物体的碰撞第二节动量动量守恒定律.ppt

,高中物理选修3-5粤教版,第一章碰撞与动量守恒第一节物体的碰撞第二节动量动量守恒定律（1）,目标定位1.探究物体弹性碰撞的一些特点，知道弹性碰撞和非弹性碰撞.2.理解动量、冲量的概念，知道动量的变化量也是矢量.3.理解动量定理的确切含义，会用其来解释和计算碰撞、缓冲等现象,一、碰撞及其分类1碰撞：碰撞就是两个或两个以上的物体在相遇的_时间内产生非常大的相互作用的过程其最主要特点是：相互作用_，作用力_和作用力峰值_等2碰撞的分类(1)按碰撞前后，物体的运动方向是否沿同一条直线可分为：正碰(对心碰撞)：碰撞前后，物体的运动方向_斜碰(非对心碰撞)：碰撞前后，物体的运动方向_,极短,时间短,变化快,大,沿同一条,不在同一直线上,直线,(2)按碰撞过程中机械能是否损失分为：弹性碰撞：碰撞过程中机械能_，即碰撞前后系统的总动能_，Ek1Ek2Ek1Ek2.非弹性碰撞：碰撞过程中机械能_，碰撞后系统的总动能_碰撞前系统的总动能，Ek1Ek2Ek1Ek2.二、动量及其改变1冲量(1)定义：物体受到的_与_的乘积(2)定义式：I_(3)单位：在国际单位制中，冲量的单位是_，符号为_,守恒,相等,不守恒,小于,力,力的作用时间,Ft,牛顿秒,NS,2动量(1)定义：运动物体的_和它的_的乘积(2)定义式：p_(3)单位：在国际单位制中，动量的单位是_，符号为_(4)方向：动量是矢量，其方向与物体的速度方向相同,质量,速度,mv,千克米每秒,kgms1,3动量的变化量物体在某段时间内_与_的矢量差(也是矢量)，p_(矢量式)4动量定理(1)内容：物体所受_的冲量，等于物体的_(2)公式：Ftmvmv.,末动量,初动量,pp,合外力,动量的改变量,一、弹性碰撞和非弹性碰撞1碰撞中能量特点：碰撞过程中，一般伴随机械能的损失，即：Ek1Ek2Ek1Ek2.2弹性碰撞：两个物体碰撞后形变能够完全恢复，碰撞后没有动能转化为其他形式的能量，则碰撞前后两物体构成的系统的动能_这种碰撞也称为完全弹性碰撞3非弹性碰撞：两个物体碰撞后形变不能完全恢复，该过程有动能转化为其他形式的能量，总动能_非弹性碰撞的特例：两物体碰撞后粘在一起以共同的速度运动，该碰撞称为完全非弹性碰撞，碰撞过程能量损失最多,相等,减少,【例1】一个质量为2kg的小球A以v03m/s的速度与一个静止的、质量为1kg的小球B正碰，试根据以下数据，分析碰撞性质：(1)碰后小球A、B的速度均为2m/s；(2)碰后小球A的速度为1m/s，小球B的速度为4m/s.答案(1)非弹性碰撞(2)弹性碰撞,针对训练1(单选)现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞已知碰撞后甲滑块静止不动，乙滑块反向运动，且速度大小为2v.那么这次碰撞是()A弹性碰撞B非弹性碰撞C完全非弹性碰撞D条件不足，无法确定答案A,二、对动量和动量变化量两个物理量的理解1动量的定义式：pmv，动量是矢量，方向与速度v的方向相同2动量是状态量，进行运算时必须明确是哪个物体在哪一状态(时刻)的动量,4动量的变化(p)ppp(1)若p、p不在一条直线上，要用平行四边形定则求矢量差(2)若p、p在一条直线上，先规定正方向，再用正、负号表示p、p的方向，则可用pppmvmv进行代数运算(3)动量变化的方向：与速度变化的方向相同,【例2】羽毛球是速度较快的球类运动之一，运动员扣杀羽毛球的速度可达到342km/h，假设球飞来的速度为90km/h，运动员将球以342km/h的速度反向击回设羽毛球的质量为5g，试求：(1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量；(2)在运动员的这次扣杀中，羽毛球的速度变化、动能变化各是多少？答案(1)0.600kgm/s，方向与球飞来的方向相反(2)120m/s，方向与初速度方向相反21J,借题发挥关于动量变化量的求解1若初、末动量在同一直线上，则在选定正方向的前提下，可化矢量运算为代数运算2若初、末动量不在同一直线上，运算时应遵循平行四边形定则,针对训练2(单选)质量为0.5kg的物体，运动速度为3m/s，它在一个变力作用下速率变为7m/s，方向和原来方向相反，则这段时间内动量的变化量为()A5kgm/s，方向与原运动方向相反B5kgm/s，方向与原运动方向相同C2kgm/s，方向与原运动方向相反D2kgm/s，方向与原运动方向相同答案A解析以原来的方向为正方向，由定义式pmvmv得p(70.530.5)kgm/s5kgm/s，负号表示p的方向与原运动方向相反,三、对动量定理的理解和应用1动量定理的理解(1)动量定理的表达式mvmvFt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：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：选定研究对象，明确运动过程进行受力分析和运动的初、末状态分析选定正方向，根据动量定理列方程求解,【例3】在水平力F30N的作用下，质量m5kg的物体由静止开始沿水平面运动已知物体与水平面间的动摩擦因数0.2，若F作用6s后撤去，撤去F后物体还能向前运动多长时间才停止？(g取10m/s2)答案12s解析法一用动量定理解，分段处理选物体为研究对象，对于撤去F前物体做匀加速运动的过程，受力情况如图甲所示，始态速度为零，终态速度为v.取水平力F的方向为正方向，根据动量定理有(Fmg)t1mv0，,法二用动量定理解，研究全过程选物体作为研究对象，研究整个运动过程，这个过程的始、终状态的物体速度都等于零取水平力F的方向为正方向，根据动量定理得,借题发挥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，确定初、末状态(3)选定正方向，根据动量定理列出对应的方程分析求解,针对训练3质量m70kg的撑竿跳高运动员从h5.0m高处落到海绵垫上，经t11s后停止，则该运动员身体受到的平均冲力约为多少？如果是落到普通沙坑中，经t20.1s停下，则沙坑对运动员的平均冲力约为多少？(g取10m/s2)答案1400N7700N解析以全过程为研究对象，初、末动量的数值都是0，所以运动员的动量变化量为零，根据动量定理，合力的冲量为零，根据自由落体运动的知识，物体下落到地面上所需要的时间是,再见,