高考物理大一輪復(fù)習(xí)動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用課件人教版.pptVIP

基礎(chǔ)課2 動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用,知識(shí)點(diǎn)一、動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用 1動(dòng)量守恒定律 (1)內(nèi)容：如果一個(gè)系統(tǒng)_，或者所受外力的矢量和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變，這就是動(dòng)量守恒定律。 (2)表達(dá)式 p_，系統(tǒng)相互作用前的總動(dòng)量p等于相互作用后的總動(dòng)量p。 m1v1m2v2_，相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，作用前的動(dòng)量和等于作用后的動(dòng)量和。 p1_，相互作用的兩個(gè)物體動(dòng)量的增量等大反向。 p_，系統(tǒng)總動(dòng)量的增量為零。,不受外力,p,m1v1m2v2,p2,0,2動(dòng)量守恒的條件 不受外力或所受外力的合力為零，不是系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)物體所受的合外力都為零，更不能認(rèn)為系統(tǒng)處于_狀態(tài)。,平衡,知識(shí)點(diǎn)二、彈性碰撞和非彈性碰撞 1碰撞 物體間的相互作用持續(xù)時(shí)間_，而物體間相互作用力_的現(xiàn)象。 2特點(diǎn) 在碰撞現(xiàn)象中，一般都滿足內(nèi)力_外力，可認(rèn)為相互碰撞的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。,很短,很大,遠(yuǎn)大于,3分類,守恒,最多,思考判斷 (1)系統(tǒng)動(dòng)量不變是指系統(tǒng)的動(dòng)量大小和方向都不變。( ) (2)系統(tǒng)的動(dòng)量守恒時(shí)，機(jī)械能也一定守恒。( ) (3)動(dòng)量守恒定律表達(dá)式m1v1m2v2m1v1m2v2一定是矢量式，應(yīng)用時(shí)一定要規(guī)定正方向，且其中的速度必須相對(duì)同一個(gè)參考系。( ) (4)若在光滑水平面上的兩球相向運(yùn)動(dòng)，碰后均變?yōu)殪o止，則兩球碰前的動(dòng)量大小一定相同。( ),答案 (1) (2) (3) (4),動(dòng)量守恒定律的條件及應(yīng)用,1動(dòng)量守恒的條件 (1)理想守恒：系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量為零，則系統(tǒng)動(dòng)量守恒。 (2)近似守恒：系統(tǒng)受到的外力矢量和不為零，但當(dāng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)量可近似看成守恒。 (3)某一方向上守恒：系統(tǒng)在某個(gè)方向上所受外力矢量和為零時(shí)，系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守恒。,2動(dòng)量守恒定律的“六種”性質(zhì),1動(dòng)量是否守恒的判斷如圖1所示，小車與木箱緊挨著靜止在光滑的水平冰面上，現(xiàn)有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱。關(guān)于上述過程，下列說(shuō)法中正確的是 ( ),圖1,A男孩和木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 B小車與木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 C男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 D木箱的動(dòng)量增量與男孩、小車的總動(dòng)量增量相同 解析 當(dāng)男孩、小車與木箱看做整體時(shí)水平方向所受的合外力才為零，所以選項(xiàng)C正確。 答案 C,2動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用如圖2，質(zhì)量為M的小船在靜止水面上以速率v0向右勻速行駛，一質(zhì)量為m的救生員站在船尾，相對(duì)小船靜止。若救生員以相對(duì)水面速率v水平向左躍入水中，則救生員躍出后小船的速率為( ),圖2,答案 C,3某一方向上的動(dòng)量守恒從傾角為30，長(zhǎng)0.3 m的光滑斜面上滑下質(zhì)量為2 kg的貨包，掉在質(zhì)量為13 kg的小車?yán)?圖3)。若小車與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.02，小車能前進(jìn)多遠(yuǎn)？(g取10 m/s2),圖3,答案 0.1 m,4動(dòng)量守恒中的臨界問題如圖4所示，甲、乙兩船的總質(zhì)量(包括船、人和貨物)分別為10m、12m，兩船沿同一直線同一方向運(yùn)動(dòng)，速度分別為2v0、v0。為避免兩船相撞，乙船上的人將一質(zhì)量為m的貨物沿水平方向拋向甲船，甲船上的人將貨物接住，求拋出貨物的最小速度。(不計(jì)水的阻力),圖4,解析 設(shè)乙船上的人拋出貨物的最小速度大小為vmin，拋出貨物后船的速度為v1，甲船上的人接到貨物后船的速度為v2，由動(dòng)量守恒定律得 12mv011mv1mvmin 10m2v0mvmin11mv2 為避免兩船相撞應(yīng)滿足 v1v2 聯(lián)立式得 vmin4v0 答案 4v0,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題時(shí)應(yīng)該首先判斷動(dòng)量是否守恒，這就需要理解好動(dòng)量守恒的條件，基本思路如下,方法技巧,碰撞模型的規(guī)律及應(yīng)用,1碰撞現(xiàn)象滿足的規(guī)律 (1)動(dòng)量守恒定律。 (2)機(jī)械能不增加。 (3)速度要合理。 若碰前兩物體同向運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)有v后v前，碰后原來(lái)在前的物體速度一定增大，若碰后兩物體同向運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)有v前v后。 碰前兩物體相向運(yùn)動(dòng)，碰后兩物體的運(yùn)動(dòng)方向不可能都不改變。,結(jié)論：(1)當(dāng)m1m2時(shí)，v10，v2v1(質(zhì)量相等，速度交換) (2)當(dāng)m1m2時(shí)，v10，v20，且v2v1(大碰小，一起跑) (3)當(dāng)m1m2時(shí)，v10，v20(小碰大，要反彈) (4)當(dāng)m1m2時(shí)，v1v0，v22v1(極大碰極小，大不變，小加倍) (5)當(dāng)m1m2時(shí)，v1v1，v20(極小碰極大，小等速率反彈，大不變),【典例】 2015全國(guó)卷，35(2)如圖5，在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上，物體A、B、C位于同一直線上，A位于B、C之間。A的質(zhì)量為m，B、C的質(zhì)量都為M，三者均處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)使A以某一速度向右運(yùn)動(dòng)，求m和M之間應(yīng)滿足什么條件，才能使A只與B、C各發(fā)生一次碰撞。設(shè)物體間的碰撞都是彈性的。,圖5,1判斷碰撞后速度的可能值A(chǔ)、B兩球在光滑的水平面上同向運(yùn)動(dòng)，mA1 kg，mB2 kg，vA6 m/s，vB2 m/s，當(dāng)A球追上B球并發(fā)生碰撞后，A、B兩球速度的可能值是( ) AvA5 m/s，vB2.5 m/s BvA2 m/s，vB4 m/s CvA4 m/s，vB7 m/s DvA7 m/s，vB1.5 m/s,解析 由制約關(guān)系可知，A球追上B球發(fā)生碰撞后一定有vBvA，這樣排除了選項(xiàng)A、D；再依據(jù)制約關(guān)系可知，碰撞后動(dòng)能不能增加，進(jìn)而排除選項(xiàng)C；對(duì)剩下的選項(xiàng)B，經(jīng)驗(yàn)證同時(shí)滿足上述三個(gè)制約關(guān)系，所以B正確。 答案 B,圖6,解析 從兩小球碰撞后到它們?cè)俅蜗嘤?，小球A和B的速度大小保持不變。根據(jù)它們通過的路程，可知小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比為41。 設(shè)碰撞后小球A和B的速度分別為v1和v2，在碰撞過程中動(dòng)量守恒，碰撞前后動(dòng)能相等。,3非彈性碰撞(2015全國(guó)卷)兩滑塊a、b沿水平面上同一條直線運(yùn)動(dòng)，并發(fā)生碰撞；碰撞后兩者粘在一起運(yùn)動(dòng)；經(jīng)過一段時(shí)間后，從光滑路段進(jìn)入粗糙路段。兩者的位置x隨時(shí)間t變化的圖象如圖7所示。求：,圖7,(1)滑塊a、b的質(zhì)量之比； (2)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機(jī)械能之比。 解析 (1)設(shè)a、b的質(zhì)量分別為m1、m2，a、b碰撞前的速度為v1、v2。由題給圖象得 v12 m/s v21 m/s a、b發(fā)生完全非彈性碰撞，碰撞后兩滑塊的共同速度為v。由題給圖象得,答案 (1)18 (2)12,“人船模型”類問題的處理方法 1人船模型的適用條件 物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒且系統(tǒng)中物體原來(lái)均處于靜止?fàn)顟B(tài)，合動(dòng)量為0。,2人船模型的特點(diǎn) (1)遵從動(dòng)量守恒定律，如圖8所示。,圖8,圖9,(1)若鎖定滑塊，試求小球通過最高點(diǎn)P時(shí)對(duì)輕桿的作用力大小及方向； (2)若解除對(duì)滑塊的鎖定，試求小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度大??； (3)在滿足(2)的條件下，試求小球擊中滑塊右側(cè)軌道位置點(diǎn)與小球起始位置點(diǎn)間的距離。,1(2015福建理綜)如圖10，兩滑塊A、B在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，滑塊A的質(zhì)量為m，速度大小為2v0，方向向右，滑塊B的質(zhì)量為2m，速度大小為v0，方向向左，兩滑塊發(fā)生彈性碰撞后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是( ),圖10,AA和B都向左運(yùn)動(dòng) BA和B都向右運(yùn)動(dòng) CA靜止，B向右運(yùn)動(dòng) DA向左運(yùn)動(dòng)，B向右運(yùn)動(dòng) 解析 由于A、B碰前總動(dòng)量為0，由動(dòng)量守恒可知碰后總動(dòng)量也為0，因兩滑塊發(fā)生彈性碰撞，故碰后A、B一定反向，即A向左運(yùn)動(dòng)，B向右運(yùn)動(dòng)，