2019届一轮复习人教版 动量守恒定律 课件(54张)

碰前速度,根据竖直上抛运动规律可得:
2 v1= =8 m/s v0 2 gh
解得 F =12.5 N ⑤此题有必要讨论: 根据牛顿第三定律,天花板对篮球的作用力与篮球对天花板的作用力大 小相等,方向相反。 答案 点拨 12.5 N 浙江选考不会出现联立方程组求解的动量定理问题,因此难点
及易错点集中在动量定理表达式的书写中,主要为以下三点: ①遗漏了某个力的冲量。注意是(某方向上)合外力的冲量,这要求下笔 前先仔细地受力分析。
y:F1yΔt+F2yΔt+…=mvy'-mvy
例
(2017浙江宁波镇海中学选考模拟)质量m=500 g的篮球以10 m/s
的初速度竖直上抛,当它上升到高度h=1.8 m处与天花板相碰,经过时间t =0.4 s的相互作用,篮球以碰前速度的3/4反弹,设空气阻力忽略不计,g取 10 m/s2,求篮球对天花板的平均作用力多大?
可能都不改变,除非碰后两物体速度均为零。 例 (2017浙江绍兴一中期中,16)(多选)如图所示,小车的上面是由中 间突的两个对称的曲面组成的,整个小车的质量为m,原来静止在光滑的 水平面上。现在有一个可以看作质点的小球,质量也为m,以水平速度v 从左端滑上小车,恰好到达小车的最高点后,又从另一个曲面滑下。关 于这个过程,下列说法正确的是 ( )
考点清单
考点一
一、冲量
动量定理
基础知识
二、动量
三、动量定理
重点难点
动量定理的使用
1.步骤:①明确研究对象——单体;
②确定作用阶段; ③选择正方向; ④列方程并求解; ⑤若有必要,进行讨论。 2.关注:动量定理的矢量性 某个方向上的冲量等于这个方向上物体动量的变化,结合正交分解法可 表示为: x:F1xΔt+F2xΔt+…=mvx'-mvx
v mv 律列式为mv=2mv',得共同速度v'= 2 ,小车动量的变化为2 ,所以B正确;
两曲面光滑时,小球和小车作用前后,小车和小球的速度没有变化,所以
mv 2 1 C正确;由于小球原来的动能为 2 ,小球到最高点时系统的动能为 2 ×2
2 mv mv 2 2 ) = ,所以系统动能减少了 ,如果曲面光滑,则减少的动能等 4 4 mv 2 v2 于小球增加的重力势能,即 =mgh,得h= ,显然,这是最大值,如果曲 4 4g
②力或者速度的正、负号混淆。这要求明确规定好正方向,最好在卷面 上标出。 ③“动量的变化”为末动量减初动量。这里的减号是一种固定运算法 则,与表示方向的正负号无关。
考点二
动量守恒定律
基础知识
二、碰撞、爆炸、反冲运动
1.碰撞
2.爆炸
3.反冲
动量守恒定律的使用 1.条件 (1)不受外力,动量守恒; (2)外力之和为零,动量守恒; (3)外力远小于内力,动量近似守恒; (4)某方向上外力之和为零,该方向上动量守恒。 2.步骤 ①明确研究对象——系统; ②判断系统是否动量守恒; ③确定作用阶段;
v m ×( 2
面粗糙,高度还要小些,所以D正确。
答案 BCD
突破方法
方法1 动量定理与电磁感应综合
在电磁感应问题中,导体棒或者线框在受到安培力的情况下,往往 做的是非匀变速运动,无法用匀变速运动规律来求解一些物理量,如时
间t、位移x等,这时动量定理是唯一的选择。在书写方程时,安培力作为
一个变力,它的冲量不能简单地用力乘以时间来表示,正如在非匀速运 动中,位移不能简单地用速度乘以时间来计算一样。下面利用微元思想 来证明安培力冲量的表达式。 如图所示,光滑水平导轨上放置一根导体棒,有效长度为l。同时空间中 存在垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度为B。现给予导体棒一 个初速度v0使其开始运动,求导体棒在静止前受到的安培力的冲量。
④选择正方向; ⑤列方程并求解; ⑥若有必要,进行讨论。 3.碰撞后运动状态可能性判定 (1)动量制约:即碰撞过程中必须受到动量守恒定律的制约,总动量的方 向恒定不变,即p1+p2=p1'+p2'。 (2)动能制约:即在碰撞过程中总动能不会增加,即Ek1+Ek2≥Ek1'+Ek2'。 (3)运动制约:即碰撞要受到运动的合理性要求的制约,如果碰前两物体 同向运动,则后面物体速度必须大于前面物体的速度,碰撞后原来在前 面的物体速度必增大,且大于或等于原来在后面的物体的速度,否则碰 撞没有结束;如果碰前两物体是相向运动,而碰后两物体的运动方向不
必须注意以下三点: ①安培力的方向与导体运动方向相反,故冲量方向也与运动方向相反。 若取运动方向为正方向,则应该在冲量前添加一个负号; ②表达式中的R为回路总电阻;
2 2 2 ③若线框的匝数为N,则相应的表达式变为I=NBlq及I= N B 。L x
例1 (2018浙江台州中学统练,23)如图所示,平行金属导轨OP、KM和
解析 ①研究对象:篮球
②阶段:在0.4 s内,篮球与天花板相碰产生形变,从而受到作用力(弹力) ③正方向:竖直向下(也可选择竖直向上,这里以向下为例)
④列出动量定理的方程:
3 7 (-v1)=m 3 v1+mv 1= Ft+mgt=m· v1-m· 4 4 4
mv1
负号表示该矢量的方向与选取的正方向相反。要解出作用力,必须知道
I Blq 安培力的冲量 B 2l 2 x I R
证明:安培力一直变化,但在极短时间Δt内可认为不变。 ∴ΔI=BIL·Δt=BLΔq
∴I=∑ΔI=∑BLΔq=BLq
B 2 L2 v B 2l 2 x 同理:ΔI= ·Δt= R R B 2l 2 x B 2l 2 x I=∑ΔI=∑ = R R B 2l 2 x 因此安培力的冲量的表达式为I=Blq或I= 。 R
A.小球滑离小车时,小车又回到了原来的位置
B.小球在滑上曲面的过程中,对小车压力的冲量大小是
mv 2
C.小球和小车作用前后,小车和小球的速度可能没有变化v2 D.车上曲面的竖直Fra bibliotek度不会大于 4g
解析
小球滑上曲面的过程,小车向右运动,小球滑下时,小球还会继续
前进,故不会回到原位置,所以A错误;由小球恰好到达最高点,知小球在 小车最高点时,两者有共同速度,对于车、球组成的系统,由动量守恒定