《河北省滄州市高考物理一輪復習 動量守恒定律課件》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《河北省滄州市高考物理一輪復習 動量守恒定律課件(29頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、動量守恒定律動量守恒定律點擊右圖觀看實驗一、動量守恒定律一、動量守恒定律1、動量守恒定律的內容及形式、動量守恒定律的內容及形式(1)一個系統(tǒng)不受外力或者受外力之和為零,這個系統(tǒng)的總動)一個系統(tǒng)不受外力或者受外力之和為零,這個系統(tǒng)的總動量保持不變。量保持不變。 如果如果F=0 則則 p=0(2)表達式的幾種形式)表達式的幾種形式m1v1+m2v2=m1v1+m2v2p1+p2=p1+p2p=p 2、動量守恒定律的適用條件、動量守恒定律的適用條件(1)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零;系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零;(2)系統(tǒng)受外力,但外力遠小于內力系統(tǒng)受外力,但外力遠小于內力, 可以忽略不計可
2、以忽略不計(3)系統(tǒng)在某一個方向上所受的合外力為零,則該方向上動量守恒。系統(tǒng)在某一個方向上所受的合外力為零,則該方向上動量守恒。(4)全過程的某一階段系統(tǒng)受的合外力為零,則該階段系統(tǒng)動量守全過程的某一階段系統(tǒng)受的合外力為零,則該階段系統(tǒng)動量守恒。恒。3、應用動量守恒定律應注意的問題、應用動量守恒定律應注意的問題(1)動量守恒定律的系統(tǒng)性:研究對象是相互作用的物體組成)動量守恒定律的系統(tǒng)性:研究對象是相互作用的物體組成的系統(tǒng),系統(tǒng)總動量保持不變,不是僅指系統(tǒng)的初、末兩個時刻的系統(tǒng),系統(tǒng)總動量保持不變,不是僅指系統(tǒng)的初、末兩個時刻的總動量相等,而是指系統(tǒng)在整個過程中任意兩個時刻的總動量的總動量相等
3、,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,但不能認為系統(tǒng)內的每一個物體的動量都保持不變都相等,但不能認為系統(tǒng)內的每一個物體的動量都保持不變(2)動量守恒定律的矢量性)動量守恒定律的矢量性:要規(guī)定正方向要規(guī)定正方向,已知量跟規(guī)定正方向已知量跟規(guī)定正方向相同的為正值,相反的為負值,求出的未知量是正值,則跟規(guī)定相同的為正值,相反的為負值,求出的未知量是正值,則跟規(guī)定正方向相同,求出的未知量是負值,則跟規(guī)定正方向相反。正方向相同,求出的未知量是負值,則跟規(guī)定正方向相反。(3)速度的同時性:同時性指的是公式中的)速度的同時性:同時性指的是公式中的v1 、v2必須是相互必須是相互作用前同一時刻的
4、速度,作用前同一時刻的速度,v1、v2必須是相互作用后同一時刻的必須是相互作用后同一時刻的速度。速度。(4)速度的相對性)速度的相對性相對性指的是動量守恒定律中各物體在各狀態(tài)下的速度必須是相相對性指的是動量守恒定律中各物體在各狀態(tài)下的速度必須是相對于同一個參照系的速度,一般以地面為參考系。對于同一個參照系的速度,一般以地面為參考系。(5)守恒定律的廣泛性)守恒定律的廣泛性動量守恒定律具有廣泛的適用范圍,不論物體間的相互作用力性動量守恒定律具有廣泛的適用范圍,不論物體間的相互作用力性質如何;不論系統(tǒng)內部物體的個數(shù);不論它們是否互相接觸;不質如何;不論系統(tǒng)內部物體的個數(shù);不論它們是否互相接觸;不論
5、相互作用后物體間是粘合還是分裂論相互作用后物體間是粘合還是分裂,只要系統(tǒng)所受合外力為零只要系統(tǒng)所受合外力為零,動量守恒定律都適用。動量守恒定律既適用于低速運動的宏觀物動量守恒定律都適用。動量守恒定律既適用于低速運動的宏觀物體體,也適用于高速運動的微觀粒子間的相互作用也適用于高速運動的微觀粒子間的相互作用,大到天體大到天體,小到基小到基本粒子間的相互作用都遵守動量守恒定律。本粒子間的相互作用都遵守動量守恒定律。 (6)注意)注意“平均動量守恒平均動量守恒”。當系統(tǒng)在全過程中動量守恒時,則這一系統(tǒng)在全過程中的平均動當系統(tǒng)在全過程中動量守恒時,則這一系統(tǒng)在全過程中的平均動量也守恒。在符合動量守恒的條
6、件下量也守恒。在符合動量守恒的條件下,如果物體做變速運動,為如果物體做變速運動,為了求解位移,可用平均動量及其守恒規(guī)律來處理。了求解位移,可用平均動量及其守恒規(guī)律來處理。5、應用動量守恒定律解題步驟、應用動量守恒定律解題步驟(1)選定研究對象,明確系統(tǒng)包括哪幾個物體)選定研究對象,明確系統(tǒng)包括哪幾個物體(2)進行受力分析,判斷系統(tǒng)動量是否守恒(或某一方向上是)進行受力分析,判斷系統(tǒng)動量是否守恒(或某一方向上是否守恒)否守恒)(3)規(guī)定正方向,確定初末狀態(tài)動量)規(guī)定正方向,確定初末狀態(tài)動量(4)由動量守恒定律列式求解)由動量守恒定律列式求解(5)必要時進行討論)必要時進行討論二、爆炸、碰撞與反沖
7、運動二、爆炸、碰撞與反沖運動1、爆炸和碰撞具有一個共同特點:即相互作用的力為變力,作、爆炸和碰撞具有一個共同特點:即相互作用的力為變力,作用時間極短,作用力極大,且遠遠大于系統(tǒng)受到的外力,故均用時間極短,作用力極大,且遠遠大于系統(tǒng)受到的外力,故均可用動量守恒定律來處理可用動量守恒定律來處理2、爆炸過程中,因有其他形式的能轉化動能,故系統(tǒng)的動能增、爆炸過程中,因有其他形式的能轉化動能,故系統(tǒng)的動能增加加3、碰撞:、碰撞:(1)完全彈性碰撞簡稱彈性碰撞)完全彈性碰撞簡稱彈性碰撞 特點:碰撞前后無能量損失,也就是除了動量守恒之外機特點:碰撞前后無能量損失,也就是除了動量守恒之外機械能守恒(動能之和前
8、后保持不變)械能守恒(動能之和前后保持不變)令碰撞兩物體質量分別為令碰撞兩物體質量分別為m1,m2,碰撞前速度分別為,碰撞前速度分別為v1,v2,則發(fā)生完全彈性碰撞后,末速度的求法為:則發(fā)生完全彈性碰撞后,末速度的求法為:根據(jù)動量守恒:根據(jù)動量守恒:m1v1+m2v2=m1v1+m2v2根據(jù)機械能守恒:根據(jù)機械能守恒:便可求出末速度為:便可求出末速度為:22221122221121212121vmvmvmvm21112122212212112;2mmvmvmmvmmvmvmmv21112122212212112;2mmvmvmmvmmvmvmmv由以上末速度可得結論:由以上末速度可得結論:當兩
9、物體質量相同時當兩物體質量相同時 :v1=v2; v2=v1;即兩物體交換速度;即兩物體交換速度(2)非完全彈性碰撞)非完全彈性碰撞 特點:動量守恒,機械能不守恒,碰后彈開,能量損失介特點:動量守恒,機械能不守恒,碰后彈開,能量損失介于彈性碰撞與完全非彈性碰撞之間于彈性碰撞與完全非彈性碰撞之間(3)完全非彈性碰撞)完全非彈性碰撞 特點:動量守恒,機械能損失最多,碰后粘合在一起特點:動量守恒,機械能損失最多,碰后粘合在一起4、反沖運動、反沖運動(1)反沖運動是相互作用的物體之間的作用力與反作用力產(chǎn)生)反沖運動是相互作用的物體之間的作用力與反作用力產(chǎn)生的效果的效果(2)反沖運動的過程中,如果沒有外
10、力作用或外力的作用遠遠)反沖運動的過程中,如果沒有外力作用或外力的作用遠遠小于物體間的相互作用力,可利用動量守恒定律處理小于物體間的相互作用力,可利用動量守恒定律處理-動量守恒的判斷動量守恒的判斷1、如圖所示、如圖所示, A、B兩物體的質量比兩物體的質量比 mA mB3 2,它們原來靜它們原來靜止在平板車止在平板車C上,上,A、B間有一根被壓縮了的彈簧,間有一根被壓縮了的彈簧,A、B與平板與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同,地面光滑車上表面間的動摩擦因數(shù)相同,地面光滑.當彈簧突然釋放后,當彈簧突然釋放后,則有(則有( )AA、B系統(tǒng)動量守恒系統(tǒng)動量守恒 BA、B、C系統(tǒng)動量守恒系統(tǒng)動量守恒 C小
11、車向左運動小車向左運動 D小車向右運動小車向右運動CABBC2、如圖所示、如圖所示, A、B兩物體的質量比兩物體的質量比 mA mB3 2,它們原來靜它們原來靜止在平板車止在平板車C上,上,A、B間有一根被壓縮了的彈簧,地面光滑間有一根被壓縮了的彈簧,地面光滑.當當彈簧突然釋放后,則有(彈簧突然釋放后,則有( )A 若若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同,與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同,A、B組成系統(tǒng)組成系統(tǒng)的動量守恒的動量守恒B 若若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同,與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同,A、B、C組成組成系統(tǒng)的動量守恒系統(tǒng)的動量守恒C 若若A、B所受摩擦力大小相等,
12、所受摩擦力大小相等,A、B組成系統(tǒng)的動量守恒組成系統(tǒng)的動量守恒D 若若A、B所受摩擦力大小相等,所受摩擦力大小相等, A、B、C組成系統(tǒng)的動量守恒組成系統(tǒng)的動量守恒CABBCD2、如圖所示,兩物體的質量、如圖所示,兩物體的質量m1=2m2,兩物體與水平面間的動摩,兩物體與水平面間的動摩擦因數(shù)擦因數(shù) 2=21 ,兩物體原來靜止,中間夾一被壓縮的輕彈簧,兩物體原來靜止,中間夾一被壓縮的輕彈簧,當燒斷細線后,兩物體被彈簧彈開,兩物體脫離彈簧時的速度均當燒斷細線后,兩物體被彈簧彈開,兩物體脫離彈簧時的速度均不為零,則(不為零,則( )A 兩物體脫離彈簧時的速率最大兩物體脫離彈簧時的速率最大B 兩物體的
13、速率同時達到最大值兩物體的速率同時達到最大值C 兩物體兩物體m1和和m2在剛脫離彈簧時的速率之比為在剛脫離彈簧時的速率之比為1:2D 兩物體再彈開后速度同時減為零兩物體再彈開后速度同時減為零m1m2BCD 3、放在光滑水平面上的、放在光滑水平面上的A、B兩小車中間夾一被壓縮的輕質彈簧,兩小車中間夾一被壓縮的輕質彈簧,用兩手分別控制小車處于靜止狀態(tài),下面說法正確的是用兩手分別控制小車處于靜止狀態(tài),下面說法正確的是( )A 兩手同時放開后,兩車的總動量為零兩手同時放開后,兩車的總動量為零B先放開右手,后放開左手,兩車的總動量向右先放開右手,后放開左手,兩車的總動量向右C先放開左手,后放開右手,兩車
14、的總動量向右先放開左手,后放開右手,兩車的總動量向右D兩手同時放開,兩車總動量守恒;兩手同時放開,兩車總動量守恒; 兩手放開有先后,兩車總動兩手放開有先后,兩車總動量不守恒量不守恒ABD動量的矢量性動能相同的動能相同的A、B兩球,它們的質量分別為兩球,它們的質量分別為m A、mB,且,且mAmB,在光滑的水平面上相向運動,當兩球相碰后,其中一球,在光滑的水平面上相向運動,當兩球相碰后,其中一球停止運動,則可判定:停止運動,則可判定: ( )A碰撞前碰撞前A球的速度小于球的速度小于B球的速度球的速度B碰撞前碰撞前A球的動量大于球的動量大于B球的動量球的動量 C碰撞后碰撞后A球的動量變化大于球的動
15、量變化大于B球的動量變化球的動量變化 D碰撞后碰撞后A球的速度為零,球的速度為零,B球朝反方向運動球朝反方向運動ABD太陽放出的大量中微子向地球飛來,但實驗測定的數(shù)目只有理太陽放出的大量中微子向地球飛來,但實驗測定的數(shù)目只有理論值的三分之一,三分之二的太陽中微子失蹤之謎,一直困擾論值的三分之一,三分之二的太陽中微子失蹤之謎,一直困擾著科學,后來科學家發(fā)現(xiàn)中微子在向地球傳播的過程中衰變?yōu)橹茖W,后來科學家發(fā)現(xiàn)中微子在向地球傳播的過程中衰變?yōu)橐粋€一個子和一個子和一個子,此項成果獲子,此項成果獲“2001年世界十大科技突破獎年世界十大科技突破獎之一之一”。若在衰變中發(fā)現(xiàn)的。若在衰變中發(fā)現(xiàn)的子速度方向
16、與中微子原來方向一子速度方向與中微子原來方向一致,則致,則子的運動方向子的運動方向( ) A一定與一定與子同方向子同方向 B一定與一定與子反方向子反方向C不一定與不一定與子在同一直線上子在同一直線上 D一定與一定與子在同一直線上子在同一直線上D動量守恒定律在特定方向上的運用動量守恒定律在特定方向上的運用如圖所示,質量為如圖所示,質量為0.5kg的小球在距離車底面高的小球在距離車底面高20m處以一定處以一定的初速度向左平拋,落在以的初速度向左平拋,落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右勻速度沿光滑水平面向右勻速行駛的敞篷小車中,車底涂有一層油泥,車與油泥的總質量速行駛的敞篷小車中,車底涂有一層油
17、泥,車與油泥的總質量為為4kg,設小球在落到車底前瞬間速度是,設小球在落到車底前瞬間速度是25m/s,則當小球與,則當小球與小車相對靜止時,小車的速度是(小車相對靜止時,小車的速度是( ) A 5m/s B 4m/s C 8.5m/s D 9.5m/sA在圖中,用一條長為在圖中,用一條長為l質量可以不計的細線拴住一質量為質量可以不計的細線拴住一質量為M半徑半徑為為r的小球,使其在豎直平面里繞的小球,使其在豎直平面里繞O點沿圓周來回擺動,設當小點沿圓周來回擺動,設當小球在右側向左擺動到圖中位置時速度為球在右側向左擺動到圖中位置時速度為v,此時恰好有一質量為,此時恰好有一質量為m速度為速度為v的子
18、彈豎直向下?lián)糁行∏虿⑦M入小球后停下來,線不的子彈豎直向下?lián)糁行∏虿⑦M入小球后停下來,線不斷。子彈從擊中小球到在小球中停下來所經(jīng)過的時間為斷。子彈從擊中小球到在小球中停下來所經(jīng)過的時間為t,這,這一段時間里角度一段時間里角度的微小變化可以不計,求子彈恰好在小球中停的微小變化可以不計,求子彈恰好在小球中停下來時球的速度為多少?下來時球的速度為多少?vmMvmMvsin人船模型問題人船模型問題已知一人站在船上靜止在水上,人的質量為已知一人站在船上靜止在水上,人的質量為m,船的質量為,船的質量為M,人以相對船的速度為人以相對船的速度為v從船頭水平跳出,求船速為多少?(忽略從船頭水平跳出,求船速為多少?
19、(忽略水的阻力)水的阻力) 設船速為設船速為v1,規(guī)定人的速度為正方向,水平方向不受外力,所,規(guī)定人的速度為正方向,水平方向不受外力,所以有:以有:m(v1-v)-Mv1=0 質量質量M=150kg的木船長的木船長l=4m,質量,質量m=50kg的人站立在船頭,的人站立在船頭,它們靜止在平靜的水面上,不計水的阻力,人從船頭走到船尾,它們靜止在平靜的水面上,不計水的阻力,人從船頭走到船尾,求船移動的距離求船移動的距離1m如圖所示,長如圖所示,長12m的木船右端固定一直立桅桿,木船和桅桿的的木船右端固定一直立桅桿,木船和桅桿的總質量為總質量為50kg,木船與水之間的阻力是船(包括人)總重的,木船與
20、水之間的阻力是船(包括人)總重的0.1倍,質量為倍,質量為50kg的人立于木船左端,木船與人均靜止,若人以的人立于木船左端,木船與人均靜止,若人以a=4m/s2的加速度向右奔跑至船的右端并立即抱住桅桿,的加速度向右奔跑至船的右端并立即抱住桅桿,g=10m/s2,求:,求:(1)人從開始奔跑直到達木船右端桅桿所經(jīng)歷的時間)人從開始奔跑直到達木船右端桅桿所經(jīng)歷的時間(2)木船的總位移)木船的總位移(1)2s(2)2m人船模型的衍生題人船模型的衍生題水的阻力不計,當船頭固定一水的阻力不計,當船頭固定一支步槍發(fā)射出一顆子彈打到岸支步槍發(fā)射出一顆子彈打到岸邊的靶上后,問船的運動形式邊的靶上后,問船的運動
21、形式如何?如何?答案:勻速運動答案:勻速運動當連續(xù)發(fā)射大量子彈時,問船當連續(xù)發(fā)射大量子彈時,問船的運動形式如何?的運動形式如何?答案:勻加速運動答案:勻加速運動當把靶安裝在船上時,以上兩個當把靶安裝在船上時,以上兩個問題答案又如何?問題答案又如何?當發(fā)射一顆子彈,未打到靶上當發(fā)射一顆子彈,未打到靶上時,船應作勻速運動,打到靶時,船應作勻速運動,打到靶上瞬間,子彈和船的速度一樣,上瞬間,子彈和船的速度一樣,且同時為零且同時為零當連續(xù)發(fā)射大量子彈時,船應當連續(xù)發(fā)射大量子彈時,船應作勻速運動作勻速運動一艘船有兩個船艙,突然發(fā)現(xiàn)一個船艙存滿了水,于是用抽水一艘船有兩個船艙,突然發(fā)現(xiàn)一個船艙存滿了水,于是用抽水機把盛滿水的船艙里的水抽到另一個船艙,問此時船的運動形機把盛滿水的船艙里的水抽到另一個船艙,問此時船的運動形式如何?式如何?(假設船與水的總質量可以認為不變)(假設船與水的總質量可以認為不變)答案:勻速運動答案:勻速運動一艘船只有一個船艙,突然發(fā)現(xiàn)船艙存滿了水,于是用抽水機一艘船只有一個船艙,突然發(fā)現(xiàn)船艙存滿了水,于是用抽水機把盛滿水的船艙里的水抽到海里去,問此時船的運動形式如何?把盛滿水的船艙里的水抽到海里去,問此時船的運動形式如何?(假設船與水的總質量可以認為不變)(假設船與水的總質量可以認為不變)答案:此為反沖運動,應為勻加速答案:此為反沖運動,應為勻加速運動運動