2017-2018学年高中物理动量守恒定律第2节动量和动量定理新人教版PPT课件

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动量守恒定律 (共19张PPT)

动量守恒定律 (共19张PPT)
B
A


F外 0
F x =0
F y =0
5、斜面B置于光滑水平面上,物体A沿 光滑斜面滑下,则AB组成的系统动量守 恒吗? 光滑
x
光滑
F外 0
F x =0
F y 0
空中爆炸
F外 0
但是F 内 ?
F x 0
F y 0
F

3. 成立条件
(1) 系统不受外力或所受外力的矢量和为零。
4、动量的变化P
1、表达式:
P2
P1
△P
P=P2-P1 =mv2-mv1=m(v2-v1)
2、运算:
(1)成θ角,平行四边形定则 (2)在一条直线上,确定正方向后,用正 负表示方向,就转化为代数运算
3、方向:与速度变化量的方向相同。
预 学
理解三个概念:
(请自主阅读教材P12)
1. 系统:相互作用的 两个或多个物体 组成的整体。系统可按 解决问题的需要灵活选取。
这个系统的总动量保持不变。
m11 m2 2 m11 m2 2
二、动量守恒定律成立的条件 1. 系统不受力,或者 F外合 = 0 2. F内 >> F外合
3. 若系统在某一方向上满足上述 1 或 2,则在该方向上系
统的总动量守恒。
三、应用动量守恒定律解决问题的基本步骤
定系统
判条件
2. 动量守恒定律是一个 独立的实验定律 ,它适用于目前为 止物理学研究的 一切 领域。
3. 与牛顿运动定律相比较,动量守恒定律解决问题优越性表 现在哪里? 动量守恒定律只涉及始末两个状态,与过程中力的 细节无关,往往能使问题大大简化。
课 堂 总 结

动量守恒定律课件

动量守恒定律课件

考法3 某一方向上的动量守恒问题
[例3] (多选)如图所示,弹簧的一
端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧
形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也
为m的小球从槽高h处由静止开始自由下滑
()
A.在下滑过程中,小球和槽之间的相互作用力对槽不做功
B.在下滑过程中,小球和槽组成的系统水平方向动量守恒
[答案] BC
(1)动量守恒定律的研究对象都是相互作用的物体组成的 系统。系统的动量是否守恒,与选择哪几个物体作为系统和 分析哪一段运动过程有直接关系。
(2)分析系统内物体受力时,要弄清哪些是系统的内力, 哪些是系统外的物体对系统的作用力。
重难点(二) 碰撞、爆炸与反冲
1.碰撞现象满足的规律 (1)动量守恒。 (2)动能不增加。 (3)速度要合理。 ①若两物体同向运动,则碰前应有 v 后>v 前;碰后原来 在前的物体速度一定增大,若碰后两物体同向运动,则应有 v 前′≥v 后′。 ②若两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都 不改变。
[答案] C
动量守恒和机械能守恒的条件不同,动量守恒时机械能不 一定守恒,机械能守恒时动量不一定守恒,二者不可混淆。
考法2 系统的动量守恒问题 [例 2] 如图所示,质量为 m=245
g 的物块(可视为质点)放在质量为 M= 0.5 kg 的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,物块 与木板间的动摩擦因数为μ=0.4。质量为 m0=5 g 的子弹以速 度 v0=300 m/s 沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),g 取 10 m/s2。子弹射入后,求:
题型2 爆炸问题 [例 2] 一弹丸在飞行到距离地面 5 m 高时仅有水平速度 v
=2 m/s,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙

16.2 动量和动量定理 xiugai

16.2 动量和动量定理 xiugai
重力的冲量IG=Gt=mgt=5×10×2 N·s=100 N·s,方向竖直 向下.
支持力的冲量IFN=FNt=mgcos α·t=5×10×0.8×2 N·s=80 N·s,方向垂直于斜面向上.
摩擦力的冲量IFf=Fft=μmgcos α·t=0.2×5×10×0.8×2 N·s =16 N·s,方向沿斜面向上.
4)因果关系:冲量是动量变化的原因。
5)适用性:恒力、变力;直线运动、曲线运动; 单个物体、系统;宏观、微观。
1.求冲量大小时,一定要注意哪个力在哪一段时间内的冲量,只 要力不为零,一段时间内的冲量就不为零. 2.公式 I=Ft 只适合于计算恒力的冲量,若是变力的冲量,可考 虑用以下方法求解: (1)用动量定理求冲量. (2)若力与时间成线性关系变化,则可用平均力求冲量. (3)若给出了力 F 随时间 t 变化的图象,可用 F-t 图象与 t 轴所围 的面积求冲量.
在倾角为37°、足够长的斜面上,有一质量为5 kg的物体沿斜面滑下,物体与斜面间的动摩擦因 数μ=0.2,求物体下滑2 s 的时间内,物体所受各 力的冲量.(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37° =0.8)
解析 物体沿斜面下滑的过程中,受重力、支持力和摩擦力
的作用.冲量I=Ft,是矢量.
A.10 N·s,10 N·s B.10 N·s,-10 N·s
C.0,10 N·s
D.0,-10 N·s
解析 由图象可知,在前10 s内初、末状态的动量相同,p1=p2=5
kg·m/s,由动量定理知 I1 =0 ;在后10 s内末状态的动量 p3=-5
kg·m/s,由动量定理得I2=p3-p2=-10 N·s,故正确答案为D.
F
t
t′

新人教版第6章第2讲动量守恒定律及其应用课件(60张)

新人教版第6章第2讲动量守恒定律及其应用课件(60张)

〔变式训练2〕 如图,光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面 体,斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。 某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s的速度向斜面体推出,冰块平滑的滑 上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为h=0.3 m(h小于斜面体的高 度)。已知小孩与滑板的总质量m1=30 kg,冰块的质量为m2=10 kg,小 孩与滑板始终无相对运动。取重力加速度的大小g=10 m/s2。
[答案] (1)M+m mv0 (2)FfMMm+v0m
(3)M2mFfMM++2mm2v20
Mm2v20 2FfM+m2
Mmv20 2FfM+m
规律总结 模型
特点及满足的规律 子弹打入木块若未穿出,系统动量守恒,能量守恒, 即 mv0=(m+M)v,Q 热=FfL 相对=12mv20-12(M+ m)v2,若子弹穿出木块,有 mv0=mv1+Mv2,Q 热 =FfL 相对=12mv20-12mv21-12Mv22
(1)子弹、木块相对静止时的速度是多少? (2)子弹在木块内运动的时间为多长? (3)子弹、木块相互作用过程中子弹、木块发生的位移以及子弹打进 木块的深度分别是多少?
[解析](1)设子弹、木块相对静止时的速度为 v,以子弹初速度的方向 为正方向,由动量守恒定律得
mv0=(M+m)v, 解得 v=M+m mv0。 (2)设子弹在木块内运动的时间为 t,对木块由动量定理得 Fft=Mv-0, 解得 t=FfMMm+v0m。
在后方,故冰块不能追上小孩。
考点二 “子弹打木块”模型 1.木块放在光滑水平面上,子弹水平打进木块,系统所受的合外
力为零,因此系统动量守恒。
2.两者发生的相对位移为子弹射入的深度x相。 3.根据能量守恒定律,系统损失的动能等于系统增加的内能。 4.系统产生的内能Q=Ff·x相,即两物体由于相对运动而摩擦产生 的热(机械能转化为内能),等于摩擦力大小与两物体相对滑动的路程的 乘积。

高中物理 第十六章 动量守恒定律 2 动量和动量定理 3 动量守恒定律 动量定理与动量守恒定律的区别

高中物理 第十六章 动量守恒定律 2 动量和动量定理 3 动量守恒定律 动量定理与动量守恒定律的区别

高中物理第十六章动量守恒定律2 动量和动量定理3 动量守恒定律动量定理与动量守恒定律的区别素材新人教版选修3-5
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2动量和动量定理
动量定理与动量守恒定律的区别。

动量与动量守恒ppt课件

动量与动量守恒ppt课件
精选ppt课件
I=k4+ km1
2gR k+1. 12
例、如图所示,在光滑水平面上,有一极薄的长
为S=20m,质量为m=20kg的木板,木板正中
间放有一质量为m=20kg的滑块(可视为质 点),让木板和滑块一起以v0=10m/s的速度 向右匀速行驶,在其正前方有一摆长为L=4m
的单摆,摆球质量为M= 30kg,若滑块与摆球 碰撞时间极短,且无动能损失,滑块和木板之
3
几个典型“问题单元”分析
共速

“二合一”
共速
“弹性碰撞”

“滑块、木板”临界问题
共速?
反冲运动
精选ppt课件
4
6.恒力F作用在质量为m的物体上,如 图所示,由于地面对物体的摩擦力较大, 没有被拉动,则经时间t,下列说法正确的 是( ) BD
A.拉力F对物体的冲量大小为零 B.拉力F对物体的冲量大小为Ft C.拉力F对物体的冲量大小是Ftcos θ D.合力对物体的冲量大小为零
间摩擦系数为μ=0.2,求碰后:
(1
(2)2s末滑块离木板右端
v0
的距离(g=10m/s2)
答案:(1)h=3.2m ; (2)2s末滑块离精木选p板pt课右件 端距离为ΔS=28m 13
在纳米技术中需要移动或修补原子,必须使在不停 地做热运动(速率约几百米每秒)的原子几乎静 止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间, 为此已发明了“激光制冷”的技术,若把原子和 入射光分别类比为一辆小车和一个小球,则“激 光制冷”与下述的力学模型很类似。
(1)物块C的质量;
(2)墙壁对B的冲量;
(3)B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性
势能.
精选ppt课件

第一章动量守恒定律第2节动量定理

第一章动量守恒定律第2节动量定理

第一章动量守恒定律第2节动量定理问题?有些船和码头常悬挂一些老旧轮胎,主要的用途是减轻船舶靠岸时码头与船体的撞击。

其中有怎样的道理呢?两个物体碰撞时,彼此间会受到力的作用,那么一个物体动量的变化和它所受的力有怎样的关系呢?动量定理为了分析问题的方便,我们先讨论物体受恒力的情况。

如图1.2-1,假定一个质量为加的物体在光滑的水平面上受到恒力F的作用,做匀变速直线运动。

在初始时刻,物体的速度为V,经过一段时间∆r,它的速度为M那么,这个物体在这段时间的加速度就是图1.2-1力改变物体的动量∆υ"一V°=石二∆r根据牛顿第二定律F=ma,则有v,—Vnrv'-mv—一.尸=M—R—=Δ/即F∆r=p,-p(1)由于∆p=√-p,所以(D式也可以写成F=,它表示:物体动量的变化率等于它所受的力。

(1)式的右边是物体在∖t这段时间内动量的变化量,左边既与力的大小、方向有关,又与力的作用时间有关。

尸加这个物理量反映了力的作用对时间的累积效应。

物理学中把力与力的作用时间的乘积叫作力的冲■(impulse),用字母/表示冲量,则I=FZ冲量的单位是牛秒,符号是N-So有了冲量的概念,(1)式就可以写成I=p,-p(2)(1)式也可以写作F(f-r)=mv,-mv(3)(2)式或(3)式表明:物体在一个过程中所受力的冲■等于它在这个过程始末的动・变化这个关系叫作动・定理(theoremofmomentum),,这里说的“力的冲量”指的是合力的冲量,或者是各个力的冲量的矢量和。

物体在碰撞过程中受到的作用力往往不是恒力,物体不做匀变速运动。

那么,应该怎样处理这样的问题呢?我们可以把碰撞过程细分为很多短暂过程(图l∙2-2),每个短暂过程中物体所受的力没有很大的变化,这样对于每个短暂过程就能够应用(1)式了。

把应用于每个短暂过程的关系式相加,就得到整个过程的动量定理。

在应用(1)式处理变力问题时,式中的尸应该理解为变力在作用时间内的平均值。

_新教材高中物理第一章动量守恒定律12动量动量定理课件新人教版选择性必修第一册

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4.动量定理的应用 (1)定性分析有关现象: ①物体的动量变化量一定时,力的作用时间越短,力就越大;力的 作用时间越长,力就越小. ②作用力一定时,力的作用时间越长,动量变化量越大;力的作用 时间越短,动量变化量越小.
(2)应用动量定理定量计算的一般步骤: ①选定研究对象,明确运动过程. ②进行受力分析和运动的初、末状态分析. ③选定正方向,根据动量定理列方程求解. 素养点评:本探究通过“动量定理”,培养“科学思维”素养.
(3)求变力的冲量: ①若力与时间呈线性关系变化,则可用平均力求变力的冲量. ②若给出了力随时间变化的图像如图所示,可用面积法求变力的冲 量. ③利用动量定理求解.
3.动量定理的理解 (1)动量定理的表达式F·Δt=mv′-mv是矢量式,等号包含了大小相 等、方向相同两方面的含义. (2)动量定理反映了合外力的冲量是动量变化的原因. (3)公式中的F是物体所受的合外力,若合外力是变力,则F应是合外 力在作用时间内的平均值.
冲量和动量定理 1.冲量
【答案】时间 N·s 力 时间
2.动量定理
(1)内容:物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的 _动__量__变__化__量____.
(2)表达式:_F_(t_′_-__t)_=__m_v__′-__m__v__或__I=__p_′_-__p__.
在跳高比赛时,在运动员的落地处为什么要放很厚的海绵垫子? 【答案】跳过横杆后,落地时速度较大.人落到海绵垫子上时,可 经过较长的时间使速度减小到零,在动量变化量相同的情况下,人受到 的冲力减小,对运动员起到保护作用.
2.知道冲量的概念,知道冲量是矢量 3.知道动量定理的确切含义,掌握其表达式 4.会用动量定理解释碰撞、缓冲等生活中的现象

2017-2018学年高中物理动量守恒定律第2节动量和动量定理课件新人教版

2017-2018学年高中物理动量守恒定律第2节动量和动量定理课件新人教版

答案:(1)60 N·s (2)44.4 N·s (3)18 N·s (4)9 N·s
对动量定理的理解及应用
1.对动量定理的理解 (1)适用对象:在中学物理中,动量定理的研究对象通常 为单个物体。 (2)适用范围:动量定理不仅适用于宏观物体的低速运动, 也适用于微观物体的高速运动。不论是变力还是恒力,不论 物体的运动轨迹是直线还是曲线,动量定理都适用。
[典例] 羽毛球是速度最快的球类运动之一,运动员扣杀羽 毛球的速度可达到 342 km/h,假设球飞来的速度为 90 km/h,运 动员将球以 342 km/h 的速度反向击回。设羽毛球质量为 5 g,击 球过程只用了 0.05 s。试求:
(1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量。 (2)运动员击球过程中羽毛球所受重力的冲量、羽毛球的动 能变化量各是多少? [思路点拨] 解答本题时应注意以下两点: (1)求动量变化时要选取正方向,同时注意球的初速度与 末速度的方向关系。 (2)动能是标量,动能的变化量等于球的末动能与初动能 的大小之差。
解析:四个小球在运动过程中机械能均守恒,抛出时动能相同 的小球,机械能相同,落地时它们的机械能一定也相同,即落 地时动能相同,故选项 A 正确。动量是矢量,落地时 B 的速 度方向与 A、C 不同,故 B 的动量与 A、C 不同,选项 B 错误。 四个小球在运动过程中的动能增量均为 ΔEk=mgh,选项 C 错 误。小球在运动过程中的动量增量为 Δp=mgt,只有 B、D 运 动时间相同,故选项 D 正确。 答案:AD
据动量定理得 F=ΔΔpt ,即鸡蛋受到的冲击力减小,故不会破。
对动量、冲量的理解
1.动量的性质 (1)瞬时性:通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一 位置的动量,动量的大小可用 p=mv 表示。 (2)矢量性:动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同。 (3)相对性:因物体的速度与参考系的选取有关,故物体 的动量也与参考系的选取有关。
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一、动量及动量的变化 1.动量 (1)定义:物体的 质量和速度 的乘积。 (2)公式: p=mv。 (3)单位:千克·米/秒,符号:kg·m/s 。 (4)矢量性:方向与 速度的方向相同。运算遵守平行四边形 法则。
.
1
2.动量的变化量 (1)定义:物体在某段时间内 末动量与初动量 的矢量差(也 是矢量),Δp= p′-p (矢量式)。 (2)动量始终保持在一条直线上时的动量运算:选定一个正 方向,动量、动量的变化量用带正、负号的数值表示,从而将 矢量运算简化为代数运算(此时的正、负号仅代表方向 ,不代表 大小)。
.
3
1.自主思考——判一判
(1)动量的方向与速度方向一定相同。
(√)
(2)动量变化的方向与初动量的方向一定相同。
(×)
(3)冲量是矢量,其方向与恒力的方向相同。
( √)
(4)力越大,力对物体的冲量越大。
( ×)
(5)若物体在一段时间内,其动量发生了变化,则物体在这段时
间内的合外力一定不为零。
(√)
.
7
[典例] 羽毛球是速度最快的球类运动之一,运动员扣杀羽 毛球的速度可达到 342 km/h,假设球飞来的速度为 90 km/h,运 动员将球以 342 km/h 的速度反向击回。设羽毛球质量为 5 g,击 球过程只用了 0.05 s。试求:
(1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量。 (2)运动员击球过程中羽毛球所受重力的冲量、羽毛球的动 能变化量各是多少? [思路点拨] 解答本题时应注意以下两点:
.
10
物理意义 定义式 标矢性 变化决定因素 换算关系
动量和动能的比较
动量
动能
描述机械运动状态的物理量
p=mv
Ek=
1 2
mv2
矢量
标量
物体所受冲量
外力所做的功
p= 2mEk,Ek=2pm2
.
11

1.(多选)关于物体的动量,下列说法中正确的是
()
A.惯性越大的物体,它的动量也越大
B.动量大的物体,它的速度不一定大
.
4
2.合作探究——议一议
(1)怎样理解动量的矢量性? 提示:动量是物体的质量与速度的乘积,而不是物体的质量
与速率的乘积,动量的方向就是物体的速度方向,动量的运
算要遵守矢量法则,同一条直线上的动量的运算首先要规定
正方向,然后按照正负号法则运算。 (2)在地面上垫一块较厚的软垫(如枕头),手拿一枚鸡蛋轻轻的
C.物体的动能不变,则其动量也保持不变
D.运动物体在任一时刻的动量的方向一定是该时刻的速度
方向
.
12
解析:动量的大小由质量和速度的大小决定,即 p=mv,惯 性大则质量大,但动量不一定大,选项 A 错误;动量大的物 体,可能是速度大,但也有可能是质量大,选项 B 正确;动 量是矢量,其方向与速度方向相同,只有在速度的大小、方 向均不变时,物体的动量才保持不变,而动能不变只能说明 物体的速度大小不变,故选项 C 错误,D 正确。 答案:BD
.
13
2.(多选)关于动量的变化,下列说法中正确的是
()
A.做直线运动的物体速度增大时,动量的增量 Δp 与速度的
方向相同
B.做直线运动的物体速度减小时,动量的增量 Δp 与运动方
向相反
C.物体的速度大小不变时,动量的增量 Δp 为零
D.物体做曲线运动时,动量的增量 Δp 一定不为零
.
14
解析:当做直线运动的物体速度增大时,其末动量 p2 大于初动 量 p1,由矢量的运算法则可知 Δp=p2-p1>0,与速度方向相同, 如图甲所示,选项 A 正确;当做直线运动的物体速度减小时,Δp =p2-p1<0,即 p2<p1,如图乙所示,此时 Δp 与物体的运动方向 相反,选项 B 正确;当物体的速度大小不变时,动量可能不变, 即 Δp=0,也有可能动量大小不变而方向变化,此种情况 Δp≠0, 选项 C 错误;物体做曲线运动时,速度的方向不断变化,故动 量一定变化,Δp 一定不为零,如图丙所示,选项 D 正确。
.
6
2.冲量的性质 (1)过程量:冲量描述的是力的作用对时间的积累效应,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)矢量性:冲量的方向与力的方向相同,与相应时间内物 体动量变化量的方向相同。 3.动量的变化量:是矢量,其表达式 Δp=p2-p1 为矢量式, 运算遵循平行四边形定则,当 p2、p1 在同一条直线上时,可规 定正方向,将矢量运算转化为代数运算。
(1)求动量变化时要选取正方向,同时注意球的初速度与 末速度的方向关系。
(2)动能是标量,动能的变化量等于球的末动能与初动能 的大小之差。
.
8
[解析] (1)以羽毛球飞来的方向为正方向,则 p1=mv1=5×10-3×39.06 kg·m/s=0.125 kg·m/s p2=mv2=-5×10-3×334.62 kg·m/s=-0.475 kg·m/s, 所以动量的变化量 Δp=p2-p1=(-0.475-0.125)kg·m/s=-0.600 kg·m/s,所 以羽毛球的动量变化大小为 0.600 kg·m/s,方向与羽毛球飞来的 方向相反。
释放让它落到软垫上,鸡蛋会不会破?动手试一试,并用本
节知识进行解释。 提示:鸡蛋不会破。因为软垫延长了与鸡蛋的作用时间,根
据动量定理得 F=ΔΔpt ,即鸡蛋受到的冲击力减小,故不会破。
.
5
对动量、冲量的理解
1.动量的性质 (1)瞬时性:通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一 位置的动量,动量的大小可用 p=mv 表示。 (2)矢量性:动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同。 (3)相对性:因物体的速度与参考系的选取有关,故物体 的动量也与参考系的选取有关。
.
9
(2)羽毛球重力大小为 G=mg=0.05 N 所以重力的冲量 I=Gt=2.5×10-3 N·s 羽毛球的初速度为 v=25 m/s,羽毛球的末速度 v′=-95 m/s 所以 ΔEk=Ek′-Ek=12mv′2-12mv2=21 J。
[答案] (1)0.600 kg·m/s,与球飞来的方向相反 (2)2.5×10-3 N·s 21 J
.
2
二、冲量
1.定义:力与力的作用时间的乘积。 2.公式:I= F(t′-t) 。 3.单位: 牛·秒,符号是 N·s 。 4.矢量性:方向与力的方向相同。 5.物理意义:反映力的作用对时间的积累效应。 三、动量定理
1.内容:物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这 个过程中所受力的冲量。
2.表达式:mv′-mv=F(t′-t)或 p′-p= I 。
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