高一理化生人教高考總復(fù)習(xí)物理PPT課件

1、第1頁/共76頁考綱展示考綱展示動量、動量守恒定律及其動量、動量守恒定律及其應(yīng)用應(yīng)用只限于一只限于一維維彈性碰撞和非彈性碰撞彈性碰撞和非彈性碰撞實驗：驗證動量守恒定律實驗：驗證動量守恒定律第2頁/共76頁 1理解動量、沖量的概念以及動量定理和動量守恒定律的內(nèi)容與公式 2會用牛頓運(yùn)動定律推導(dǎo)動量定理，能用動量定理解釋有關(guān)現(xiàn)象，分析解決有關(guān)問題，并能用動量守恒定律分析碰撞、爆炸、反沖運(yùn)動等實際問題 3在多體系統(tǒng)中能靈活選取研究系統(tǒng)，能靈活運(yùn)用動量、能量及系統(tǒng)的觀點解決各種復(fù)雜的物理問題能力解讀第3頁/共76頁 1注意提高對知識點的理解能力，如動量、動量守恒定律的矢量性及意義，掌握動量守恒定律公式、

2、條件、字母符號含義，這些在高考中往往有體現(xiàn) 2注重提高綜合分析能力和對實際問題的抽象簡化能力在處理物理過程較為復(fù)雜的問題時，必須明確題目所描述的物理過程，弄清物理現(xiàn)象發(fā)生的條件備考策略第4頁/共76頁第一單元動量、動量守恒定律及 應(yīng)用第5頁/共76頁 1定義：運(yùn)動物體的質(zhì)量和的乘積叫做動量，通常用p來表示 2表達(dá)式：p. 3單位：由速度單位和質(zhì)量單位共同確定，即kgm/s. 4動量是矢量，其方向和 方向相同mv速度速度考點梳理第6頁/共76頁 1內(nèi)容：相互作用的物體組成的系統(tǒng)或時，這個系統(tǒng)的總動量就保持不變，這就是動量守恒定律 2公式：m1v1m2v2.不受外力所受合外力為零m1v1m2v2第

3、7頁/共76頁 設(shè)船的質(zhì)量為M，人的質(zhì)量為m，開始時人與船均靜止，當(dāng)人從船頭向船尾走動時，船會向 方向移動，當(dāng)人的速度為v2時，船的速度設(shè)為v1，則 .人運(yùn)動的反Mv1mv20第8頁/共76頁 在動量守恒中，等式兩邊的動量都是相對于同一個參考系而言的，如果在所研究的問題中物體速度的參考系不一樣，必須先統(tǒng)一才可正確求解參考系第9頁/共76頁 碰撞過程是指：作用時間很短，作用力大，碰撞過程兩物體產(chǎn)生的位移可忽略第10頁/共76頁 1爆炸與反沖的特點 (1)內(nèi)力遠(yuǎn)外力，動量守恒 (2)由其他形式的能轉(zhuǎn)化為，動能增加 2反沖運(yùn)動 反沖運(yùn)動是相互作用的物體之間的作用力與反作用力產(chǎn)生的效果反沖運(yùn)動過程中，

4、一般滿足系統(tǒng)的合外力為零，或內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力的條件，因此可用動量守恒定律進(jìn)行分析大于機(jī)械能第11頁/共76頁 1理解動量的概念，應(yīng)明確以下幾點： (1)動量是描述物體運(yùn)動狀態(tài)的量，具有瞬時性：pmv中v應(yīng)取某一時刻的瞬時速度，是描述物體某一瞬間所具有的瞬時值，即動量是狀態(tài)量要點精析第12頁/共76頁 (2)動量具有相對性由于物體運(yùn)動速度與參照系的選擇有關(guān)，所以物體的動量也跟參照系有關(guān)選用不同參照系時，同一運(yùn)動物體的動量可能不同通常在不說明參照系的情況下，物體的動量是指物體相對地面的動量 (3)動量是矢量物體的動量既有大小又有方向，物體動量的方向與物體瞬時速度方向相同所有有關(guān)動量的運(yùn)算應(yīng)遵循平行四

5、邊形定則如果物體運(yùn)動變化前后的動量在同一直線上，那么選定一個正方向后，動量的方向可以用正、負(fù)號表示，矢量運(yùn)算就簡化為代數(shù)運(yùn)算第13頁/共76頁 2動量的變化 (1)因為pmv是矢量，只要m的大小、v的大小和方向中任何一個或幾個發(fā)生變化，動量p就發(fā)生變化 (2)動量的變化量p也是矢量，其方向與速度的改變量v的方向相同 (3)動量變化量p的大小，一般都是用末動量減初動量，也稱為動量增量pp1p0，此式為矢量式，若p1、p0不在一條直線上，要用平行四邊形定則(或矢量三角形法)求矢量差若在同一直線上，先規(guī)定正方向，再用正負(fù)表示p0、pt，則可用pp1p0mv1mv0進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算求解第14頁/共76頁

6、(4)動量定理：F(tt)mvmv第15頁/共76頁第16頁/共76頁 1成立條件 (1)系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零，則系統(tǒng)動量守恒 (2)系統(tǒng)受到的合外力不為零，但當(dāng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時，系統(tǒng)的動量可看成近似守恒 (3)當(dāng)某個方向上受合外力為零，在該方向上動量守恒第17頁/共76頁 2表達(dá)式 (1)pp，系統(tǒng)相互作用前總動量p等于相互作用后的總動量p. (2)m1v1m2v2m1v1m2v2，相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng)，作用前的動量和等于作用后的動量和 (3)p1p2，相互作用的兩個物體動量的增量等大反向 (4)p0，系統(tǒng)總動量的增量為零第18頁/共76頁 系統(tǒng)“總動量保持不變”，不是僅

7、指系統(tǒng)的初、末兩個時刻的總動量都相等，而是指系統(tǒng)在整個過程中任意兩個時刻的總動量都相等，但決不能認(rèn)為系統(tǒng)內(nèi)的每一個物體的動量都保持不變第19頁/共76頁 1矢量性：動量守恒的方程為矢量方程對于作用前后物體的運(yùn)動方向都在同一直線上的問題，應(yīng)選取統(tǒng)一的正方向，凡是與選取正方向相同的動量為正，相反的為負(fù)若未知方向的，可設(shè)為與正方向相同，列動量守恒方程，通過解得結(jié)果的正負(fù)，判定未知量的方向第20頁/共76頁 2相對性：各物體的速度必須是相對同一慣性參考系的速度(沒有特殊說明要選地球這個參考系)，如果題設(shè)條件中各物體的速度不是同一慣性參考系時，必須適當(dāng)轉(zhuǎn)換參考系，使其成為同一參考系的速度 3系統(tǒng)性：解題

8、時，選擇的對象是滿足條件的系統(tǒng)，不是其中一個物體，也不是題中有幾個物體就選幾個物體第21頁/共76頁 4同時性：動量是一個瞬時量，動量守恒指的是系統(tǒng)在任一瞬間的動量恒定在列動量守恒方程m1v1m2v2m1v1m2v2時，等號左側(cè)是作用前(或某一時刻)系統(tǒng)內(nèi)各物體動量的矢量和，等號右側(cè)是作用后(或另一時刻)系統(tǒng)內(nèi)各物體動量的矢量和，不是同一時刻的動量是不能相加的 5階段性：只有滿足守恒條件的過程或階段，動量才守恒第22頁/共76頁 6普遍性：只要系統(tǒng)所受的合外力為零，不論系統(tǒng)內(nèi)部物體之間的相互作用力的性質(zhì)如何，甚至對該力一無所知；不論系統(tǒng)內(nèi)各物體是否具有相同運(yùn)動方向；不論物體相互作用時是否直接接

9、觸；也不論相互作用后粘合在一起還是分裂成碎片，動量守恒定律均適用動量守恒不僅適用于宏觀低速物體，而且還適用于接近光速運(yùn)動的微觀粒子第23頁/共76頁 1碰撞的種類及特點分類標(biāo)準(zhǔn)分類標(biāo)準(zhǔn)種類種類特點特點能量是能量是否守恒否守恒彈性碰撞彈性碰撞動量守恒，機(jī)械能守動量守恒，機(jī)械能守恒恒非完全彈性碰撞非完全彈性碰撞動量守恒，機(jī)械能有動量守恒，機(jī)械能有損失損失完全非彈性碰撞完全非彈性碰撞動量守恒，機(jī)械能損動量守恒，機(jī)械能損失最大失最大碰撞前后動碰撞前后動量是否共線量是否共線對心碰撞對心碰撞(正碰正碰)碰撞前后速度共線碰撞前后速度共線非對心碰撞非對心碰撞(斜碰斜碰)碰撞前后速度不共線碰撞前后速度不共線第2

10、4頁/共76頁 2.彈性碰撞的規(guī)律 兩球發(fā)生彈性碰撞時應(yīng)滿足動量守恒和動能守恒 以質(zhì)量為m1速度為v1的小球與質(zhì)量為m2的靜止小球發(fā)生正面彈性碰撞為例，則有m1v1m1v1m2v2 第25頁/共76頁 具體的有以下幾種情況 m1m2時，則有v10，v2v1 即碰后實現(xiàn)了動量和動能的全部轉(zhuǎn)移(交換速度) m1m2時，有v1v1，v22v1 即碰后m1的速度幾乎未變，仍按原來的方向運(yùn)動，質(zhì)量小的物體m2將以m1速度的兩倍向前運(yùn)動 m1m2時，有v1v1，v20 即碰后m1按原來的速率彈回，m2幾乎未動第26頁/共76頁 1碰撞現(xiàn)象 (1)動量守恒 (2)機(jī)械能不增加 (3)速度要合理 若碰前兩物體

11、同向運(yùn)動，則應(yīng)有v后v前，碰后原來在前的物體速度一定增大，若碰后兩物體同向運(yùn)動，則應(yīng)有v前v后. 碰前兩物體相向運(yùn)動，碰后兩物體的運(yùn)動方向不可能都不改變第27頁/共76頁 2爆炸現(xiàn)象 (1)動量守恒：由于爆炸是在極短的時間內(nèi)完成的，爆炸物體間的相互作用力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于受到的外力，所以在爆炸過程中，系統(tǒng)的總動量守恒 (2)動能增加：在爆炸過程中，由于有其他形式的能量(如化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為動能，所以爆炸前后系統(tǒng)的總動能增加第28頁/共76頁 (3)位置不變：爆炸和碰撞的時間極短，因而作用過程中，物體產(chǎn)生的位移很小，一般可忽略不計，可以認(rèn)為爆炸或碰撞后仍然從爆炸或碰撞前的位置以新的動量開始運(yùn)動第29頁/共76

12、頁 3反沖現(xiàn)象 (1)物體的不同部分在內(nèi)力作用下向相反方向運(yùn)動 (2)反沖運(yùn)動中，相互作用力一般較大，通?？梢杂脛?量守恒定律來處理 (3)反沖運(yùn)動中，由于有其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，所以系統(tǒng)的總動能增加第30頁/共76頁 【例1】將質(zhì)量為0.10 kg的小球從離地面20 m高處豎直向上拋出，拋出時的初速度為15 m/s，g取10 m/s2，求 (1)當(dāng)小球落地時，小球的動量； (2)小球從拋出至落地過程中動量的增量； (3)若其初速度方向改為水平，求小球落地時的動量大小及動量變化量典例剖析第31頁/共76頁第32頁/共76頁第33頁/共76頁pmgt0.1102 kgm/s2 kgm/s 方

13、向豎直向下 答案：(1)2.5 kgm/s，方向向下 (2)4.0 kgm/s，方向向下 (3)2.5 kgm/s2 kgm/s，方向向下第34頁/共76頁 高分通道 計算動量、動量變化量時應(yīng)首先判斷初、末速度的方向，對于動量，由pmv，可直接計算末速度，由定義式求得，對于動量變化pp末p初，此式是矢量式，計算時應(yīng)遵循平行四邊形定則第35頁/共76頁 變式1：質(zhì)量為m的物體，以速率v做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，求： (1)物體所受合外力； (2)物體運(yùn)動半周所受合外力的沖量第36頁/共76頁第37頁/共76頁 動量守恒的判斷方法有兩個：根據(jù)動量守恒的條件，由系統(tǒng)所受的合外力是否為零來判斷系統(tǒng)的動

14、量是否守恒 根據(jù)物理情景研究初、末動量直接判斷動量是否守恒有時第種方法比第種方法簡捷得多第38頁/共76頁 【例2】光滑水平面上A、B兩小車間有一彈簧(如圖1)，用手抓住小車并將彈簧壓縮后使小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，將兩小車及彈簧看做系統(tǒng)，下列說法中正確的是()第39頁/共76頁 A兩手同時放開后，系統(tǒng)總動量始終為零 B先放開左手，再放開右手后，系統(tǒng)總動量不守恒 C先放開左手，后放開右手，系統(tǒng)總動量向左 D無論何時放手，兩手都放開后，在彈簧恢復(fù)原長的過程中，系統(tǒng)總動量都保持不變，但系統(tǒng)的總動量不一定為零第40頁/共76頁 分析：解答該題一定要注意動量守恒定律的適用條件 解析：兩手同時放開后，A、B間僅

15、有彈簧彈力(內(nèi)力)作用，系統(tǒng)動量守恒，而系統(tǒng)初動量為零，故總動量始終為零 先放開左手，彈力的沖量將使A獲得向左的動量，再放開右手，系統(tǒng)動量守恒，但總動量不再為零，而是向左 答案：ACD第41頁/共76頁 高分通道 (1)動量守恒的條件是系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零，因此在判斷系統(tǒng)動量是否守恒時一定要分清內(nèi)力和外力；(2)在同一物理過程中，系統(tǒng)的動量是否守恒，與系統(tǒng)的選取密切相關(guān)，因此，在運(yùn)用動量守恒定律解題時，一定要明確在哪一過程中哪些物體組成的系統(tǒng)動量是守恒的第42頁/共76頁 變式2：如圖2所示，從傾角為30、長為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)?/p>

16、，若小車與水平面之間的動摩擦因數(shù)0.02，小車能前進(jìn)的距離為_(g取10 m/s2)第43頁/共76頁第44頁/共76頁答案：0.1 m第45頁/共76頁 【例3】如圖3所示，光滑水平直軌道上有三個滑塊A、B、C，質(zhì)量分別為mAmC2m，mBm，A、B用細(xì)繩連接，中間有一壓縮的輕彈簧(彈簧與滑塊不拴接)開始時A、B以共同速度v0運(yùn)動，C靜止某時刻細(xì)繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同求B與C碰撞前B的速度第46頁/共76頁第47頁/共76頁 高分通道 解答本題時關(guān)鍵是研究對象和過程的選取，如果選取不合理容易造成失分，另外計算失誤也是失分的一個重要原因

17、第48頁/共76頁 變式3：質(zhì)量為2 kg的平板車B的上表面水平，靜止在光滑水平面上，平板車一端靜止著一塊質(zhì)量為2 kg的物體A，一顆質(zhì)量為0.01 kg的子彈以600 m/s的水平速度射穿A后，速度變?yōu)?00 m/s，如圖4所示如果A、B之間的動摩擦因數(shù)為0.05，求： (1)A的最大速度； (2)若A不會滑離B， 則B的最大速度第49頁/共76頁 解析：在子彈撞擊A的過程中，子彈與A組成系統(tǒng)的總動量守恒，此過程結(jié)束時A的速度最大，設(shè)此刻子彈的速度為v，A的速度為vA，則有mv0mvmAvA，解得：vA2.5 m/s. 當(dāng)A在B上滑動過程中，A與B組成系統(tǒng)的總動量守恒，此過程結(jié)束時B的速度最

18、大，設(shè)為vB，則有：mAvA(mAmB)vB，解得vB1.25 m/s 答案：(1)2.5 m/s(2)1.25 m/s第50頁/共76頁 根據(jù)動量守恒、能量守恒觀點判斷碰撞物體間的質(zhì)量比或碰撞的次數(shù)第51頁/共76頁 【例4】甲、乙兩球在光滑水平軌道上同向運(yùn)動，已知它們的動量分別是p甲5 kgm/s，p乙7 kgm/s，甲追乙并發(fā)生碰撞，碰后乙球的動量變?yōu)閜乙10 kgm/s，則兩球質(zhì)量m甲與m乙的關(guān)系可能是() Am甲m乙 Bm乙2m甲 Cm乙4m甲 Dm乙6m甲 解析：由碰撞中動量守恒可求得p甲2kgm/s， 要使甲追上乙則必有v甲v乙，即第52頁/共76頁第53頁/共76頁答案：C第5

19、4頁/共76頁 高分通道 解析碰撞問題時，一般應(yīng)遵從三個原則： (1)動量守恒原則；(2)能量原則碰后兩物體總動能不大于碰前兩物體的總動能；(3)撞擊力原則若一物體所受撞擊力方向與撞擊前速度同向，則碰后速度必然增大；反之，碰后速度要減小或反向第55頁/共76頁 變式4：拋出的手雷在最高點時的水平速度為10 m/s，這時突然炸成兩塊，其中大塊質(zhì)量300 g仍按原方向飛行，其速度測得為50 m/s，另一小塊質(zhì)量為200 g，求它的速度的大小和方向第56頁/共76頁 解析：設(shè)手雷原飛行方向為正方向，則整體初速度v010 m/s；v10.3 kg的大塊速度為v150 m/s，m20.2 kg的小塊速度

20、為v2，方向不清，暫設(shè)為正方向 由動量守恒定律：(m1m2)v0m1v1m2v2 代入數(shù)據(jù)解得：v250 m/s 此結(jié)果表明，質(zhì)量為200 g的那部分以50 m/s的速度向反方向運(yùn)動，其中負(fù)號表示與所設(shè)正方向相反 答案：50 m/s與原飛行方向相反第57頁/共76頁 1一炮艇總質(zhì)量為M，以速度v0勻速行駛，從艇上以相對海岸的水平速度v沿前進(jìn)方向射出一質(zhì)量為m的炮彈，發(fā)射炮彈后艇的速度為v，若不計水的阻力，則下列各關(guān)系式中正確的是_(填選項前的編號) Mv0(Mm)vmv Mv0(Mm)vm(vv0)隨堂檢測第58頁/共76頁 Mv0(Mm)vm(vv) Mv0Mvmv 解析：根據(jù)動量守恒定律，

21、可得Mv0(Mm)vmv. 答案：第59頁/共76頁 2如圖5所示，在水平面上放置質(zhì)量為M800 g的木塊，一質(zhì)量為m50 g的子彈以v0170 m/s的水平速度射入木塊，最終與木塊一起運(yùn)動若木塊與地面間的動摩擦因數(shù)0.2，求木塊在地面上滑行的距離(取g10 m/s2)第60頁/共76頁答案：25 m第61頁/共76頁 32005年10月12號，我國的“神舟”六號載人飛船成功發(fā)射，標(biāo)志著我國航天技術(shù)研究上了一個新臺階，“神六”是用我國自行研制的“長征”號捆綁運(yùn)載火箭搭載升空的，我國的火箭技術(shù)已經(jīng)跨入世界先進(jìn)行列如圖6所示，設(shè)火箭在某段時間內(nèi)噴射燃?xì)獾馁|(zhì)量是m，噴出燃?xì)獾乃俣仁莢，噴出燃?xì)夂蠡鸺馁|(zhì)量是m. (1)求火箭噴氣后獲得的速度v； (2)火箭獲得的速度與哪些因素有關(guān)第62頁/共76頁第63頁/共76頁第64頁/共76頁第65頁/共76頁 4如圖7所示，一輛質(zhì)量MA3 kg的小車靜止在光滑的水平面上，小車上有一質(zhì)量MB1 kg的光滑小球，將一輕質(zhì)彈簧壓縮并鎖定，此時彈簧的彈性勢能為EP6 J，小球與車右端的距離L1.2 m，解除鎖定，小球脫離彈簧后與小車右壁的油灰阻擋層碰撞并被粘住，求： (1)小球脫離彈簧時小球和小車各自的速度； (2)整個過程中，小車移動的距離第66頁/共76頁答案：(1)3 m/s1 m/s(2)0.3 m第67頁/