2012高中物理_1.1_物体的碰撞_1.2动量_动量守恒定律学案_粤教版选修3-5
高中物理第一章碰撞与动量守恒第二节动量动量守恒定律课件粤教版选修3-
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 kg·m/s- 0.125 kg·m/s=-0.600 kg·m/s. 即羽毛球的动量变化量大小为 0.600 kg·m/s,方向与 羽毛球飞来的方向相反. (2)羽毛球的初速度:v=25 m/s,羽毛球的末速度:v′
知识点一 动量及其改变
提炼知识 1.动量. (1)定义:运动物体的质量和它的速度的乘积叫作物 体的动量,用符号 p 表示. (2)定义式:p=mv. (3)单位:在国际单位制中,动量的单位是千克米每 秒,符号是 kg·m/s.
(4)矢量性:动量是矢量,它的方向与速度的方向相 同.
2.冲量. (1)定义:物体受到的力和力的作用时间的乘积叫作 力的冲量,用符号 I 表示. (2)定义式:I=F·t. (3)单位:在国际单位制中,冲量的单位是牛·秒,符 号是 N·s.
答案:BD
2.一质量为 m 的物体做匀速圆周运动,线速度的大
小为 v,当物体从某位置转过14周期时,动量改变量的大
小为( )
A.0
B.mv
C. 2mv
D.2mv
解析:物体做匀速圆周运动时,动量大小不变,但方 向在发生变化,故计算动量变化 Δp 时应使用平行四边形 定则.
如图所示,设 p 为初动量,p′为末动量,而由于 p、p′, 大小均为 mv,且 p′与 p 垂直,则 Δp 大小 为 2mv.选项 C 正确.
解析:由 Ft=Δp 知,Ft 越大,Δp 越大,但动量不 一定大,它还与初状态的动量有关;冲量不仅与 Δp 大小 相等,而且方向相同.由 F=p′t-p,物体所受合外力越 大,动量变化越快.
高中物理粤教版选修35课件:第一章 第二节 动量 动量守恒定律
对动量和冲量的理解
[例1] 如图1-2-3所示,两个质量相等的物体A、B
从同一高度沿倾角不同的两光滑斜面由静止自由滑下,在
到达斜面底端的过程中,下列说法正确的是
Hale Waihona Puke ()A.两物体所受重力的冲量相同
B.两物体所受合外力的冲量相同
C.两物体到达斜面底端时的动量不同
图 1-2-3
D.两物体到达斜面底端时的动量水平分量相同
7.冲量的计算
(1)恒力的冲量。
公式I=Ft仅适用于计算恒力的冲量,这时冲量等于力与
作用时间的乘积,冲量的方向与恒力方向一致。若力为同一
方向均匀变化的力,该力的冲量可以用平均力计算。
(2)变力的冲量。
①变力的冲量通常利用动量定理I=Δp求解。
②可用图像法计算,如图1-2-2,若某一力
方向恒定不变,那么在F-t图像中,图中阴影部 分的面积就表示力在时间Δt=t2-t1内的冲量。
②若初、末状态动量不在一条直线上,则按平行四边 形定则求得Δp的大小和方向,这时Δp、p为邻边,p′(末 动量)为平行四边形的对角线。(图1-2-1)
图 1-2-1
(1)动量是矢量,两个物体的动量相等,说明其大小相
等,方向也相同。
(2)动量与动能都是描述物体运动状态的物理量,其大小
关系为Ek=
p2 2m
④当相互作用前后系统内各物体的动量都在同一直线 上时,动量守恒定律可表示为代数式:
m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′。 应用此式时,应先选定正方向,将式中各矢量转化为 代数量,用正、负号表示各自的方向。式中v1、v2为初始 时刻的瞬时速度,v1′、v2′为末时刻的瞬时速度,且它 们一般均以地球为参照物。 (3)研究对象:相互作用的物体组成的系统
高中物理(粤教版选修3-5)教师用书:第1章 第1节 物体的碰撞 含答案
学 习 目 标知 识 脉 络1.了解历史上对碰撞问题的研究过程;知道生活中各式各样的碰撞形式.2.知道碰撞的主要特点.(重点)3.知道弹性碰撞和非弹性碰撞.会用能量的观点分析弹性碰撞和非弹性碰撞.(重点、难点)历史上对碰撞问题的研究及生活中的碰撞现象[先填空]1.历史上对碰撞问题的研究(1)最早发表有关碰撞问题研究成果的是布拉格大学校长马尔西教授.(2)碰撞在物理研究中的贡献①通过总结碰撞的规律,为动量守恒定律奠定了基础.②通过高能粒子的碰撞,发现了许多新粒子,丰富了人们对微观粒子世界的认识,形成了新的基本粒子物理研究领域.2.生活中的各种碰撞现象(1)正碰:两个小球碰撞,作用前后沿同一直线运动.(2)斜碰:两个小球碰撞,作用前后不沿同一直线运动.[再判断]1.通过高能粒子的碰撞,实验物理学家相继发现的新粒子,多数都是理论上预言的.(×)2.生活中的各种碰撞现象都是有害的.(×)3.在宏观和微观领域中都有碰撞现象发生.(√)[后思考]日常生活中哪些是正碰,哪些是斜碰?【提示】火车车厢在对接时属正碰,台球中母球和子球间的碰撞多为斜碰.弹性碰撞和非弹性碰撞[先填空]1.碰撞的主要特点相互作用时间短,作用力变化快和作用力峰值大等,因而其他外力可以忽略不计.2.弹性碰撞若两个小球碰撞后形变能完全恢复,则没有能量损失,碰撞前后两个小球构成的系统的动能相等,称为弹性碰撞.3.非弹性碰撞若两个球碰撞后它们的形变不能完全恢复原状,这时将有一部分动能最终会转变为其他形式的能,碰撞前后系统的动能不再相等,我们称之为非弹性碰撞.[再判断]1.非弹性碰撞前后的动能不相等.(√)2.碰撞发生后,两物体一定在同一直线上运动.(×)3.两辆车迎面相撞属于弹性碰撞.(×)[后思考]你能说出弹性碰撞与非弹性碰撞的本质区别吗?现实生活中,哪些碰撞可近似看作弹性碰撞?(请举例说明)【提示】两种碰撞的本质区别是碰撞前后系统动能是否守恒.现实生活中的碰撞,多数是非弹性碰撞.乒乓球拍击打乒乓球、网球拍击打网球、台球间的碰撞可近似看作弹性碰撞.1.碰撞的特征(1)碰撞作用时间极短,相互作用力变化很快,平均作用力很大,远远大于其他外力,可以将其他外力忽略.(2)碰撞过程时间极短,可以忽略物体的位移,认为物体碰撞前后仍在同一位置.2.弹性碰撞与非弹性碰撞的区别弹性碰撞非弹性碰撞碰后形变情况完全恢复不能完全恢复能量损失情况没有能量损失,碰撞前后系统的动能相等一部分动能转变为其他形式的能,碰撞前后系统的动能不再相等1.(多选)碰撞现象的主要特点有( )【导学号:552720xx】A.物体相互作用时间短B.物体相互作用后速度很大C.物体间相互作用力远大于外力D.相互作用过程中物体的位移可忽略【解析】碰撞过程发生的作用时间很短作用力很大,远大于物体受到的外力,与物体作用前后的速度大小无关,物体的位移可忽略.故A、C、D正确.【答案】ACD2.(多选)如图111所示,两等大小球在同一轨道槽内发生了碰撞,两小球都是弹性小球,则它们的碰撞属于( )图111A.正碰B.斜碰C.弹性碰撞D.非弹性碰撞【解析】两小球在同一槽内,两球运动的方向在两球的连心线上,是正碰,则选项A正确;两小球都是弹性小球,属于弹性碰撞,故选项C正确.【答案】AC3.钢球A以一定的速度沿光滑水平面向静止于前面的另一相同大小的钢球B运动,下列对两球相互作用过程说法正确的是( )【导学号:552720xx】A.两球相互作用的过程始终没有动能的损失B.钢球A减速运动时,系统动能不变C.两球速度相等的瞬间,系统动能最大D.两球速度相等的瞬间,系统势能最大【解析】两球相互作用过程中由于存在相互作用的弹力,两球均发生形变,有弹性势能,系统动能有损失,两球速度相等瞬间,系统动能损失最大,弹性势能最大,故选项D正确.【答案】D4.下列关于碰撞的理解正确的是 ( )A.碰撞是指相对运动的物体相遇时,在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程B.在碰撞现象中,尽管内力都远大于外力,但外力仍不可以忽略不计C.如果碰撞过程中机械能守恒,这样的碰撞叫做非弹性碰撞D.微观粒子的相互作用由于不发生直接接触,所以不能称其为碰撞【解析】碰撞是十分普遍的现象,它是相对运动的物体相遇时发生的一种现象.一般内力都远大于外力.如果碰撞中机械能守恒,就叫做弹性碰撞.微观粒子的相互作用同样具有极短时间内运动状态发生显著变化的特点,所以仍然是碰撞,选项A正确.【答案】A1.弹性碰撞是一种理想化碰撞,现实中的多数碰撞实际上都属于非弹性碰撞.2.当两物体碰撞后不再分开,此时系统动能损失最大,称为完全非弹性碰撞.。
第1章第1、2节-2024-2025学年高二物理选择性必修第一册(粤教版)配套课件
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第一章 动量和动量守恒定律
变式2 (多选)(2024年顺义期中)如图所示,用一个与水平面成θ角
的恒力F拉质量为m的木箱,木箱沿光滑平面前进.在作用时间t内,下
列说法正确的是
()
A.F的冲量大小为Ftcos θ
第一章 动量和动量守恒定律
变式4 (2024年大庆实验中学期中)下列说法正确的是 ( ) A.物体的动能不变,其动量也一定不变 B.物体动量大小变化,其动能一定变化 C.物体动量为零时,一定处于平衡状态 D.物体做曲线运动时,其动量可以不变 【答案】B
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【解析】物体的动量变化量的大小为6 kg·m/s,动量是矢量,动量
变化的方向与初动量可能同向,可能反向,也可能不在同一条直线
上.故物体的动量的大小可能增加,可能减小,也可能不变,D正确,
A、B、C错误.
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第一章 动量和动量守恒定律
例1 关于冲量,下列说法正确的是 A.作用力越大,冲量越大 B.冲量是标量 C.力与时间的乘积越大,冲量越大 D.物体的动量越大,受到的力的冲量越大 【答案】C
()
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新教材粤教版高中物理选择性必修第一册第一章 动量和动量守恒定律 知识点考点解题方法规律汇总
第一章动量和动量守恒定律第一节冲量动量...................................................................................................... - 1 - 第二节动量定理.......................................................................................................... - 1 - 第三节动量守恒定律.................................................................................................. - 6 - 第四节动量守恒定律的应用...................................................................................... - 8 - 第五节弹性碰撞与非弹性碰撞................................................................................ - 16 - 第六节自然界中的守恒定律.................................................................................... - 16 -第一节冲量动量第二节动量定理知识点一冲量1.定义及公式:在物理学中,将Ft定义为冲量,用I表示,即I=Ft.2.单位:冲量的单位是牛秒,符号是N·s.3.冲量的方向:它的方向由力的方向决定,冲量是矢量(填“矢量”或“标量”).知识点二动量1.定义及公式:在物理学中,将质量和速度的乘积m v叫作物体的动量,用p表示,即p=m v.2.单位:动量的单位是千克米每秒,符号是kg·m/s.3.动量的方向:它的方向与速度的方向相同,动量是矢量.(填“矢量”或“标量”)知识点三动量定理1.动量定理的推导:根据牛顿第二定律,F=ma;由运动学公式,a=v t-v0t,可得Ft=m v t-m v0.2.动量定理的内容:物体所受合力的冲量等于物体动量的改变量.3.动量定理的适用情况:(1)恒定的外力.(2)随时间变化的变力.此时动量定理中的F通常取力在作用时间内的平均值.考点1动量和冲量正在玩旋转秋千的游客,他的每一时刻的动量相同吗?每一时刻的动能相同吗?提示:游客做匀速圆周运动,速度的方向时刻改变,所以动量时刻变化;速度的大小不变,所以动能不变.(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=m v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.2.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.3.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.4.冲量的计算(1)若物体受到恒力的作用,力的冲量的数值等于力与作用时间的乘积,冲量的方向与恒力方向一致;若力为同一方向均匀变化的力,该力的冲量可以用平均力计算;若力为一般变力,则不能直接计算冲量.(2)若知F-t图像,图线与时间轴围成的面积就是力的冲量.如图所示.(3)冲量的计算公式I =Ft 既适用于计算某个恒力的冲量,又可以计算合力的冲量.如果计算分力的冲量,必须明确是哪个分力的冲量;若计算合力的冲量,一个物体的动量变化Δp 与合力的冲量具有等效代换关系.动量和动能的比较物理量 动量动能物理意义 描述机械运动状态的物理量 定义式 p =m v E k =12m v 2 标矢性 矢量 标量 变化决定因素 物体所受冲量外力所做的功换算关系p =2mE k ,E k =p 22m训练角度2 动量变化量的计算2.一台自动传送盘,盘上离转轴0.5 m 处有一质量为0.5 kg 的零件,随盘做匀速圆周运动,则当盘以角速度为2 rad/s 转过180°的过程中,零件动量的变化量大小为( )A .0.25 kg·m/sB .0.5 kg·m/sC .1 kg·m/sD .2 kg·m/sC [零件动量的变化量大小为Δp =m v 2-m v 1=2mωr =2×0.5×2×0.5 kg·m/s =1 kg·m/s ,故C 正确.]训练角度3 冲量的理解和计算3.重为4 N 的物体,静止在倾角为30°的斜面上,在5 s 内,关于重力对物体的冲量的说法正确的是( )A .重力的冲量为零B .重力的冲量为10 N·sC .重力的冲量为20 N·sD.重力的冲量与摩擦力的冲量相等C[物体重为4 N,在5 s内,重力的冲量为I1=Gt=4×5 N·s=20 N·s,故A、B错误,C正确;物体受重力、支持力和摩擦力,三力平衡,摩擦力为f=mg sin 30°=2 N,故5 s内摩擦力的冲量为:I2=ft=2×5 N·s=10 N·s,故重力的冲量大于摩擦力的冲量,故D错误.]考点2动量定理体操运动员从高处跳到低处时,为了安全,一般都要屈腿(如图所示),这样做是为什么?提示:人落地过程中动量的变化一定,屈腿下蹲延缓了人落地时动量变化所用的时间,依动量定理可知,这样就减小了地面对人的冲力.(1)动量定理的表达式Ft=m v t-m v0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.2.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.应用动量定理的四点注意事项(1)明确物体受到冲量作用的结果是导致物体动量的变化.冲量和动量都是矢量,它们的加、减运算都遵循平行四边形定则.(2)列方程前首先要选取正方向,与规定的正方向一致的力或动量取正值,反之取负值,而不能只关注力或动量数值的大小.(3)分析速度时一定要选取同一个参考系,未加说明时一般是选地面为参考系,同一道题目中一般不要选取不同的参考系.(4)公式中的冲量应是合外力的冲量,求动量的变化量时要严格按公式,且要注意是末动量减去初动量.[跟进训练]训练角度1定性分析现象4.如图所示,突发交通事故时,车内正面的安全气囊弹出.弹出安全气囊可以()A.增大事故突发时人的惯性B.减小事故突发时人的惯性C.增大事故突发时由于撞击对人的伤害D.减小事故突发时由于撞击对人的伤害D[惯性是物体的固有属性,其大小只与质量有关,故安全气囊弹出不会改变人的惯性,故A、B错误;安全气囊弹出后可以延长撞击时间,从而减小作用力,减小事故突发时由于撞击对人的伤害,故C错误,D正确.]训练角度2定量计算5.最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展.若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为()A.1.6×102 kg B.1.6×103 kgC.1.6×105 kg D.1.6×106 kgB[根据动量定理有FΔt=Δm v-0,解得Δm=FΔtv=4.8×106×13 000kg=1.6×103 kg,所以选项B正确.]第三节动量守恒定律知识点一动量守恒定律的推导1.内力和外力系统内物体之间的相互作用力叫作内力.系统外部其他物体对系统的作用力叫作外力.2.动量守恒定律的推导(1)情境:如图所示,光滑水平面上两个物体发生碰撞.(2)推导:物体1、2间的相互作用力F12和F21,根据牛顿第三定律有,F12=-F21.由动量定律,对物体1有,F21t=m1v1′-m1v1对物体2有,F12t=m2v2′-m2v2.由以上三式得(m1v1′+m2v2′)-(m1v1+m2v2)=0.(3)内容:物体在碰撞时,如果系统所受合外力为零,则系统的总动量保持不。
高中物理选必1第一章动量和动量守恒定律_第二节动量定理(二)-课件
从而减小了地面对猫的冲击力的大小。
学以致用
动量定理的应用
质量为m的物体,静止在足够大的水平面上,物体与桌面的动摩擦因数为μ,有
一水平向右恒力F作用于物体上,并使之加速前进,经t1秒后撤去恒力F,求物体运
动的总时间t。
F
f
解:
B.厚实的脂肪质肉垫能减小猫在与地面接触过程中自身动量变化量的大小
C.厚实的脂肪质肉垫能减小了地面对猫的冲击力的大小
D.厚实的脂肪质肉垫能减小猫与地面接触过程合外力冲量的大小
【解析】
猫从高处落地时,速度的变化量相同,则猫在与地面接触且不反弹的过程中,不同
姿态触地其自身动量变化量大小是相同的,根据动量定理可知,猫与地面接触过程合
优点:不考虑中间具体过程,只考虑初末状态。
(3) 动量定理是矢量式:注意方向
动量定理的应用
情景一(1)如图所示,用质量为0.2kg的锤子水平敲击竖直墙壁上的一颗
钉子。锤子接触钉子瞬间,速度的大小为5m/s,锤头反弹起来时,速度的
大小为2m/s,锤子与钉子接触时间为0.1s,则锤子对钉子平均打击力?
解:取水平向右为正方向,
则: v1=5m/s, v 2= 2m/s
F
设钉子对锤子的平均打击力大小为F:
由动量定理得: Ft mv 2 mv1
解得:F= 14N
由牛顿第三定律可知:
,
铁锤对钉子的平均打击力F =F=14N,方向水平向右。
v1
v2
动量定理的应用
v1=5m/s, v 2= 2m/s ,t 0.1s
③选定正方向,根据动量定理列方程求解。
高中物理碰撞教案
高中物理碰撞教案1. 了解碰撞的概念和分类;2. 掌握碰撞的动量守恒定律和能量守恒定律;3. 能够应用碰撞定律解决实际问题。
教学重点和难点:重点:碰撞的概念和分类,碰撞的动量守恒定律和能量守恒定律;难点:在实际问题中应用碰撞定律解决问题。
教学过程:一、导入新知识(5分钟)教师展示一个碰撞的视频,引导学生思考碰撞是什么,碰撞有哪些种类。
二、讲解碰撞的概念和分类(10分钟)1. 碰撞是指两个或两个以上的物体在一定的时间内发生的相互作用。
2. 根据碰撞前后物体之间的作用力,可以将碰撞分为完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞和部分弹性碰撞。
三、讲解碰撞的动量守恒定律(15分钟)1. 动量守恒定律:在没有外力作用的条件下,系统总动量守恒,即碰撞前后系统的总动量保持不变。
2. 利用动量守恒定律可以解决一些碰撞问题。
四、讲解碰撞的能量守恒定律(15分钟)1. 能量守恒定律:在没有外力做功的条件下,系统的总机械能守恒,即碰撞前后系统的总机械能保持不变。
2. 利用能量守恒定律可以解决一些碰撞问题。
五、解决实例问题(15分钟)教师出示几个碰撞问题,让学生尝试应用碰撞定律解决。
六、总结归纳(5分钟)1. 确认学生是否掌握了碰撞的概念和分类;2. 让学生总结碰撞的动量守恒定律和能量守恒定律的应用方法。
作业布置:1. 完成课堂练习题;2. 阅读教材相关章节,做好笔记。
教学反思:本节课教学目标达成良好,学生对碰撞的概念和分类有了基本的了解,对碰撞定律的应用也有一定的掌握。
在以后的教学中,可以通过更多的实例让学生加深对碰撞定律的理解,进一步提高学生的应用能力。
粤教版_动量__动量守恒定律(一)
1、确定研究对象。 2、进行受力分析,确定全部外力及作用时间。 3、找出物体的初末状态并确定相应的动量。 4、选正方向并给每个力的冲量和初末状态动 量带上正负号,以表示和正方向同向或反向。 5、根据动量定理列方程求解。
生活中的这些现象都是什么原理呢?
1、人从高处跳下,与地面接触时双腿弯曲,这样是 为了( ) A、减少落地时的动量 B、减少动量的变化 C、减少冲量 D、减小地面对人的冲力
D
2、把重物压在纸带上,用一水平力缓缓拉动纸带, 重物跟着纸带一起运动;若迅速拉动纸带,纸带就会从重 物下抽出,解释这个现象的原因是( ) A、在缓缓拉动纸带时,纸带给重物的摩擦力大 B、在迅速拉动纸带时,纸带给重物的摩擦力大 C、在缓缓拉动纸带时,纸带给重物的冲量大 D、在迅速拉动纸带时,纸带给重物的冲量大
C
3、甲、乙两个质量相同的物体,以相同 的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上运 动,乙物体先停下来,甲物体又经较长时间 停下来,下面叙述中正确的是 A、甲物体受到的冲量大于乙物体受到的冲量 B、两个物体受到的冲量大小相等 C、乙物体受到的冲量大于甲物体受到的冲量 D、无法判断
B
4、 质量为0.1kg的小球,以10m/s的 速度水平撞击在竖直放置的厚钢板上,而 后以 7m / s 的速度被反向弹回,设撞击的 时间为 0.01s ,并取撞击前钢球速度的方 向为正方向,则钢球受到的平均作用力为 A.30N B.-30N D C.170N D.-170N
v0 =0
——— F 作用了时间 tF—Fra bibliotekvt =v
F
F a m F v at t m
Ft=mv
拓展分析:由Ft=mv,我们得到:对于一个原 来静止的物体(v0=0,m 一定),要使它获得 某一速度,你可采用哪些方法 答:①可以F大t短; ②可以F小t长 . 对于一个原来静止的物体,只要作用力 F 和 力的作用时间 t 的乘积 Ft 相同,这个物体就 获得相同的速度.也就是说:对一定质量的 物体,力所产生的改变物体速度的效果,是 由 Ft 这个物理量决定的 ( 包括初速度不为零 的物体)。
第1章第3节-2024-2025学年高二物理选择性必修第一册(粤教版)配套课件
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第一章 动量和动量守恒定律
2.动量守恒定律的五个性质
矢量性 动量守恒定律的表达式为矢量方程,解题应选取统一的正方向 各物体的速度必须是相对同一参考系的速度(没有特殊说明要
相对性 选地球这个参考系).如果题设条件中各物体的速度不是相对同 一参考系时,必须转换成相对同一参考系的速度 动量是一个瞬时量,表达式中的p1、p2…必须是系统中各物体
第一章 动量和动量守恒定律
【答案】BC 【解析】当C在A上滑行时,对A、C组成的系统,B对A的作用力为 外力,不等于0,故系统动量不守恒,A错误;当C在B上滑行时,A、B 已经分离,对B、C组成的系统,沿水平方向不受外力作用,故系统动 量守恒,B正确;若将A、B、C三木块视为一系统,则沿水平方向无外 力作用,系统动量守恒,C正确,D错误.
例1 (多选)关于动量守恒的条件,下列说法正确的是 ( ) A.只要系统内有摩擦力,动量就不可能守恒 B.只要系统所受合外力为零,系统动量就守恒 C.系统加速度为零,系统动量一定守恒 D.只要系统所受合外力不为零,则系统在任何方向上动量都不可 能守恒 【答案】BC
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第一章 动量和动量守恒定律
变式3 (2022年北京卷)质量为m1 和m2 的两个物体在光滑水平面上 正碰,其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示.下列说法正确的是
() A.碰撞前m2的速率大于m1的速率 B.碰撞后m2的速率大于m1的速率 C.碰撞后m2的动量大于m1的动量 D.碰撞后m2的动能小于m1的动能 【答案】C
第二节(1) 动量 动量定理
F=ma
vt v 0 加速度: a t
整理得:
vt v 0 即: F m t
Ft mvt mv 0
mvt mv 0
1、冲量:在物理学中,物体受到的力与力的 作用时间的乘积叫做力的冲量,用符号I表 示 。I=F·t 单位——牛·秒(N·S) 2、动量定理:物体在某个过程的动量变化等 于它在这个过程中所受合力的冲量。
4、对动量定理 Ft p 的理解:
• • • △p一定时, F 与t成反比; F一定时,△p与t成正比; t一定时,F与△p成正比。
3、从同一高度自由落下的玻璃杯,掉在水泥地上易碎,掉在松 软的沙坑中不易碎.下列叙述正确的是 ( BD ) A.掉在水泥地上,玻璃杯的动量变化较大 B.掉在水泥地上,玻璃杯的动量变化和掉在沙坑中一样大 C.掉在水泥地上,玻璃杯受到的冲量较大,且与水泥地的作用 时间较短,因而受到水泥地的作用力较大 D.掉在水泥地上,玻璃杯受到的冲量和掉在沙坑中一样大,但 与水泥地的作用时间较短,因而受到水泥地的作用力较大
4、对动量定理 Ft p 的理解:
• • • △p一定时, F 与t成反比; F一定时,△p与t成正比; t一定时,F与△p成正比。
4、跳高运动员在跳高时总是跳到沙坑里或跳到 海绵上,这样做是为了( CD ) A 减小运动员的动量变化 B 减小运动员所受的冲量 C 延长着地过程的作用时间 D 减小着地时运动员所受的平均冲力
5. 篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球.接球 时,两手随球迅速收缩至胸前.这样做可以( B ) A.减小球对手的冲量 B.减小球对手的冲击力 C.减小球的动量变化量 D.减小球的动能变化量
课堂练习
1、一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向 右运动,碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以 6m/s的速度水平向左运动(如图),碰撞前后钢球 的动量各是多少?碰撞前后钢球的动量变化了多少?
动量守恒定律物理教案优秀5篇
动量守恒定律物理教案优秀5篇1、理解动量守恒定律的确切含义.2、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围.二、能力目标1、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律.2、能运用动量守恒定律解释现象.3、会应用动量守恒定律分析、计算有关问题(只限于一维运动).三、情感目标1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法.2、使学生知道自然科学规律发现的重大现实意义以及对社会发展的巨大推动作用.重点难点:重点:理解和基本掌握动量守恒定律.难点:对动量守恒定律条件的掌握.教学过程:动量定理研究了一个物体受到力的冲量作用后,动量怎样变化,那么两个或两个以上的物体相互作用时,会出现怎样的总结果?这类问题在我们的日常生活中较为常见,例如,两个紧挨着站在冰面上的同学,不论谁推一下谁,他们都会向相反的方向滑开,两个同学的动量都发生了变化,又如火车编组时车厢的对接,飞船在轨道上与另一航天器对接,这些过程中相互作用的物体的动量都有变化,但它们遵循着一条重要的规律.(-)系统为了便于对问题的讨论和分析,我们引入几个概念.1.系统:存在相互作用的几个物体所组成的整体,称为系统,系统可按解决问题的需要灵活选取.2.内力:系统内各个物体间的相互作用力称为内力.3.外力:系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力,称为外力.内力和外力的区分依赖于系统的选取,只有在确定了系统后,才能确定内力和外力.(二)相互作用的两个物体动量变化之间的关系演示如图所示,气垫导轨上的A、B两滑块在P、Q两处,在A、B间压紧一被压缩的弹簧,中间用细线把A、B拴住,M和N为两个可移动的挡板,通过调节M、N的位置,使烧断细线后A、B两滑块同时撞到相应的挡板上,这样就可以用SA和SB分别表示A、B两滑块相互作用后的速度,测出两滑块的质量mA\mB和作用后的位移SA和SB比较mASA和mBSB.高二物理《动量守恒定律》教案1.实验条件:以A、B为系统,外力很小可忽略不计.2.实验结论:两物体A、B在不受外力作用的条件下,相互作用过程中动量变化大小相等,方向相反,即△pA=-△pB或△pA+△pB=0注意因为动量的变化是矢量,所以不能把实验结论理解为A、B两物体的动量变化相同.(三)动量守恒定律1.表述:一个系统不受外力或受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律.2.数学表达式:p=p’,对由A、B两物体组成的系统有:mAvA+mBvB=mAvA’+mBvB’ (1)mA、mB分别是A、B两物体的质量,vA、vB、分别是它们相互作用前的速度,vA’、vB’分别是它们相互作用后的速度.注意式中各速度都应相对同一参考系,一般以地面为参考系.(2)动量守恒定律的表达式是矢量式,解题时选取正方向后用正、负来表示方向,将矢量运算变为代数运算.3.成立条件在满足下列条件之一时,系统的动量守恒(1)不受外力或受外力之和为零,系统的总动量守恒.(2)系统的内力远大于外力,可忽略外力,系统的总动量守恒.(3)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.4.适用范围动量守恒定律是自然界最重要最普遍的规律之一,大到星球的宏观系统,小到基本粒子的微观系统,无论系统内各物体之间相互作用是什么力,只要满足上述条件,动量守恒定律都是适用的.(四)由动量定理和牛顿第三定律可导出动量守恒定律设两个物体m1和m2发生相互作用,物体1对物体2的作用力是F12,物体2对物体1的作用力是F21,此外两个物体不受其他力作用,在作用时间△Vt内,分别对物体1和2用动量定理得:F21△Vt=△p1;F12△Vt=△p2,由牛顿第三定律得F21=-F12,所以△p1=-△p2,即:△p=△p1+△p2=0或m1v1+m2v2=m1v1’+m2v2’.例1如图所示,气球与绳梯的质量为M,气球的绳梯上站着一个质量为m的人,整个系统保持静止状态,不计空气阻力,则当人沿绳梯向上爬时,对于人和气球(包括绳梯)这一系统来说动量是否守恒?为什么?高二物理《动量守恒定律》教案解析对于这一系统来说,动量是守恒的,因为当人未沿绳梯向上爬时,系统保持静止状态,说明系统所受的重力(M+m)g跟浮力F平衡,那么系统所受的外力之和为零,当人向上爬时,气球同时会向下运动,人与梯间的相互作用力总是等值反向,系统所受的外力之和始终为零,因此系统的动量是守恒的.例2如图所示是A、B两滑块在碰撞前后的闪光照片部分示意图,图中滑块A的质量为0.14kg,滑块B的质量为0.22kg,所用标尺的最小刻度是0.5cm,闪光照相时每秒拍摄10次,试根据图示回答:高二物理《动量守恒定律》教案(1)作用前后滑块A动量的增量为多少?方向如何?(2)碰撞前后A和B的总动量是否守恒?解析从图中A、B两位置的变化可知,作用前B是静止的,作用后B向右运动,A向左运动,它们都是匀速运动.mAvA+mBvB=mAvA’+mBvB’(1)vA=SA/t=0.05/0.1=0.5(m/s);vA′=SA′/t=-0.005/0.1=-0.05(m/s)△pA=mAvA’-mAvA=0.14*(-0.05)-0.14*0.5=-0.077(kg·m/s),方向向左.(2)碰撞前总动量p=pA=mAvA=0.14__0.5=0.07(kg·m/s)碰撞后总动量p’=mAvA’+mBvB’=0.14__(-0.06)+0.22__(0.035/0.1)=0.07(kg·m/s)p=p’,碰撞前后A、B的总动量守恒.例3一质量mA=0.2kg,沿光滑水平面以速度vA=5m/s运动的物体,撞上静止于该水平面上质量mB=0.5kg的物体B,在下列两种情况下,撞后两物体的速度分别为多大?(1)撞后第1s末两物距0.6m.(2)撞后第1s末两物相距3.4m.解析以A、B两物为一个系统,相互作用中无其他外力,系统的动量守恒.设撞后A、B两物的速度分别为vA’和vB’,以vA的方向为正方向,则有:mAvA=mAvA’+mBvB’;vB’t-vA’t=s(1)当s=0.6m时,解得vA’=1m/s,vB’=1.6m/s,A、B同方向运动.(2)当s=3.4m时,解得vA’=-1m/s,vB’=2.4m/s,A、B反方向运动.例4如图所示,A、B、C三木块的质量分别为mA=0.5Kg,mB=0.3Kg,mC=0.2Kg,A和B紧靠着放在光滑的水平面上,C以v0=25m/s的水平初速度沿A的上表面滑行到B的上表面,由于摩擦最终与B木块的共同速度为8m/s,求C刚脱离A时,A的速度和C的速度.高二物理《动量守恒定律》教案解析C在A的上表面滑行时,A和B的速度相同,C在B的上表面滑行时,A和B脱离.A 做匀速运动,对A、B、C三物组成的系统,总动量守恒.动量守恒定律物理教案(精选篇2)三维教学目标1、知识与技能:掌握运用动量守恒定律的一般步骤。
新教材高中物理第一章动量和动量守恒定律第四节动量守恒定律的应用课件粤教版选择性
3. 如图所示是一门旧式大炮,炮车和炮弹的质量分别是M和m, 炮筒与地面的夹角为α,炮弹射出出口时相对于地面的速度 为v0。不计炮车与地面的摩擦,求炮车向后反冲的速度的大小。 解析:取炮弹与炮车组成的系统为研究对象,因不计炮车与地面的摩擦,所以 水平方向动量守恒。炮弹发射前,系统的总动量为零,炮弹发射后,炮弹的水 平分速度为 v0cos α,设 v0 的水平方向为正方向,根据动量守恒定律有 mv0cos α -Mv=0,所以炮车向后反冲的速度大小为 v=mv0Mcos α。 答案:mv0Mcos α
典例1 反冲小车静止放在水平光滑玻璃上,点燃酒精,蒸汽将橡皮塞水平喷 出,小车沿相反方向运动。如果小车运动前的总质量M=3 kg,水平喷出的橡皮 塞的质量m=0.1 kg。
(1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度v=2.9 m/s,求小车的反冲速度; (2)若橡皮塞喷出时速度大小不变,方向与水平方向成60°角,小车的反冲速 度又如何(小车一直在水平方向运动)?
(1)一个系统初、末状态动量大小相等,即动量守恒。
(×)
(2)两个做匀速直线运动的物体发生碰撞,两个物体组成的系统动量守恒。 (√ )
(3)系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零。
(√ )
3.想一想
有两位同学静止在滑冰场上,不论谁推谁一下,两个人都会向相反方向滑去,
他们的动量都发生了变化,他们的总动量在推动前后是否发生了变化?
提示:(1)人对船的摩擦力。小船向左运动,即与人运动的方向相反。 (2)不运动。小船和人组成的系统动量守恒,当人的速度为零时,船的速度也 为零。 (3)不可能。由系统动量守恒可知,人和船相对于地面的速度方向一定相反, 不可能向同一个方向运动,且人船位移比等于它们质量的反比。
2024-2025学年高二物理选择性必修第一册(配粤教版)课件第1章第3节第1课时动量守恒定律
普适性
接近光速运动的微观粒子组成的系统
ห้องสมุดไป่ตู้
典例剖析
【例题1】 (多选)如图所示,A、B两物体质量之比mA∶mB=3∶2,原来静止
在平板车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑,当两物体被同时释
放后,下列说法正确的是( BCD )
A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,
为零,故动量不守恒;小球、弹簧和小车组成的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
受合外力不为零,故动量不守恒,C正确,A、B、D错误.
探究点二
动量守恒定律的应用
导学探究
某路段发生了一起交通事故,一辆质量为1 500 kg向南行驶的长途客车迎
面撞上了一辆质量为3 000 kg向北行驶的卡车,撞后两车连在一起,并向南
撞、爆炸等现象中,系统的动量可看成近似守恒.
(4)单方向的动量守恒条件:系统受到的外力总的来看不符合以上三条中的
任意一条,则系统的总动量不守恒,但是,若系统在某一方向上符合以上三
条中的某一条,则系统在该方向上动量守恒.
2.动量守恒定律的“五性”
五性 具体内容
系统性 研究对象是相互作用的两个或多个物体组成的系统
答案 (1)1 m/s
方向向右
(2)0.5 m/s
方向向右
解析 两个小车及磁体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)v甲=3 m/s,v乙=-2 m/s
据动量守恒定律得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.
【金牌学案】2012高中物理 第一章 章末整合课件 粤教版选修3-5
图 1-4
(1)物体运动到 B 点时的速度大小. (2)物体运动到 D 点时的速度大小. (3)物体落地点 P 与 B 间的距离.
解析:(1)物体从 A 到 B 做匀加速直线运动加速度 F-μmg 10-0.5×1.0×10 a= = m/s2=5 m/s2 m 1.0 所以物体到达 B 点的速度大小为 vB= 2as= 2×5×10 m/s=10 m/s.
(2)动量守恒. 解题原理:发生相互作用的几个物体组成的系统,所受合 外力等于零,系统的总动量守恒.对系统的组成进行分析以及 对系统的合外力进行分析,是解题的关键. (3)机械能、动量均守恒. 解题原理:发生相互作用的几个物体组成的系统若只有重 力或弹力做功,系统的机械能守恒;若同时满足合外力等于零, 系统的动量也守恒.
)
图 1-1
A.小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为 v1、 v2、v3,满足(M+m0)v=Mv1+mv2+m0v3 B.摆球的速度不变,小车和木块的速度变化为 v1 和 v2, 满足 Mv=Mv1+mv2 C.摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为 v1,满足 Mv=(M+m)v1 D.小车和摆球的速度都变为 v1,木块的速度变为 v2,满 足(M+m0)v=(M+m0)v1+mv2
(4)动量守恒、机械能不守恒. 解题原理:发生相互作用的几个物体组成的系统,合外力
等于零,满足动量守恒;同时因为物体之间存在摩擦力的作用,
机械能不守恒,但系统的能量还是守恒的,注意 Q=fs 相对=E 初 -E 末的应用.
(5)动量、机械能均不守恒.
解题原理:发生相互作用的几个物体组成的系统,合外力 不等于零,动量不守恒;同时因为物体之间存在摩擦力的作用, 机械能不守恒,但 Q=fs 相对=E 初-E 末应用在这一类题目中还是 很方便的.这一类题目,应用运动和力的关系来解决,会收到 出乎意料的结果.
新教材高中物理第一章动量和动量守恒定律第五节弹性碰撞与非弹性碰撞测评含解析粤教版选择性必修第一册
第五节 弹性碰撞与非弹性碰撞课后篇巩固提升必备知识基础练1.(2021河北辛集第一中学月考)如图所示,小球A 、B 均静止在光滑水平面上.现给A 球一个向右的初速度,之后与B 球发生对心碰撞.下列关于碰后情况,说法正确的是( )A.碰后小球A 、B 一定共速B.若A 、B 球发生完全非弹性碰撞,A 球质量等于B 球质量,A 球将静止C.若A 、B 球发生弹性碰撞,A 球质量小于B 球质量,无论A 球初速度大小是多少,A 球都将反弹D.若A 、B 球发生弹性碰撞,A 球质量足够大,B 球质量足够小,则碰后B 球的速度可以是A 球的3倍A 、B 发生对心碰撞,有可能是弹性碰撞、完全非弹性碰撞、非弹性碰撞;若是完全非弹性碰撞,则A 、B 两小球具有共同速度,若不是,两球无共同速度,则A 错误;若A 、B 球发生完全非弹性碰撞,A 、B 碰后有共同速度,由动量守恒可得m 1v 0=(m 1+m 2)v 共,解得v 共=m 1m 0m 1+m 2,若A 球质量等于B 球质量,则v 共=m 02,故B 错误;小球A 、B 若是弹性碰撞,则根据动量守恒和机械能守恒,有m 1v 0=m 1v 1+m 2v 2,12m 1m 02=12m 1m 12+12m 2m 22,解得v 1=(m 1-m 2)m 0m 1+m 2,v 2=2m 1m 0m 1+m 2,若A 球质量小于B球质量,由上述v 1和v 2的表达式可知v 1<0,若A 球质量足够大,B 球质量足够小,由上述v 1和v 2的表达式可知m2m 1=2m 1m1-m 2=21-m 2m 1=2,故C 正确,D 错误.2.如图所示,在光滑的水平面上有2 021个完全相同的小球等间距排成一条直线,均处于静止状态.现给第一个小球初动能E k ,若小球间的所有碰撞均为对心完全非弹性碰撞,则整个碰撞过程中损失的机械能总量为( )A.12021E k B.20102020E k C.120212E kD.20202021E kv 0的方向为正方向,将2021个小球组成的整体看作一个系统,设系统最终的速度为v ,运用动量守恒定律得mv 0=2021mv ,解得v=m2021,则系统损失的机械能为ΔE=12mm 02−12·2021mv 2,解得ΔE=20202021E k ,故选D .3.(2021甘肃武威第六中学期末)如图所示,在光滑的水平面上有一质量为1 kg 的小球以1 m/s 的速度向前运动,与质量为3 kg 的静止木块发生碰撞,假设碰撞后木块的速度是v 木=1 m/s,则( )A.v 木=1 m/s 这一假设是合理的,碰撞后球的速度为v 球=-2 m/sB.v 木=1 m/s 这一假设是合理的,碰撞后小球被弹回来C.v 木=1 m/s 这一假设是不合理的,因而这种情况不可能发生D.v 木=1 m/s 这一假设是可能发生的,但由于题给条件不足,v 球的大小不能确定v 木=1m/s,则由动量守恒定律可知m 1v 0=m 1v 球+m 2v 木,解得v 球=-2m/s,碰前动能E 1=12m 1m 02=0.5J,碰后动能E 2=12m 1m 球2+12m 2m 木2=3.5J >E 1,则假设不合理,因而这种情况不可能发生,故选项C 正确,A 、B 、D 错误. 4.(多选)(2021山东日照一中月考)质量为2m 、长为L 的光滑箱子沿光滑水平面以速度v 向右运动,箱子中有一质量为m 的小物块以水平速度2v 向右运动,如图所示.设碰撞都是弹性的,则( )A.最终小物块和箱子相对静止B.第一次碰撞后小物块相对地面向左运动C.第二次碰撞后小物块相对地面以速度2v 向右运动D.第一次碰撞和第二次碰撞的时间间隔为mm,机械能守恒,以小物块的速度方向为正方向,由动量守恒定律得2mv+m ·2v=2mv 11+mv 12,由机械能守恒定律得12·2mv 2+12m ·(2v )2=12·2m m 112+12mm 122,解得v 11=53v ,v 12=23v ,第二次碰撞过程动量守恒,机械能守恒,以小物块的速度方向为正方向,由动量守恒定律得2mv 11+mv 12=2mv 21+mv 22,由机械能守恒定律得12·2m m 112+12mm 122=12·2m m 212+12mm 222,解得v 21=v ,v 22=2v ,以此类推,小物块和箱子不会相对静止,第一次碰撞后小物块相对地面向右运动,第二次碰撞后小物块相对地面以速度2v 向右运动,故A 、B 错误,C 正确;第一次碰撞和第二次碰撞的时间间隔为t=mm 11-m 12=mm ,故D 正确.5.(2021重庆育才中学月考)如图所示,水平放置的圆环形光滑窄槽固定在桌面上,槽内有两个大小相同的小球a 、b ,球b 静止在槽中位置P.球a 以一定初速度沿槽运动,在位置P 与球b 发生弹性碰撞,碰后球a 反弹,并在位置Q 与球b 再次碰撞.已知∠POQ=90°,两小球可视为质点,则a 、b 两球质量之比为( )A.3∶1B.1∶3C.5∶3D.3∶5,碰后两球的速度方向相反,且在相同时间内,b 球运动的弧长为a 球运动的弧长的3倍,则有v b =-3v a ,由动量守恒定律有m a v=m b v b +m a v a ,由能量守恒有12m a v 2=12m a m m 2+12m b m m 2,联立解得m m m m=35,故A 、B 、C 错误,D 正确. 6.(2021广东广州期中)在光滑的导轨上,一质量为m 1=2 kg 、速度为v 1=1 m/s 的滑块A 跟一质量为m 2=1 kg 、速度为v 2=0的滑块B 发生正碰,它们碰撞后的总动能的最大值和最小值分别是( ) A.1 J 、23 JB.43 J 、23 JC.43 J 、1 J D.2 J 、43 J解析当两物体发生弹性碰撞时,系统不损失能量,此时碰后的总动能最大,最大动能E kmax =12m 1m 12=1J,若两物体发生完全非弹性碰撞,则碰后共速,此时系统损失的动能最大,碰后系统总动能最小,则m 1v 1=(m 1+m 2)v ,解得v=23m/s,E kmin =12(m 1+m 2)v 2=12×3×232J =23J,故选A .7.冰壶运动深受大家喜爱.在某次投掷中,冰壶甲运动一段时间后与静止的冰壶乙发生正碰,如图所示.若两冰壶质量相等,则碰后两冰壶最终停止的位置,可能是选项图中的( ),两冰壶发生正碰,由动量守恒定律可知,碰撞前后系统动量不变,两冰壶的动量方向即速度方向不会偏离甲原来的方向,由题图知,A 所示情况是不可能的,故A 错误;如果两冰壶发生弹性碰撞,碰撞过程动量守恒、机械能守恒,两冰壶质量相等,碰撞后两冰壶交换速度,甲静止,乙的速度等于甲的速度,碰后乙做减速运动,最后停止,最终两冰壶的位置可能如B 所示,故B 正确;两冰壶碰撞后,甲的速度不可能大于乙的速度,碰后乙在前,甲在后,C 所示情况是不可能的,故C 错误;碰撞过程机械能不可能增大,两冰壶质量相等,碰撞后甲的速度不可能大于乙的速度,碰撞后甲的位移不可能大于乙的位移,D 所示情况是不可能的,故D 错误. 8.(2021江苏盐城月考)如图所示,在游乐场中,两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞,此后,两车以共同的速度运动.设甲同学和车的总质量为M ,碰撞前向右运动,速度大小为v 1;乙同学和车的总质量为1.5M ,碰撞前向左运动,速度大小为0.5v 1.求碰撞后两车共同的运动速度..1v 1,方向水平向右,由动量守恒定律可得Mv 1-1.5M×0.5v 1=(M+1.5M )v 共解得v 共=0.1v 1,方向水平向右.关键能力提升练9.甲、乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动,它们的动量分别是p 1=5 kg·m/s,p 2=7 kg·m/s,甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为10 kg·m/s,则两球的质量m 1与m 2间的关系可能是( ) A.m 1=m 2 B.2m 1=m 2 C.4m 1=m 2 D.6m 1=m 2p 1+p 2=p 1'+p 2',解得p 1'=2kg·m/s,碰撞过程系统的总动能不增加,则有m 1'22m1+m 2'22m2≤m 122m 1+m 222m 2,代入数据解得m 1m 2≤717,碰撞后甲的速度不大于乙的速度,则有m 1'm 1≤m 2'm 2,代入数据解得m 1m 2≥15,综上有15≤m 1m 2≤717,故C 正确.10.如图所示,竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与光滑水平桌面相切,小滑块B 静止在圆弧轨道的最低点.现将小滑块A 从圆弧轨道的最高点无初速度释放.已知圆弧轨道半径R=1.8 m,小滑块的质量关系是m B =2m A ,重力加速度g 取10 m/s 2.则碰后小滑块B 的速度大小不可能是( )A.5 m/sB.4 m/sC.3 m/sD.2 m/sA 到达最低点时的速度为v 0,根据动能定理有m A gR=12m A m 02-0,可得v 0=6m/s .若是弹性碰撞,m A v 0=m A v 1+m B v 2,12m A m 02=12m A m 12+12m B m 22,联立解得v 2=4m/s;若是完全非弹性碰撞,m A v 0=(m A +m B )v ,解得v=2m/s,所以B 的速度不可能是5m/s,故选择A 选项. 11.(2021安徽月考)如图所示,斜面上C 点上侧是光滑的,下侧是粗糙的.现从C 点上侧的某点让滑块A 由静止开始下滑,滑块A 经加速后在C 点与静止的滑块B 发生碰撞,碰撞时间极短,且碰撞过程中系统无机械能损失,最终两滑块均停在C 点下侧粗糙斜面上同一位置.已知A 、B 两滑块与粗糙斜面间的动摩擦因数相同,A 、B 两滑块均可视为质点,则A 、B 两滑块的质量之比为( ) A.1∶4 B.1∶3 C.1∶2 D.1∶1A 以速度v 0与B 相碰,由于碰撞为弹性碰撞,根据动量守恒定律和能量守恒定律有m A v 0=m A v A +m B v B ,12m A m 02=12m A m m 2+12m B m m 2,解得碰撞后A 的速度v A =m m -mm m m+m mv 0,B 的速度v B =2m mmm +m mv 0,A 反弹回光滑斜面后先做减速运动、再做加速运动后又经C 点滑入粗糙斜面,由于两滑块最终均停在C 点下侧粗糙斜面上的同一位置,故有-v A =v B ,解得mm m m=13,故B 正确,A 、C 、D 错误.12.如图所示,B 、C 、D 、E 、F 五个球并排放置在光滑的水平面上,B 、C 、D 、E 四球质量相等,而F 球质量小于B 球质量,A 球的质量等于F 球质量,A 球以速度v 0向B 球运动,所发生的碰撞均为弹性碰撞,则碰撞之后( )A.五个小球静止,一个小球运动B.四个小球静止,两个小球运动C.三个小球静止,三个小球运动D.六个小球都运动m 1v 0=m 1v 1+m 2v 2,12m 1m 02=12m 1m 12+12m 2m 22,解得碰撞后两个小球的速度为v 1=(m 1-m 2)m 0m 1+m 2,v 2=2m 1m 0m1+m 2.由于A 球质量小于B 球质量,所以A 、B 相碰后A向左运动,B 向右运动;B 、C 、D 、E 四球质量相等,弹性碰撞后,不断交换速度,最终E 有向右的速度,B 、C 、D 静止;由于F 球质量小于E 球质量,所以E 、F 两球弹性碰撞后E 、F 两球都向右运动;所以碰撞之后B 、C 、D 三球静止;A 球向左运动,E 、F 两球向右运动,C 项正确.13.(2021湖北荆门高二期末)如图所示,长为L的轻绳竖直悬挂着一质量为m的小球A,恰好挨着放置在水平面上质量为m的物块B.现把小球向左上方拉至细绳恰好水平绷直,然后从静止释放小球.小球A到达最低点时恰好与物块B发生弹性碰撞,物块向右滑行了2L的距离停下.(1)求物块与水平面间的动摩擦因数μ.(2)若仅改变A的质量,仍让A从原位置由静止释放,A、B发生弹性碰撞后,B向右滑行的距离为4.5L,则小球A的质量应该多大?.5(2)3m设小球与物块碰撞前瞬间的速度为v0,由机械能守恒定律得12mm02=mgL 解得v0=√2mm设碰撞后瞬间小球、物块的速度大小分别为v1、v2,由于是弹性碰撞,有mv0=mv1+mv21 2mm02=12mm12+12mm22解得v2=v0=√2mm对于物块向右滑行的过程,由动能定理有μmg×2L=12mm22解得μ=0.5.(2)设碰撞后瞬间有Mv0=Mv1'+mv2'1 2mm02=12Mv1'2+12mv2'2若B物体前进4.5L停下,则有μmg×4.5L=12mv2'2联立解得M=3m.。
粤教版高中物理选择性必修第一册第三节 动量守恒定律1
粤教版高中物理选择性必修第一册第三节动量守恒定律1课题第三节动量守恒定律1教材教材:粤教版普通高中教科书物理选择性必修(第一册)教学目标教学目标:1.理解什么是系统,理解系统内的相互作用,分辨内力和外力。
2.通过经历推导动量守恒定律的过程,理解动量守恒定律的含义和表达式,培养学生的科学思维;3.体会科学定律的普适性和局限性,相比只适用于宏观、低速的牛顿运动定律,动量守恒定律适用于目前为止物理学研究的一切领域。
教学重点:对动量守恒定律的理解和应用教学难点:判断系统动量守恒的条件教学过程时间教学环节主要师生活动3分钟环节一:引入一、复习提问、新课导入让学生回忆动量定理的相关知识。
动量定理:Ft=m v-m v’牛顿第三定律F=-F’师:前面我们学习了动量定理,它指出:物体所受合力的冲量等于物体动量的改变量。
如果一个物体所受的合外力为零,则其动量不发生改变,那么,对于两个物体组成的系统,当整个系统的合外力为零时,系统的总动量会保持不变吗5两位同学原来靠近站立,说明他们各自的动量都是0,相互推后,两位同学都具有了动量,说明他们各自的动量都发生了变化,但如果我们把他们看作一个系统,系统的动量如何变化?为了使接下来的讨论更加顺畅,表述内容更加严谨,我们需要界定几个概念。
一.系统、内力和外力1、系统:相互作用的两个(或多个)物体组成的整体通常称为系统。
2、内力:系统内物体之间的相互作用力叫作内力。
3、外力:系统外部其他物体对系统的作用力叫作外力。
师:在自然界中系统广泛存在,大到太阳系内各行星与太阳有相互作用力构成一个系统,小到原子内,核外电子绕原子核高速旋转,它们也可以构成一个系统。
师:一个力究竟是内力还是外力如何进行判断呢?(以上述学生与学生互相推的运动为例分析)8分钟环节二:理论推导二、新课教学构建模型:在光滑水平面上做匀速运动的两个物体A、B,质量分别为m1和m2,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别是v1、v2,且v2>v1。
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
2012高中物理_1.1_物体的碰撞_1.2动量_动量守恒定律学案_粤教版选修3-5
第一节 物体的碰撞导学案知识与回顾:我们学过的运动有哪些:一 课堂新知识学习1.碰撞定义: 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之强的相互作用,2.碰撞特点:相互作用时间____,作用力变化____,作用力峰值____,相互作用力远远______外力.3.碰撞分类:(1)按碰撞前后物体的运动方向是否沿同一直线可将碰撞可分为:①正碰:两物体碰撞时的速度沿着________方向,称为正碰.②斜碰:两物体碰撞前的相对速度____________上,称为斜碰.(2)按碰撞过程中机械能是否损失,可将碰撞分为:①完全弹性碰撞:两物体碰后形变能__________,且没有能量________,碰撞前后两小球构成的系统的动能________,这种碰撞称为完全弹性碰撞.②非弹性碰撞:若两物体碰撞后它们的形变______________原状,这时将有一部分动能最终会转变为______,碰撞前后系统的动能__________,这种碰撞是非弹性碰撞.③完全非弹性碰撞.当两物体碰后合为一体,具有______速度时,系统损失的能量最大,这种碰撞称为完全非弹性碰撞.1下列的碰撞各属于什么碰撞:①如下图所示,光滑水平面上有质量相等的A 和B 两物体,B 上装有一轻弹簧,B 原来静止,A 以速度v 正对B 滑行,当弹簧压缩到最短,再次复原的过程。
属于________________碰撞②用细线悬挂一质量为M 的木块,木块静止,如下左图所示.现有一质量为m 的子弹自左方水平地射穿此木块,穿透前后子弹的速度分别为v 0和v .属于________________碰撞③如图所示的装置中,木块B 与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A 沿水平方向射入木块后留在木块内。
属于________________碰撞、④如图所示,一质量M =3.0kg 的长方形木板B 放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量m=1.0kg 的小木块A 。
碰撞高中物理教案
碰撞高中物理教案
教学目标:
1. 理解碰撞的概念和分类
2. 掌握碰撞的动量守恒定律和动能守恒定律
3. 能够运用所学知识解决碰撞问题
4. 培养学生的观察和分析能力
教学内容:
1. 碰撞的定义和分类
2. 碰撞中的动量守恒定律
3. 碰撞中的动量守恒定律
4. 碰撞中的实验探究
教学过程:
一、导入(5分钟)
教师通过引导学生回顾上节课所学内容,激发学生对碰撞的兴趣。
二、讲解(15分钟)
1. 讲解碰撞的定义和分类
2. 解释碰撞中的动量守恒定律和动能守恒定律
3. 展示实验案例,帮助学生理解碰撞定律的应用
三、实验操作(25分钟)
教师组织学生进行碰撞实验,让学生亲身感受碰撞过程中的现象和规律。
四、讨论与总结(10分钟)
学生讨论实验结果,总结碰撞定律的应用和重要性。
五、作业布置(5分钟)
布置作业,要求学生复习碰撞的内容,并解决相关问题。
教学反思:
通过本节课的教学,学生对碰撞的概念和定律有了更深入的了解,实验操作也增强了他们的实践能力。
希望学生能够在课后继续复习巩固所学知识,进一步提高自己的物理学习能力。
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第一节 物体的碰撞导学案
一 课堂新知识学习
1.碰撞定义: 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之强的相互作用,
2.碰撞特点:相互作用时间____,作用力变化____,作用力峰值____,相互作用力远远______外力.
3.碰撞分类:
(1)按碰撞前后物体的运动方向是否沿同一直线可将碰撞可分为:
①正碰:两物体碰撞时的速度沿着________方向,称为正碰.
②斜碰:两物体碰撞前的相对速度____________上,称为斜碰.
(2)按碰撞过程中机械能是否损失,可将碰撞分为:
①完全弹性碰撞:两物体碰后形变能__________,且没有能量________,碰撞前后两小球构成的系统的动能________,这种碰撞称为完全弹性碰撞.
②非弹性碰撞:若两物体碰撞后它们的形变______________原状,这时将有一部分动能最终会转变为______,碰撞前后系统的动能__________,这种碰撞是非弹性碰撞.
③完全非弹性碰撞.当两物体碰后合为一体,具有______速度时,系统损失的能量最大,这种碰撞称为完全非弹性碰撞.
1下列的碰撞各属于什么碰撞:
①如下图所示,光滑水平面上有质量相等的A 和B 两物体,B 上装有一轻弹簧,
B 原来静止,A 以速度v 正对B 滑行,当弹簧压缩到最短,再次复原的过程。
属于________________碰撞
②用细线悬挂一质量为M 的木块,木块静止,如下左图所示.现有一质量为m 的子弹自左方
水平地射穿此木块,穿透前后子弹的速度分别为v 0和v .属于________________碰撞
③如图所示的装置中,木块B 与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A 沿水平方向射入木块
后留在木块内。
属于________________碰撞
④如图所示,一质量M =3.0kg 的长方形木板B 放在光滑水平地面上,在其右
端放一个质量m =1.0kg 的小木块A 。
现以地面为参照系,给A 和B 以大小均为
4.0m/s ,方向相反的初速度,使A 开始向左运动,B 开始向右运动,但最后A 并没有滑离B 板。
属于________________碰撞
三 课堂分层提高
AB1 有A ,B 两物体,mA=3mB 以相同大小的速度V 相向运动。
碰撞后A 静止,B 以2V 的速度反弹,那么A,B 的碰撞为:
A. 弹性碰撞
B.完全非弹性碰撞
C.非弹性碰撞
AB2:如图所示,P 物体与一个连着弹簧的Q 物体正碰,碰撞后P 物体静止,Q 物体以P 物体碰撞前速度v 离开,已知P 与Q 质量相等,弹簧质量忽略不计,那么当弹簧被压缩至最短时,下列的结论中正确的应是( )
A .P 的速度恰好为零
B .P 与Q 具有相同速度
C .Q 刚开始运动
D .Q 的速度等于v
第一节动量和动量定理
一课堂新知识学习
问题一:放在光滑水平面上质量为m的物体,初速度为V0,在水平力F的作用下,速度变为Vt,所用的时间为t,则V0、Vt、F、t之间的关系是什么?
新概念一:动量的定义,符号,单位,?
新概念二:冲量的定义,符号,单位?
新定理一:动量定理?可以解释那些现象?动量变化量的求法?
二课堂互助探究
AB1.(双选)下列关于动量的说法正确的是( )
A.质量大的物体的动量一定大
B.质量和速率都相同的物体的动量一定相同
C.一个物体的速率改变,它的动量一定改变
D.一个物体的运动状态变化,它的动量一定改变
AB2.下列关于动量及其变化的说法正确的是( )
A.两物体的动量相等,动能也一定相等
B.物体动能发生变化,其动量也一定发生变化
C.动量变化的方向一定与初、末动量的方向都不同
D.动量变化的大小不可能等于初、末状态动量大小之和
AB3.质量为m的钢球自高处落下,以速率v1碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为v2.在碰撞过程中,钢球受到的动量的变化量的方向和大小为( )
A.向下,m(v1-v2) B.向下,m(v1+v2)
C.向上,m(v1-v2) D.向上,m(v1+v2)
三课堂分层提高
5.如图所示,用0.5kg的铁锤钉钉子,打击时铁锤的速度为4 m/s,打击后铁锤的速度为0,设打击时间为0.01 s.
①不计铁锤的重量,铁锤钉钉子的平均作用力是多大?
②考虑铁锤的重量,铁锤钉钉子的平均作用力又是多大?
四课后巩固
AB1.从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上比掉在泥土上易碎,是因为掉在水泥地上时,杯子( ) A.受到的冲量大
B.受到的作用力大
C.动量的变化量大
D.动量大
AB2:对于任何一个质量不变的物体,下列说法正确的是:()
A、物体的动量发生变化,其速率一定变化;
B、物体的动量发生变化,其速率不一定变化;
C、物体的速率发生变化,其动量一定变化;
D、物体的速率发生变化,其动量不一定变化。
AB3,质量为0.5kg的皮球从5m高处自由落下,着地后弹起3.2m高,如果着地时间为0.1秒,求它对地的平均压力?
A4.水平面上的物体M,在水平恒力F的作用下由静止开始运动,经时间t后,撤去水平恒力F,又经时间t后物体停止运动,则物体所受的摩擦力大小为( )
A.F B.F
2
C.
F
3
D.
F
4
A4,质量为m的物体放在水平面上,在水平外力F的作用下由静止开始运动,经时间t1撤去该力,若物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则该物体在水平面上一共运动了多长时间?
A5,在地面上有一质量为4kg的物体在水平力F的作用下由静止开始运动,经10s的时间拉力减小为F/3,该物体的v—t图象如图所示,则水平力F多大?物体与地面间的动摩擦因素多大?。