高中物理【动量守恒定律】课件

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第一章 动量守恒定律
4.应用动量守恒定律的解题步骤 (1)确立相互作用的系统为研究对象; (2)分析研究对象所受的外力; (3)判断系统是否符合动量守恒条件; (4)规定正方向,确定初、末状态动量 的正、负号; (5)根据动量守恒定律列式求解.
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第一章 动量守恒定律
即时应用 2.一质量为 m 的甲物体以水平速度 v 与静止在光滑水平面上的乙物体发生正 碰,乙的质量为 M,碰后甲物体的速度 大小为v2 ,则碰后乙物体的动量大小为 ()
(3)位置不变:爆炸和碰撞的时间极 短,因而作用过程中,物体产生的 位移很小,一般可忽略不计,可以 认为爆炸或碰撞后仍然从爆炸或碰 撞前的位置以新的动量开始运动.
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第一章 动量守恒定律
3.反冲现象 (1)物体的不同部分在内力作用下向相 反方向运动. (2)反冲运动中,相互作用力一般较大,通 常可以用动量守恒定律来处理. (3)反冲运动中,由于有其他形式的能转 变为机械能,所以系统的总动能增加.
动量守恒中的临界问题
例2 2011·高考山东卷)如图1-1-2所 示,甲、乙两船的总质量(包括船、人 和货物)分别为10m、12m,
图1-1-2
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第一章 动量守恒定律
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)
Ek=2pm2 Ek=12pv
Δp=mv′ -mv
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第一章 动量守恒定律
特别提醒:(1)物体动量的变化率
Δp Δt

于它所受的力,这是牛顿第二定律的另
一种表达形式.
(2)动能从能量的角度描述物体的形
态,动量从运动物体的作用效果方面描
述物体的状态.
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第一章 动量守恒定律
即时应用 1.一个质量不变的物体,动量变化量 的大小为5 kg·m/s,这说明( ) A.物体的动量在减小 B.物体的动量在增大 C.物体的动量大小可能不变 D.物体的动能可能不变
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第一章 动量守恒定律
(2)挖掘临界条件 在与动量相关的临界问题中,临界条 件常常表现为两物体的相对速度关系 与相对位移关系,即速度相等或位移 相等.正确把握以上两点是求解这类 问题的关键.
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第一章 动量守恒定律
碰撞规律的应用
例3 (2012·合肥质检)质量为m、速度 为v的A球与质量为3m的静止B球发生 正碰.碰撞可能是弹性的,也可能是 非弹性的,
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第一章 动量守恒定律
当 v2=0.4v 时,v1=-0.2v,则碰撞后
的总动能为
E′

1 2
m(

0.2v)2

1 2
×3m(0.4v)2=0.52×12mv2,小于碰撞前
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第一章 动量守恒定律
解析:选CD.动量是矢量,动量变化了 5 kg·m/s,物体动量的大小可能在增加, 也可能在减小,还可能不变.如物体 以大小为5 kg·m/s的动量做匀速圆周运 动时,物体的动量大小保持不变,当 末动量方向与初动量方向间的夹角为 60°时,物体的动量变化量的大小为5 kg·m/s,而动能未变,故C、D正确.
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第一章 动量守恒定律
二、正确理解动量守恒定律 1.研究对象:相互作用的物体组成的 系统. 2.对“总动量保持不变”的正确理解 不仅指系统的初末两个时刻的总动量 相等,而且指系统在整个过程中任意 两个时刻的总动量相等.
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第一章 动量守恒定律
3.动量守恒定律的“五性” (1)矢量性:定律的表达式是一个矢 量式,表现在: ①该式说明系统的总动量在相互作 用前后不仅大小相等,而且方向也 相同.
名称 项目
动量
动能
动量的变化 量
物体的质 物体由于 物体末动量 定义 量和速度 运动而具 与初动量的
的乘积 有的能量 矢量差
定义 式
p=mv
Ek=12mv2 Δp=p′-p
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第一章 动量守恒定律
名称 项目 矢标性
特点
动量 矢量 状态量
动能 标量 状态量
动量的变 化量 矢量
过程量
关联 方程
p= 2mEk p=2vEk
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第一章 动量守恒定律
2.爆炸现象 (1)动量守恒:由于爆炸是在极短的时 间内完成的,爆炸物体间的相互作用 力远远大于受到的外力,所以在爆炸 过程中,系统的总动量守恒. (2)动能增加:在爆炸过程中,由于有 其他形式的能量(如化学能)转化为动 能,所以爆炸前后系统的总动能增加.
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第一章 动量守恒定律
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第一章 动量守恒定律
由于摩擦,铅块C最后停在木块B上, 此时B、C的共同速度v=0.5 m/s.求木 块A的最终速度和铅块C刚滑到B上时 的速度.
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第一章 动量守恒定律
【解析】 木块一起向右运动,铅块 C 刚 离 开 A 时 的 速 度 设 为 v′C , A 和 B 的 共 同 速 度 为 vA , 在 铅 块 滑 过 A 的 过 程中,A、B、C所组成的系统动量守 恒,有mCv0=(mA+mB)vA+mCv′C 在铅块C滑上B后,由于B继续加速,
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第一章 动量守恒定律
即时应用 3.在静水中一条长l的小船,质量为M, 船上一个质量为m的人,当他从船头 走到船尾,若不计水对船的阻力,则船移 动的位移大小为( )
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m A.Ml
M C.M+ml
第一章 动量守恒定律
m B.M+ml
m D.M-ml
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第一章 动量守恒定律
解析:选 B.船和人组成的系统水平方向 动量守恒,人在船上行进,船将后退, 即 mv=MV,人从船头走到船尾,设船 后退的距离为 x,则人相对地面行进的 距离为 l-x,有 ml-t x=Mxt ,则 m(l- x)=Mx,得 x=Mm+lm.
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第一章 动量守恒定律
所以A、B分离,A以vA匀速运动,在 铅块C在B上滑行的过程中,B、C组 成的系统动量守恒, 有:mBvA+mCv′C=(mB+mC)v 代入数据解得:vA=0.25 m/s, v′C=2.75 m/s. 【答案】 0.25 m/s 2.75 m/s
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第一章 动量守恒定律
为避免两船相撞应满足 v1=v2③ 联立①②③式得 vmin=4v0. 【答案】 4v0
第一章 动量守恒定律
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第一章 动量守恒定律
【方法技巧】 处理动量守恒定律中 的临界问题要抓住以下两点: (1)寻找临界状态 题设情景中看是否有相互作用的两物 体相距最近,避免相碰和物体开始反 向运动等临界状态.
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第一章 动量守恒定律
题型探究讲练互动
动量守恒定律的基本应用
例1 如图1-1-1所示,两块厚度相 同的木块A、B
图1-1-1
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第一章 动量守恒定律
紧靠着放在光滑的桌面上,其质量分 别为2.0 kg、0.90 kg,它们的下表面光 滑,上表面粗糙.另有质量为0.10 kg 的铅块C(大小可以忽略)以10 m/s的速 度恰好水平地滑到A的上表面,
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第一章 动量守恒定律
三、碰撞、爆炸及反冲现象的特点 分析 1.碰撞现象 (1)动量守恒. (2)机械能不增加.
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第一章 动量守恒定律
(3)速度要合理 ①若碰前两物体同向运动,则应有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碰前两物体相向运动,碰后两物体 的运动方向不可能都不改变.
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第一章 动量守恒定律
三、碰撞 1.概念:碰撞指的是物体间相互作用 持续时间很短,物体间相互作用力很 大的现象,在碰撞过程中,一般都满 足内力__远__大__于___外力,故可以用动量 守恒定律处理碰撞问题.
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第一章 动量守恒定律
2.分类 (1)弹性碰撞:这种碰撞的特点是系统的 机械能_守__恒___,相互作用过程中遵循的 规律是__动__量__守恒和__机__械__能___守恒. (2)非弹性碰撞:在碰撞过程中机械能损 失的碰撞,在相互作用过程中只遵循 __动__量__守__恒___定律.
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A.12mv C.32mv
第一章 动量守恒定律
B.12Mv D.32Mv
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第一章 动量守恒定律
解析:选 AC.若碰后速度与碰前速度同 向时,由动量守恒得:mv=mv2+pM, pM=12mv,若碰后速度与碰前速度反向 时,mv=m-v2+pM,pM=32mv,故 A、 C 正确.
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第一章 动量守恒定律
【解析】 设乙船上的人抛出货物的 最 小 速 度 大 小 为 vmin , 抛 出 货 物 后 船 的速度为v1,甲船上的人接到货物后 船的速度为v2,由动量守恒定律得 12m×v0=11m×v1-m×vmin① 10m×2v0-m×vmin=11m×v2②
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第一章 动量守恒定律
3.定律的表达式 m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ ,两 个物体组成的系统___初__动__量____等于 __末__动__量______. 可写为:p=p′、Δp=0和Δp1=- Δp2
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第一章 动量守恒定律
4.守恒条件 (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. (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.
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第一章 动量守恒定律
(4) 同 时 性 : 动 量 守 恒 定 律 中 p1 、 p2… 必须是系统中各物体在相互作用前同 一 时 刻 的 动 量 , p′1 、 p′2… 必 须 是 系统中各物体在相互作用后同一时刻 的动量.
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第一章 动量守恒定律
(5)普适性:动量守恒定律不仅适用于 两个物体组成的系统,也适用于多个 物体组成的系统.不仅适用于宏观物 体组成的系统,也适用于微观粒子组 成的系统.
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第一章 动量守恒定律
②在求初、末状态系统的总动量p=p1 +p2+…和p′=p′1+p′2+…时,要 按矢量运算法则计算.如果各物体动量 的方向在同一直线上,要选取一正方向, 将矢量运算转化为代数运算.
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第一章 动量守恒定律
(2)相对性:动量守恒定律中,系统 中各物体在相互作用前后的动量, 必须相对于同一惯性系,各物体的 速度通常均为对地的速度. (3)条件性:动量守恒定律是有条件 的,应用时一定要首先判断系统是 否满足守恒条件.
第一章 动量守恒定律
第一章 动量守恒定律
第一章 动量守恒定律
动量、动量守恒定律及其应用
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第一章 动量守恒定律
基础梳理自学导引
一、动量 物 体 的 __质__量___ 和 __速__度__ 的 乘 积 叫 做 动 量 , p = __m_v__. 在 国 际 单 位 制 中 单 位是___k_g_·_m__/s____. 动量是__矢__量__,方向与物体的__速__度__ 方向相同.
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第一章 动量守恒定律
(3)完全非弹性碰撞:这种碰撞的特点 是系统的机械能损失___最__大___,作用 后两物体粘合在一起,速度__相__等___, 相互作用过程中只遵循__动__量__守__恒____ 定律.
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第一章 动量守恒定律
要点透析直击高考
一、动量、动能、动量的变化量的比较
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第一章 动量守恒定律
二、动量守恒定律 1.系统:相互作用的几个物体构成系 统.系统中各物体之间的相互作用力 称为___内__力___,外部其他物体对系统 的作用力叫做___外__力___. 2.定律内容:如果一个系统 __不__受__外__力__作用,或者所受的_合__外__力__ 为零,这个系统的总动量保持不变.
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第一章 动量守恒定律
因此,碰撞后B球的速度可能有不同 的值.碰撞后B球的速度大小可能是
()
A.0.6v
B.0.4v
C.0.2v
D.v
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第一章 动量守恒定律
【解析】 根据动量守恒定律得:mv= mv1+3mv2,则当 v2=0.6v 时,v1=- 0.8v,则碰撞后的总动能 E′=12m(- 0.8v)2+12×3m(0.6v)2=1.72×12mv2,大 于碰撞前的总动能,由于碰撞过程中能 量不增加,故 A 错误;
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