率不变,质量小的速率为 2v0;当 m1≪m2,且 v20= 0 时,碰后质量小的球原速率反弹.
(3)速度要合理 ①碰前两物体同向,则 v 后>v 前;碰后,原来在前的物 体速度一定增大,且 v′前≥v′后. ②两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不
改变.
2.类碰撞的特征 (1)两物体的相互作用过程:作用时间较长、作用力较小. (2)同样遵循碰撞的三原则 ①动量守恒、动能守恒:类弹性碰撞. ②动量守恒、动能不守恒:类非弹性碰撞. ③动量守恒、动能减少的最大:类完全非弹性碰撞.
考法二 动量守恒定律的基本应用
【自主练 3】(2019·洛阳孟津二中高三调研)一质量为 m
的滑块 A 以初速度 v0 沿光滑水平面向右运动,与静止在水
平面上的质量为23m 的滑块 B 发生碰撞,它们碰撞后一起继
续运动,则在碰撞过程中滑块 A 动量的变化量为( A )
A.25mv0,方向向左
B.35mv0,方向向左
解析 根据位移—时间图象的斜率表示速度,知碰撞前
后 A 的运动方向相反,选项 B 错误;碰撞前,A 的速度 vA =ΔΔxtAA=20-2 30 m/s=-5 m/s,B 的速度为 vB=ΔΔxtBB=202-0 m/s=10 m/s,碰撞后,A、B 的共同速度为 v=ΔΔxt =20-2 10= 5 m/s,碰撞前后 A 的动能不变,B 的动能减小,根据动量
归纳总结 利用“人船模型”解题需注意两点
(1)条件 ①系统的总动量守恒或某一方向上的动量守恒. ②构成系统的两物体原来静止,因相互作用而反向运 动. ③x1、x2 均为沿动量方向相对于同一参考系的位移. (2)解题关键是画出初、末位置,确定各物体位移关系.
考法四 碰撞与类碰撞
1.碰撞遵守的原则
(1)动量守恒,即 p1+p2=p′1+p′2. (2)动能不增加,即 Ek1+Ek2≥E′k1+E′k2 或2pm121+2pm222 ≥p2′m121+p2′m222.
②Δp1= -Δp2 ,相互作用的两个物体动量的变化量等 大反向.
③Δp=0,系统总动量的增量为零. (3)条件
①理想守恒:不受外力或所受外力的合力为 零 . ②近似守恒:系统内各物体间相互作用的内力 远大于
它所受到的外力.
③某一方向守恒:如果系统在某一方向上所受外力的合
力为零,则系统在 这一方向 上动量守恒.
3a-b
a
A. 4
B.4
3a C. 4
a-b D. 4
解析 设小球滑到最低点所用的时间为 t,大球的位移大 小为 x,小球的水平位移大小为 a-b-x,取水平向左方向 为正方向.根据水平方向平均动量守恒得 3mxt -ma-bt -x= 0,解得 x=a-4 b,选项 D 正确.
【自主练 6】(2019·牡丹江一中高三月考)如图 所示,大气球质量为 100 kg,载有质量为 50 kg 的 人,静止在空气中距地面 20 m 高的地方,气球下方 悬一根质量可忽略不计的绳子,此人想从气球上沿 绳慢慢下滑至地面,为了安全到达地面,则这绳长 至少应为(不计人的高度,可以把人看作质点)( B )
A.10 m B.30 m C.40 m D.60 m
解析 人与气球组成的系统动量守恒,设人的速度为 v1, 气球的速度为 v2,运动时间为 t,以人与气球组成的系统为 研究对象,以向下为正方向,由动量守恒得 m1v1-m2v2=0,
则 m1st人-m2s气t球=0,50×st人-100×s气t球=0,s 气球=12s 人=12×20 m=10 m,则绳子长度 L=s 气球+s 人=10 m+20 m=30 m, 即绳子至少 30 m 长,故选项 B 正确.
︿︿
板块二
[考法精讲] 考法一 动量是否守恒的判断
【自主练 1】(2019·杭州一中检测)(多选)如图所示,A、 B 两质量相等的物体,原来静止在平板小车 C 上,A 和 B 间 夹一被压缩了的轻弹簧,A、B 与平板车上表面动摩擦因数 之比为 3∶2,地面光滑.当弹簧突然释放后,A、B 相对 C 滑动的过程中,下列说法正确的是( )
(2)进行受力分析,判断系统动量是否守恒;(或某一方 向上动量是否守恒)
(3)规定正方向,确定初、末状态动量; (4)由动量守恒定律列出方程; (5)代入数据,求出结果,必要时讨论说明.
考法三 人船模型 【自主练 5】如图所示,质量为 m、半径 为 b 的小球,放在半径为 a、质量为 3m 的大 空心球内.大球开始静止在光滑的水平面上, 当小球从图示位置无初速度地沿大球内壁滚 到最低点时,大球移动的距离是( D )
A.A、B 系统动量守恒 B.A、B、C 系统动量守恒 C.小车向左运动 D.小车向右运动
答案 BC
解析 根据动量守恒的成立条件可知,A、B、C 组成的 系统动量守恒,选项 A 错误,B 正确;对小车受力分析,水 平方向受到向右的摩擦力 FfB 和向左的摩擦力 FfA,因为 μA >μB,故 FfA>FfB,所以小车向左运动,选项 C 正确,D 错 误.
【跟踪训练 1-1】 (2019·莆田一中高三月 考)沿光滑水平面在同一条直线上运动的两 物体 A、B 碰撞后以共同的速度运动,该过 程的位移—时间图象如图所示.则下列判断 正确的是( A )
A.A、B 的质量之比为 1∶2 B.碰撞前后 A 的运动方向相同 C.碰撞过程中 A 的动能变大,B 的动能减小 D.碰前 B 的动量较小
第六章
动量守恒定律及其应用
高考总复习 ·物理
第19讲
动量守恒定律
高考总复习 ·物理
目录
板块一 板块二 板块三 课时达标
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板块一
[知识梳理] 1.动量守恒定律 (1)内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的 矢量和 为零,这个系统的总动量保持不变.
(2)表达式 ① p=p′,系统相互作用前总动量 p 等于相互作用后 的总动量 p′.
【自主练 2】(2019·成都经济技术开发 区实验中学高三入学考试)如图所示,装有 弹簧发射器的小车放在水平地面上,现将 弹簧压缩锁定后放入小球,再解锁将小球 从静止斜向上弹射出去,不计空气阻力和 一切摩擦.从静止弹射到小球落地前的过程中,下列判断正 确的是( )
【跟踪训练 1-2】(2019·河南济源四中高三开学考试)(多
选)在光滑水平面上,有 A、B 两个小球沿同一直线向右运动
C.25mv0,方向向右
D.35mv0,方向向右
解析 根据动量守恒定律,设碰后的共同速度为 v,则
mv0=(m+23m)v,解得 v=0.6v0,可知在碰撞过程中滑块 A 动量的变化量为 Δp=m×0.6v0-mv0=-0.4mv0,方向向左, 故选项 A 正确.
【自主练 4】(2019·汉中中学高三月考)如图所示,质量 为 M、长为 L 的长木板放在光滑水平面上,一个质量也为 M 的物块(视为质点)以一定的初速度从左端冲上木板,如果 长木板是固定的,物块恰好停在木板的右端,如果长木板不 固定,则物块冲上木板后在木板上最多能滑行的距离为
答案 C
解析 小球在整个过程中除重力之外还有弹簧的弹力做 功,故小球的机械能不守恒;小球从静止弹射到落地前的过 程中小球所受外力不为零,故动量不守恒;小球、弹簧和小 车组成系统在整个过程中只有重力和弹力做功,故系统机械 能守恒;小球从静止弹射到落地前的过程中系统所受外力不 为零,故动量不守恒,故选项 C 正确.
【例题 1】(多选)质量相等的甲、乙两球在光滑水平面 上沿同一直线运动.甲以 7 kg·m/s 的动量追上前方以 5 kg·m/s 的动量同向运动的乙球并发生正碰,则碰后甲、乙两 球动量不可能是( )
A.6.5 kg·m/s 5.5 kg·m/s B.6 kg·m/s 6 kg·m/s C.4 kg·m/s 8 kg·m/s D.5.5 kg·m/s 6.5 kg·m/s
[思维导引]按碰撞过程所遵循原则逐一排除错误选项. 答案 AC
解析 动量守恒,初状态总动能 E1=2pm21 +2pm22 =27m4 ,碰 撞后的速度不可能比乙大,故选项 A 不可能.动量守恒,末 状态的总动能 E2=p2′m21+p2′m22=27m2 ,知动能不增加,故选项 B 可能.动量守恒,末状态总动能 E2=p2′m21+p2′m22=28m0 ,知 动能增加,违背碰撞遵循的原则,故选项 C 不可能.动量守 恒,末状态总动能 E2=p2′m21+p2′m22=722m.5,知动能不增加, 故选项 D 可能.
4.爆炸问题 爆炸与碰撞类似,物体间的相互作用时间很短,作用力 很大,且 远大于 系统所受的外力,所以系统动量 守恒 .
[基础小练] 判断下列说法是否正确
(1)只要系统合外力做功为零,系统动量就守恒.( × ) (2)动量守恒的过程中,机械能只能不变或减少.( × ) (3)若某个方向合外力为零,则该方向动量守恒.( √ ) (4)若在光滑水平面上的两球相向运动,碰后均变为静 止,则两球碰前的动量大小一定相同.( √ ) (5)完全非弹性碰撞中,机械能损失最多.( √ )
(B 在前),已知碰前两球的动量分别 pA=12 kg·m/s, pB=13 kg·m/s,碰撞后它们动量的变化是 ΔpA 与 ΔpB 有可能是( AC )
A.ΔpA=-3 kg·m/s ΔpB=3 kg·m/s B.ΔpA=4 kg·m/s ΔpB=-4 kg·m/s C.ΔpA=-5 kg·m/s ΔpB=5 kg·m/s D.ΔpA=-24 kg·m/s
(1)抓住碰撞的特点和不同种类碰撞满足的条件,列出相 应方程求解.
(2)可熟记一些公式,例如“一动一静”模型中,两物体
发生弹性正碰后的速度满足 v1=mm11- +mm22v0、v2=m12+m1m2v0. (3)熟记弹性正碰的一些结论,例如,当两球质量相等时,
两球碰撞后交换速度;当 m1≫m2,且 v20=0 时,碰后质量 大的速率不变,质量小的速率为 2v0;当 m1≪m2,且 v20= 0 时,碰后质量小的球原速率反弹.
(3)速度要合理 ①碰前两物体同向,则 v 后>v 前;碰后,原来在前的物 体速度一定增大,且 v′前≥v′后. ②两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不
改变.
2.类碰撞的特征 (1)两物体的相互作用过程:作用时间较长、作用力较小. (2)同样遵循碰撞的三原则 ①动量守恒、动能守恒:类弹性碰撞. ②动量守恒、动能不守恒:类非弹性碰撞. ③动量守恒、动能减少的最大:类完全非弹性碰撞.
考法二 动量守恒定律的基本应用
【自主练 3】(2019·洛阳孟津二中高三调研)一质量为 m
的滑块 A 以初速度 v0 沿光滑水平面向右运动,与静止在水
平面上的质量为23m 的滑块 B 发生碰撞,它们碰撞后一起继
续运动,则在碰撞过程中滑块 A 动量的变化量为( A )
A.25mv0,方向向左
B.35mv0,方向向左
解析 根据位移—时间图象的斜率表示速度,知碰撞前
后 A 的运动方向相反,选项 B 错误;碰撞前,A 的速度 vA =ΔΔxtAA=20-2 30 m/s=-5 m/s,B 的速度为 vB=ΔΔxtBB=202-0 m/s=10 m/s,碰撞后,A、B 的共同速度为 v=ΔΔxt =20-2 10= 5 m/s,碰撞前后 A 的动能不变,B 的动能减小,根据动量
归纳总结 利用“人船模型”解题需注意两点
(1)条件 ①系统的总动量守恒或某一方向上的动量守恒. ②构成系统的两物体原来静止,因相互作用而反向运 动. ③x1、x2 均为沿动量方向相对于同一参考系的位移. (2)解题关键是画出初、末位置,确定各物体位移关系.
考法四 碰撞与类碰撞
1.碰撞遵守的原则
(1)动量守恒,即 p1+p2=p′1+p′2. (2)动能不增加,即 Ek1+Ek2≥E′k1+E′k2 或2pm121+2pm222 ≥p2′m121+p2′m222.
②Δp1= -Δp2 ,相互作用的两个物体动量的变化量等 大反向.
③Δp=0,系统总动量的增量为零. (3)条件
①理想守恒:不受外力或所受外力的合力为 零 . ②近似守恒:系统内各物体间相互作用的内力 远大于
它所受到的外力.
③某一方向守恒:如果系统在某一方向上所受外力的合
力为零,则系统在 这一方向 上动量守恒.
3a-b
a
A. 4
B.4
3a C. 4
a-b D. 4
解析 设小球滑到最低点所用的时间为 t,大球的位移大 小为 x,小球的水平位移大小为 a-b-x,取水平向左方向 为正方向.根据水平方向平均动量守恒得 3mxt -ma-bt -x= 0,解得 x=a-4 b,选项 D 正确.
【自主练 6】(2019·牡丹江一中高三月考)如图 所示,大气球质量为 100 kg,载有质量为 50 kg 的 人,静止在空气中距地面 20 m 高的地方,气球下方 悬一根质量可忽略不计的绳子,此人想从气球上沿 绳慢慢下滑至地面,为了安全到达地面,则这绳长 至少应为(不计人的高度,可以把人看作质点)( B )
A.10 m B.30 m C.40 m D.60 m
解析 人与气球组成的系统动量守恒,设人的速度为 v1, 气球的速度为 v2,运动时间为 t,以人与气球组成的系统为 研究对象,以向下为正方向,由动量守恒得 m1v1-m2v2=0,
则 m1st人-m2s气t球=0,50×st人-100×s气t球=0,s 气球=12s 人=12×20 m=10 m,则绳子长度 L=s 气球+s 人=10 m+20 m=30 m, 即绳子至少 30 m 长,故选项 B 正确.
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板块二
[考法精讲] 考法一 动量是否守恒的判断
【自主练 1】(2019·杭州一中检测)(多选)如图所示,A、 B 两质量相等的物体,原来静止在平板小车 C 上,A 和 B 间 夹一被压缩了的轻弹簧,A、B 与平板车上表面动摩擦因数 之比为 3∶2,地面光滑.当弹簧突然释放后,A、B 相对 C 滑动的过程中,下列说法正确的是( )
(2)进行受力分析,判断系统动量是否守恒;(或某一方 向上动量是否守恒)
(3)规定正方向,确定初、末状态动量; (4)由动量守恒定律列出方程; (5)代入数据,求出结果,必要时讨论说明.
考法三 人船模型 【自主练 5】如图所示,质量为 m、半径 为 b 的小球,放在半径为 a、质量为 3m 的大 空心球内.大球开始静止在光滑的水平面上, 当小球从图示位置无初速度地沿大球内壁滚 到最低点时,大球移动的距离是( D )
A.A、B 系统动量守恒 B.A、B、C 系统动量守恒 C.小车向左运动 D.小车向右运动
答案 BC
解析 根据动量守恒的成立条件可知,A、B、C 组成的 系统动量守恒,选项 A 错误,B 正确;对小车受力分析,水 平方向受到向右的摩擦力 FfB 和向左的摩擦力 FfA,因为 μA >μB,故 FfA>FfB,所以小车向左运动,选项 C 正确,D 错 误.
【跟踪训练 1-1】 (2019·莆田一中高三月 考)沿光滑水平面在同一条直线上运动的两 物体 A、B 碰撞后以共同的速度运动,该过 程的位移—时间图象如图所示.则下列判断 正确的是( A )
A.A、B 的质量之比为 1∶2 B.碰撞前后 A 的运动方向相同 C.碰撞过程中 A 的动能变大,B 的动能减小 D.碰前 B 的动量较小
第六章
动量守恒定律及其应用
高考总复习 ·物理
第19讲
动量守恒定律
高考总复习 ·物理
目录
板块一 板块二 板块三 课时达标
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板块一
[知识梳理] 1.动量守恒定律 (1)内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的 矢量和 为零,这个系统的总动量保持不变.
(2)表达式 ① p=p′,系统相互作用前总动量 p 等于相互作用后 的总动量 p′.
【自主练 2】(2019·成都经济技术开发 区实验中学高三入学考试)如图所示,装有 弹簧发射器的小车放在水平地面上,现将 弹簧压缩锁定后放入小球,再解锁将小球 从静止斜向上弹射出去,不计空气阻力和 一切摩擦.从静止弹射到小球落地前的过程中,下列判断正 确的是( )