高考物理一轮复习 6.2动量守恒定律及其应用课件

碰撞 【想一想】 如图所示，一个木箱原来静止在光滑的水平面上，木箱内粗糙的 底板上放着一个小木块．木箱和小木块都具有一定的质量．现使木箱 获得一个向右的初速度v0，则小木块和木箱最终将做什么运动？
提示：木箱和小木块具有向右的动量，并且在相互作用的过程中 总动量守恒，由于木箱与底板间存在摩擦，小木块最终将相对木箱静 止，即小木块和木箱最终将以相同的速度向右做匀速直线运动
2.解题的基本步骤
[温馨提示] 分析物理现象不但要明确研究对象，而且要明确研 究的是哪一段过程，碰撞过程的初状态是刚开始发生相互作用的状态， 此时的动量为碰撞前的动量，末状态是相互作用刚结束时的状态，此 时的动量为碰撞后的动量．
【典例1】 如图所示，甲车质量m1＝20 kg，车上有质量M＝50 kg的人，甲车(连同车上的人)以v＝3 m/s的速度向右滑行．此时质量m2 ＝50 kg的乙车正以v0＝1.8 m/s的速度迎面滑来，为了避免两车相撞， 当两车相距适当距离时，人从甲车跳到乙车上，求人跳出甲车的水平 速度u(相对地面)应当在什么范围以内才能避免两车相撞？(不计地面和 小车间的摩擦，设乙车足够长，取g＝10 m/s2.)
A．A开始运动时 B．A的速度等于v时 C．B的速度等于零时 D．A和B的速度相等时 解析：当B触及弹簧后减速，而物体A加速，当A、B两物体速度 相等时，A、B间距离最小，弹簧压缩量最大，弹性势能最大．由能量 守恒定律可知此时系统损失的动能最多，故D正确． 答案：D
3．如图所示，在光滑的水平地面上有一辆平板车，车的两端分别 站着人A和B，A的质量为mA，B的质量为mB，mA＞mB.最初人和车都 处于静止状态．现在，两人同时由静止开始相向而行，A和B对地面的 速度大小相等，则车( )
【填一填】 1．概念：碰撞是指物体间的相互作用持续时间 很短 ， 而 物 体 间相互作用力 很大 的现象． 2．特点：在碰撞现象中，一般都满足内力 远大于 外 力 ， 可 认 为相互碰撞的系统动量守恒．
3．分类
反冲、爆炸
【想一想】 一颗手榴弹以v0＝10 m/s的水平速度在空中飞行．设它爆炸后炸 裂为两块，小块质量为0.2 kg，沿原方向以250 m/s的速度飞去，那么， 质量为0.4 kg的大块在爆炸后将如何运动？ 提示：由动量守恒定律有Mv0＝m1v1＋m2v2，代入数据解得v2＝ －110 m/s，所以爆炸后大块以110 m/s的速度反向运动
基础自测 1．在下列几种现象中，所选系统动量守恒的是( ) A．原来静止在光滑水平面上的车，从水平方向跳上一个人，人、 车为一系统 B．运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和铅球为一系 统 C．从高空自由下落的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物 和车厢为一系统 D．光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一个物体沿斜面滑下， 以重物和斜面为一系统
【填一填】 1．内容：如果一个系统 不受外力 ，或者所受外力的矢量和为
0，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
(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′.
(2)m1v1＋m2v2＝ m1v1＋mv，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．
A．0.6v B．0.4v C．0.3v D．0.2v
解析：由动量守恒定律得：设小球 A 碰前的速度方向为正，则 mv ＝－mv1＋2mv2 ，则 2v2＝v1＋v＞v，v2＞v2，即 v2＞0.5 v，A 正确．
答案：A
Hale Waihona Puke Baidu
动量守恒的“四性”及基本解题步骤
【互动探究】 1．动量守恒定律的表达式有哪几个特性？ 2．应用动量守恒定律解题的基本步骤是什么？ 【核心突破】 1．动量守恒的“四性”
(3)Δp1＝ －p ， 相 互 作 用 的 两 个 物 体 动 量 的 增 量 等 大 反
向．
(4)Δp＝ 0，系统总动量的增量为零．
3．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 系 统 _在__这__一__方__向__上___动量守恒．
解析：动量守恒条件是系统受合力为零．运动员推铅球，系统除 受重力外，还受地面摩擦力，故人与铅球组成的系统动量不守恒，B 错．从高空下落的重物与车厢组成的系统竖直方向上合力不为零，动 量不守恒，故C错．D中斜面虽在光滑水平面上，但系统竖直方向合力 不为零，只在水平方向合力为零，故D错．
答案：A
2．如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻 质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、 B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是 ()
【填一填】 1．反冲现象 在某些情况下，原来系统内物体具有相同的速度，发生相互作用 后各部分的末速度不再相同而分开．这类问题相互作用的过程中系统 的动能 增大 ，且常伴有其他形式能向动能的转化． 2．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．
第2单元 动量守恒定律及其应用
基础探究 动量守恒定律 【想一想】 把一支弹簧枪水平固定在小车上，小车放在光滑水平地面上，枪 射出一颗子弹时，试讨论以下系统动量是否守恒 (1)枪和弹组成的系统 (2)枪和车组成的系统 (3)枪、弹、车三者组成的系统
提示：内力、外力取决于系统的划分．以枪和弹组成系统，车对 枪的作用力是外力，系统动量不守恒，枪和车组成的系统受到系统外 弹簧弹力对枪的作用力，系统动量不守恒．枪、弹、车组成的系统所 受合力为零，系统的动量守恒
A．静止不动 B．左右往返运动 C．向右运动 D．向左运动 解析：系统动量守恒，A的动量大于B的动量，只有车与B的运动 方向相同才能使整个系统动量守恒． 答案：D
4．在光滑水平面上，一质量为m、速度大小为v的A球与质量为 2m静止的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反．则碰撞后B球的 速度大小可能是( )