人教版选修35动量守恒定律的应用ppt课件

,主题,1,动量与动量守恒定律,微型专题动量守恒定律的应用,主题1动量与动量守恒定律微型专题动量守恒定律的应用,1,学科素养与,目标要求,物理观念：,1.,进一步理解动量守恒定律的含义及守恒条件,.,2,.,理解动量守恒定律的普遍性,.,科学思维：,熟练掌握应用动量守恒定律解决实际问题,.,学科素养与目标要求物理观念：1.进一步理解动量守恒定律的含义,2,NEIRONGSUOYIN,内容索引,重点探究,启迪,思维 探究重点,达标检测,检测,评价 达标,过关,微型,专题,练,克,难解疑 精准高效,NEIRONGSUOYIN内容索引重点探究,3,重点探究,重点探究,一、动量守恒条件的理解,1.,动量守恒定律成立的条件：,(1),系统不受外力或所受外力的合力为零；,(2),系统的内力远大于外力；,(3),系统在某一方向上不受外力或所受外力的合力为,0.,此种情况说明：动量守恒定律的适用条件是普遍的，当系统所受的合外力不为零时，系统的总动量不守恒，但是合外力在某个方向上的分量为零时，那么在该方向上系统的动量分量是守恒的,.,2.,动量守恒定律的研究对象是系统,.,研究多个物体组成的系统时，必须合理选择系统，分清系统的内力与外力，然后判断所选系统是否符合动量守恒的条件,.,一、动量守恒条件的理解1.动量守恒定律成立的条件：,例,1,(,多选,),质量分别为,M,和,m,0,的两滑块用轻弹簧连接，以恒定速度,v,沿光滑水平面运动，与位于正对面的质量为,m,的静止滑块发生碰撞，如图,1,所示，碰撞时间极短，在此过程中，下列情况可能发生的是,A.,M,、,m,0,、,m,速度均发生变化，碰后分别为,v,1,、,v,2,、,v,3,，,且,满足,(,M,m,0,),v,M,v,1,m,0,v,2,m,v,3,B.,m,0,的速度不变，,M,和,m,的速度变为,v,1,和,v,2,，且满足,M,v,M,v,1,m,v,2,C.,m,0,的速度不变，,M,和,m,的速度都变为,v,，且满足,M,v,(,M,m,),v,D.,M,、,m,0,、,m,速度均发生变化，,M,和,m,0,的速度都变为,v,1,，,m,的速度变为,v,2,，且,满,足,(,M,m,0,),v,(,M,m,0,),v,1,m,v,2,图,1,例1(多选)质量分别为M和m0的两滑块用轻弹簧连接，以恒定,解析,M,和,m,碰撞时间极短，在极短的时间内弹簧形变极小，可忽略不计，因而,m,0,在水平方向上没有受到外力作用，动量不变,(,速度不变,),，可以认为碰撞过程中,m,0,没有参与，只涉及,M,和,m,，由于水平面光滑，弹簧形变极小，所以,M,和,m,组成的系统水平方向动量守恒，两者碰撞后可能具有共同速度，也可能分开，所以只有,B,、,C,正确,.,解析M和m碰撞时间极短，在极短的时间内弹簧形变极小，可忽略,例,2,如图,2,所示，从倾角为,30,、长,0.3 m,的光滑斜面顶端滑下质量为,2 kg,的货包，掉在质量为,13 kg,的静止的小车里,.,若小车与水平面之间的动摩擦因数,0.02,，小车能前进多远？,(,g,取,10 m/s,2,，不计空气阻力,),图,2,答案,0.1 m,例2如图2所示，从倾角为30、长0.3 m的光滑斜面顶端,货包离开斜面后，由于水平方向不受外力，所以，在其落入小车前，其水平分速度,v,x,不变，其大小为,v,x,v,cos 30,1.5 m/s.,货包落入小车中与小车相碰的瞬间，虽然小车在水平方向受到摩擦力的作用，但与相碰时的内力相比可忽略，故系统在水平方向上动量守恒，以,v,x,的方向为正方向，则,m,v,x,(,M,m,),v,，,货包离开斜面后，由于水平方向不受外力，所以，在其落入小车前，,例,2,中货包和小车组成的系统不满足动量守恒的条件，但系统在水平方向不受外力的作用，则系统在水平方向动量守恒,.,总结提升,例2中货包和小车组成的系统不满足动量守恒的条件，但系统在水平,二、多物体、多过程动量守恒定律的应用,多个物体相互作用时，物理过程往往比较复杂，分析此类问题时应注意：,(1),正确进行研究对象的选取：,有时对整体应用动量守恒定律，有时对部分物体应用动量守恒定律,.,研究对象的选取，一是取决于系统是否满足动量守恒的条件，二是根据所研究问题的需要,.,(2),正确进行过程的选取和分析：通常对全程进行分段分析，并找出联系各阶段的状态量,.,根据所研究问题的需要，列式时有时需分过程多次应用动量守恒，有时只需针对初、末状态建立动量守恒的关系式,.,二、多物体、多过程动量守恒定律的应用多个物体相互作用时，物理,例,3,如图,3,所示，光滑水平轨道上放置长木板,A,(,上表面粗糙,),和滑块,C,，滑块,B,置于,A,的左端，三者质量分别为,m,A,2 kg,、,m,B,1 kg,、,m,C,2 kg.,开始时,C,静止，,A,、,B,一起以,v,0,5 m/s,的速度匀速向右运动，,A,与,C,发生碰撞,(,时间极短,),后,C,向右运动，经过一段时间，,A,、,B,再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与,C,碰撞,.,求,A,与,C,发生碰撞后瞬间,A,的速度大小,.,答案,2 m/s,图,3,例3如图3所示，光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和,解析,长木板,A,与滑块,C,处于光滑水平轨道上，两者碰撞时间极短，碰撞过程中滑块,B,与长木板,A,间的摩擦力可以忽略不计，长木板,A,与滑块,C,组成的系统，在碰撞过程中动量守恒，取水平向右为正方向,则,m,A,v,0,m,A,v,A,m,C,v,C,A,、,C,碰撞后，长木板,A,与滑块,B,组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，,m,A,v,A,m,B,v,0,(,m,A,m,B,),v,长木板,A,和滑块,B,达到共同速度后，恰好不再与滑块,C,碰撞，即最后三者速度相等，,v,C,v,联立,式，代入数据解得：,v,A,2 m/s,解析长木板A与滑块C处于光滑水平轨道上，两者碰撞时间极短，,处理多物体、多过程动量守恒的问题应注意：,(1),正方向的选取,.,(2),研究对象的选取，明确取哪几个物体为系统作为研究对象,.,(3),研究过程的选取，明确哪个过程中动量守恒,.,总结提升,处理多物体、多过程动量守恒的问题应注意：总结提升,三、动量守恒定律应用中的临界问题分析,分析临界问题的关键是寻找临界状态，在动量守恒定律的应用中，常常出现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，其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，这些特定关系的判断是求解这类问题的关键,.,三、动量守恒定律应用中的临界问题分析分析临界问题的关键是寻找,例,4,如图,4,所示，一质量,为,的,人站在质量为,m,的小船甲上，以速率,v,0,在水面上向右运动,.,另一个完全相同的小船乙以速率,v,0,从右方向左方驶来，两船在一条直线上运动,.,为避免两船相撞，人从甲船以一定的速率水平向右跃到乙船上，不计水对船的阻力，问：为能避免两船相撞，人水平跳出时相对于地面的速率至少多大？,图,4,例4如图4所示，一质量为的人站在质量为m的小船甲上，以速,人教版选修35动量守恒定律的应用ppt课件,达标检测,达标检测,1.,(,某一方向上的动量守恒,),(2018,张家口一中月考,),如图,5,所示，在光滑水平面上放一个质量为,M,的斜面体，质量为,m,的物体沿斜面由静止开始自由下滑，下列说法中正确的是,A.,M,和,m,组成的系统动量守恒,B.,M,和,m,组成的系统所受合力方向向上,C.,M,和,m,组成的系统水平方向动量守恒,D.,M,和,m,组成的系统竖直方向动量守恒,图,5,解析,M,和,m,组成的系统在水平方向上所受合外力为零，水平方向系统动量守恒；竖直方向系统所受合外力不为零，且方向向下，系统在竖直方向上动量不守恒，则,M,和,m,组成的系统动量不守恒,.,故,A,、,B,、,D,错误，,C,正确,.,1,2,3,4,1.(某一方向上的动量守恒)(2018张家口一中月考)如图,2.,(,多物体动量守恒,),如图,6,所示，在一光滑的水平面上，有质量相同的三个小球,A,、,B,、,C,，其中,B,、,C,静止，中间连有一轻弹簧，弹簧处于自然伸长状态，现小球,A,以速度,v,与小球,B,正碰并粘在一起，碰撞时间极短，则碰后瞬间,图,6,1,2,3,4,2.(多物体动量守恒)如图6所示，在一光滑的水平面上，有质量,解析,A,、,B,碰撞过程时间极短，弹簧没有发生形变，,A,、,B,系统所受合外力为零，以向右为正方向，由动量守恒定律得：,m,v,2,m,v,，解得：,v,，,A,、,B,碰撞过程，,C,所受合外力为零，,C,的动量不变，速度仍为,0.,1,2,3,4,解析A、B碰撞过程时间极短，弹簧没有发生形变，A、B系统所,3.,(,多过程中的动量守恒,),如图,7,所示，甲车的质量是,2 kg,，静止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一个质量为,1 kg,的小物体，乙车质量为,4 kg,，以,5 m/s,的速度向左运动，与甲车碰撞以后甲车获得,8 m/s,的速度，物体滑到乙车上，若乙车足够长，上表面与物体间的动摩擦因数为,0.2,，求：,(1),两车碰撞后瞬间乙车的速度大小；,答案,1 m/s,解析,乙与甲组成的系统在碰撞过程中动量守恒，以向左为正方向,则有：,m,乙,v,乙,m,乙,v,乙,m,甲,v,甲,解得,v,乙,1 m/s,1,2,3,4,图,7,3.(多过程中的动量守恒)如图7所示，甲车的质量是2 kg，,(2),物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止？,(,g,取,10 m/s,2,),答案,0.4 s,解析,以向左为正方向，对小物体滑上乙车至小物体与乙车有共同速度,v,的过程，对小物体与乙车组成的系统，运用动量守恒定律得,m,乙,v,乙,(,m,m,乙,),v,，得,v,0.8 m/s,对小物体应用牛顿第二定律得,a,g,2 m/s,2,t,，,代入数据得,t,0.4 s,1,2,3,4,(2)物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止？(g取10,4.,(,动量守恒的临界问题,),如图,8,所示，一轻质弹簧两端连着物体,A,和,B,，放在光,滑的水平面上，物体,A,被水平速度为,v,0,的子弹射中并且子弹嵌在其中,.,已知物体,A,的质量,m,A,是物体,B,的质量,m,B,的,，,子弹的质量,m,是物体,B,的质量,的,，求,：,(1),子弹击中,A,后瞬间,A,与,B,的速度大小；,图,8,1,2,3,4,4.(动量守恒的临界问题)如图8所示，一轻质弹簧两端连着物体,(2),弹簧压缩到最短时,B,的速度大小,.,1,2,3,4,(2)弹簧压缩到最短时B的速度大小.1234,微型专题练,微型专题练,一、选择题,1.,质量,M,100 kg,的小船静止在水面上，船首站着质量,m,甲,40 kg,的游泳者甲，船尾站着质量,m,乙,60 kg,的游泳者乙，船首指向左方，若甲、乙两游泳者在同一水平线上，甲朝左、乙朝右均以,3 m/s,的速率同时跃入水中，则,A.,小船向左运动，速率为,1 m/s,B.,小船向左运动，速率为,0.6 m/s,C.,小船向右运动，速率大于,1 m/s,D.,小船仍静止,解析,设水平向右为正方向，两游泳者同时跳离小船后小船的速度为,v,，根据甲、乙两游泳者和小船组成的系统动量守恒有,m,甲,v,甲,m,乙,v,乙,M,v,0,，代入数据可得,v,0.6 m/s,，其中负号表示小船向左运动，所以选项,B,正确,.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,一、选择题解析设水平向右为正方向，两游泳者同时跳离小船后,2.(2018,晋江市季延中学高二期末,),如图,1,所示，一块质量为,0.5 kg,的橡皮泥自距小车上表面,1.25 m,高处由静止下落，恰好落入质量为,2 kg,、速度为,2.5 m/s,沿光滑水平地面运动的小车