高考物理一轮总复习 专题十三 第1讲 动量守恒定律课件 新人教版.ppt

专题十三 动量 波粒二象性和近代物理初步 第1讲 动量守恒定律 一 动量1 定义 运动物体的质量和 的乘积叫做物体的动 量 用p表示 速度 mv kg m s 2 表达式 p 速度 3 单位 由速度单位和质量单位共同确定 即 4 动量是矢量 其方向和 方向相同 二 冲量 力的作用时间 Ft 力 1 定义 力和 的乘积叫做力的冲量 2 表达式 I 单位 N s 3 标矢性 冲量是矢量 它的方向由 的方向决定 三 动量定理1 内容 物体在一个过程始末的 等于它在这 个过程中所受力的冲量 动量变化量 F合t 2 表达式 p p 或 矢量式 注 意选取正方向 mv mv 动量变化 3 意义 合外力的冲量是引起物体 的原因 基础检测 1 2015年湖北大学附中检测 质量是60kg的建筑工人 不慎从高空跌下 由于弹性安全带的保护 他被悬挂起来 已知安全带的缓冲时间是1 2s 安全带长5m 取g 10m s2 则安全带所受的平均冲力的大小为 B 600N C 1100ND 100N A 500N答案 C 四 动量守恒定律 m1v1 m2v2 1 内容 相互作用的物体组成的系统 或所受合外力为 时 这个系统的总动量将保持不变 2 公式 m1v1 m2v2 3 动量守恒定律成立的条件 1 系统不受外力或者所受外力之和为零 2 系统受外力 但外力远小于内力 可以忽略不计 3 系统在某一个方向上所受的合外力为零 则该方向上动量守恒 4 全过程的某一阶段系统所受的合外力为零 则该阶段系统动量守恒 不受外力 零 基础检测 2 2015年浙江自选模块 如图13 1 1所示 甲木块的质量为m1 以v的速度沿光滑水平地面向前运动 正前方有一静止的 质量为m2的乙木块 乙上连有一轻质弹簧 甲木块与弹簧 接触后 图13 1 1 A 甲木块的动量守恒B 乙木块的动量守恒C 甲 乙两木块所组成系统的动量守恒D 甲 乙两木块所组成系统的动能守恒答案 C 考点1对动量和动量定理的理解 重点归纳 1 动量的变化及其计算 1 若初 末动量均在同一直线上 首先以某一动量的方向为正方向 根据 p p2 p1 若 p 0 则动量的变化量与所选正方向同向 若 p 0 则动量的变化量与所选正方向反向 2 应用动量定理 p Ft 可求合外力为恒力的情况下动量 的增量 2 动量 动能 动量的变化量的比较 考点练透 1 多选 质量为m的物体以初速度v0开始做平抛运动 经过时间t 下降的高度为h 速度变为v 在这段时间内物体动 量变化量的大小为 答案 BCD 考点2对动量守恒定律的理解和应用 重点归纳 1 动量守恒定律的不同表达形式 1 p p 系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的 总动量p 具体又有以下三种常见的形式 m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 适用于作用前后都运动的 两个物体组成的系统 0 m1v1 m2v2 适用于原来静止的两个物体组成的系统 比如爆炸 反冲等情况 m1v1 m2v2 m1 m2 v 适用于两物体作用后结合在一 起或具有共同速度的情况 2 p 0 系统总动量的增量等于零 3 p1 p2 两个物体组成的系统中 各自动量的增量大 小相等 方向相反 2 应用动量守恒定律的步骤 1 确定系统 确定系统由哪几个物体组成 并分析系统的 受力情况 判断是否符合动量守恒条件 2 选取时刻 根据题设条件 选取有关的两个 或几个 瞬 间 找出对应时刻系统的总动量 3 规定方向 凡与规定的正方向一致的动量取正值 与规 定的正方向相反的动量取负值 4 列出方程 根据动量守恒定律 列出所选时刻的动量守 恒方程 并求出结果 3 要注意动量守恒定律的 五性 1 矢量性 动量是矢量 根据动量守恒定律列出的是矢量 方程 2 瞬时性 动量是一个瞬时量 动量守恒定律指的是系统 任一瞬间的动量恒定 3 相对性 动量与参考系的选择有关 通常以地面为参考 系 作用前后的动量都必须相对于地面 4 整体性 应用动量守恒定律时 要明确研究的对象是整 个系统 且这个系统始末状态的质量应相等 5 普适性 适用于多物体系统 适用于宏观和微观情形 适用于低速和高速运动 典例剖析 例1 2015年山东烟台二模 两块厚度相同的木块A和B 紧靠着放在光滑的水平面上 其质量分别为mA 2 0kg mB 0 90kg 它们的下底面光滑 上表面粗糙 另有一质量mC 0 10kg的滑块C 以vC 10m s的速度恰好水平地滑到A的上表面 如图13 1 2所示 由于摩擦 滑块最后停在木块B上 B和C的共同速度为0 50m s 求 图13 1 2 1 木块A的最终速度vA 2 滑块C离开A时的速度vC 思维点拨 由动量守恒的条件可知 A B C组成的系统 动量守恒 故可用动量守恒定律来解题 解 C从开始滑上A到恰好滑到A的右端过程中 A B C组成的系统动量守恒mCvC mB mA vA mCvC C刚滑上B到两者相对静止 B C组成的系统动量守恒mBvA mCvC mB mC v解得vA 0 25m svC 2 75m s 备考策略 在运用动量守恒定律解题时 1 首先要根据守恒条件判断动量是否守恒 2 一定要正确选取研究过程和哪些物体组成的系统 3 最后根据动量守恒定律建方程求解 考点练透 2 2014年福建卷 如图13 1 3所示 一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置 由控制系统使箭体与卫星分离 已知前部分的卫星质量为m1 后部分的箭体质量为m2 分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行 若忽略空气阻力及分离前后 图13 1 3 系统质量的变化 则分离后卫星的速率v1为 答案 D A v 0 v 2 B v 0 v 2 C v 0 m 2 m 1 v 2 D v 0 m 2 m 1 v 0 v 2 易错点动量守恒过程分析 例2 2016年重庆第一中学月考 如图13 1 4所示 光滑水平面上有三个滑块A B C 质量分别为mA 2m mB m mC 3m A B用细绳连接 中间有一压缩的轻弹簧 与滑块不栓接 开始时A B以共同速度v0向右运动 C静止 某时刻细绳突然断开 A B被弹开 然后B又与C发生碰撞并粘在一起 最终三滑块速度恰好相同 求B C碰撞前的瞬间B的速度 图13 1 4 解 A B被弹开过程A B系统动量守恒 以向右为正方 向 由动量守恒定律得 mA mB v0 mAvA mBvB 对B C碰撞过程 由动量守恒定律得 mC mB vC mBvB 且vC vA 故由以上各式解得vB 2v0 指点迷津 这种类型的题目从动量守恒定律的应用角度看并不难 但要分析清楚各个物体的运动关系 A B组成的系统 在细绳断开的过程中动量守恒 B与C碰撞过程中动量守恒 抓住三者最后速度相同 根据动量守恒定律求出B与C碰撞前B的速度 触类旁通 2013年江苏一模 如图13 1 5所示 质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上 质量为2m的小明站在小车上用力向右迅速推出木箱 木箱相对于冰面的速度为v 接着木箱与右侧竖直墙壁发生弹性碰撞 反弹后被小明接住 求小明接住木箱后三者共同速度的大小 图13 1 5