《江蘇省泰州市高考物理二輪復(fù)習(xí) 101動(dòng)量守恒定律課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《江蘇省泰州市高考物理二輪復(fù)習(xí) 101動(dòng)量守恒定律課件（25頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題十 選修3-5 一、動(dòng)量和沖量動(dòng)量定理 1運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做物體的動(dòng)量，即p=mv. 動(dòng)量和動(dòng)能都是狀態(tài)量，它們的關(guān)系是p2= 2mEk 2力和力的作用時(shí)間的乘積稱為力F的沖量即I=Ft.沖量是矢量，若在時(shí)間t內(nèi)，F(xiàn)方向 恒定 ，則它的方向與F方向相同 3動(dòng)量定理：物體的動(dòng)量增量等于物體所受外力的總沖量，表達(dá)式為Dp=I. (1)動(dòng)量定理表明沖量是使物體動(dòng)量發(fā)生變化的原因，合外力的沖量是物體動(dòng)量變化的量度 (2)動(dòng)量定理給出了物體的合外力沖量與動(dòng)量變化的大小互求關(guān)系和方向同向關(guān)系 (3)牛頓第二定律的動(dòng)量形式為F=Dp/Dt. (4)動(dòng)量定理的表達(dá)式是矢量式在一維的情況下，必須

2、規(guī)定一個(gè)正方向 (5)注意： 在物體受變力作用時(shí)動(dòng)量定理仍然成立但此時(shí)不可用Ft表示沖量，動(dòng)量定理可表達(dá)為I=Dp. 動(dòng)量定理中的速度通常均指以地面為參照系的速度 二、動(dòng)量守恒定律 1動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容：一個(gè)相互作用的物體系統(tǒng)不受外力作用，或所受外力之和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變 2系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件：系統(tǒng)所受合外力為零. 3兩物體質(zhì)量分別為m1、m2，速度分別為v1、v2，沿同一直線運(yùn)動(dòng)，相互作用后，速度分別為v1、v2，則系統(tǒng)動(dòng)量守恒的表達(dá)式為：m1v1+m2v2=m1v1+m2v2或Dp1=-Dp2. 4如果外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，且作用時(shí)間很短 ，即合外力的沖量可以忽略，可近似認(rèn)為系統(tǒng)的總

3、動(dòng)量守恒 5如果系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒，但在某一方向上合外力為零，或在某一方向上的外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，那么在這一方向上的動(dòng)量守恒或近似守恒 6中學(xué)范圍內(nèi)動(dòng)量守恒定律中的速度通常為相對于地面的速度1 1221 12222221 122112200 1. 11112222,AAABBm vm vm vm vm vm vm vm vABAvm vm vm v 三、碰 碰撞： ， 若 、 兩物體發(fā)生彈性碰撞，設(shè)碰前初速度為 ，靜止，則基本方程為 撞反沖222000001112222, .(). 可解出碰后速度 若，則，即質(zhì)量相等的兩物體發(fā)生彈性碰撞的前后，兩物體速度 這一結(jié)論也適用于 初速互相交度不為零時(shí)換AA

4、ABBABAABABABABABm vm vm vmmmvvvvmmmmmmvvvvB (2)完全非彈性碰撞有兩個(gè)主要特征 碰撞過程中系統(tǒng)的動(dòng)能損失最大. 碰后兩物體速度相等. 2反沖 (1)物體向同一方向拋出(沖出)一部分時(shí)(通常一小部分)，剩余部分將獲得相反方向的動(dòng)量增量，這一過程稱為反沖 (2)若所受合外力為零或合外力的沖量可以忽略，則反沖過程動(dòng)量守恒.反沖運(yùn)動(dòng)中，物體的動(dòng)能不斷增大，這是因?yàn)橛衅渌问侥苻D(zhuǎn)化為動(dòng)能例如火箭運(yùn)動(dòng)中，是氣體燃燒釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為火箭和噴出氣體的動(dòng)能 方法指導(dǎo)： 1應(yīng)用動(dòng)量定理解題的步驟： (1)明確研究對象和研究過程 (2)分析研究對象在研究過程中的受力情況

5、和運(yùn)動(dòng)情況 (3)選取正方向，確定物體在運(yùn)動(dòng)過程中始末狀態(tài)的動(dòng)量,合外力的沖量 (4)依據(jù)動(dòng)量定理列出方程并求解 2應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的步驟： (1)明確研究對象與研究過程(把相互作用的多個(gè)物體視為系統(tǒng)，將復(fù)雜的物理過程合理分段或整體分析)； (2)對系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，判斷動(dòng)量是否守恒； (3)確定過程的始、末狀態(tài)系統(tǒng)的總動(dòng)量； (4)建立動(dòng)量守恒方程，求解并驗(yàn)證 3應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題時(shí)應(yīng)注意三性： (1)同時(shí)性：在m1v1+m2v2=m1v1+m2v2中，v1與v2應(yīng)是同一時(shí)刻的速度，v1與v2應(yīng)是另一同一時(shí)刻的速度 (2)矢量性：在一維情況下應(yīng)用動(dòng)量守恒定律，先要確定正方向 (3)相對

6、性：動(dòng)量守恒方程中各速度都指相對同一慣性參考系的速度若題中的速度是物體間的相對速度，則應(yīng)將它轉(zhuǎn)化為相對于慣性參考系(相對于地面)的速度轉(zhuǎn)化時(shí)一定要注意各速度的符號的統(tǒng)一 4判斷碰撞過程是否可能發(fā)生的三條原則： 系統(tǒng)動(dòng)量守恒原則 動(dòng)能不增加守恒原則 物理情景可行性原則 如果碰撞前兩物體同向運(yùn)動(dòng)，則后面物體的速度必大于前面物體的速度，碰撞后，原來在前的物體的速度一定增大，且碰后兩物體同向運(yùn)動(dòng)時(shí)，原來在前的物體速度大于或等于原來在后的物體的速度 1動(dòng)量、動(dòng)量變化、動(dòng)量定理【例1】 一位質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)Dt時(shí)間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v.在此過程中() A地面對他的沖量為

7、mv+mgDt，地面對他做的功 為 mv2 B地面對他的沖量為mv+mgDt，地面對他做的功 為零 C地面對他的沖量為mv，地面對他做的功為 mv2 D地面對他的沖量為mv-mgDt，地面對他做的功 為 零1212【切入點(diǎn)】沖量等于力對時(shí)間的積累，地面對運(yùn)動(dòng)員的作用力為變力，故本題只能從合外力的沖量等于物體動(dòng)量變化入手；功是力對作用點(diǎn)位移的積累，此時(shí)抓住作用點(diǎn)的位移為零為切入點(diǎn)【解析】運(yùn)動(dòng)員的開始狀態(tài)是下蹲狀態(tài)，速度為零，初動(dòng)量p0=0，末狀態(tài)是以v的速度向上離開地面，故末動(dòng)量p=mv.所以Dp=p-p0=mv.設(shè)地面對運(yùn)動(dòng)員的作用力為F，選豎直向上的方向?yàn)檎较?，由?dòng)量定理，有 (F-mg)

8、Dt=mv，所以FDt=mv+mgDt 運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)到身體剛好伸直離開地面，地面對運(yùn)動(dòng)員的作用點(diǎn)在腳底，在力方向上沒有位移，故地面對運(yùn)動(dòng)員做功為零，所以B選項(xiàng)正確【點(diǎn)評】 動(dòng)量定理除用來解決在恒力持續(xù)作用下的問題外，尤其適合用來解決作用時(shí)間短，而力的變化又十分復(fù)雜的問題，如沖擊、碰撞、反沖運(yùn)動(dòng)等應(yīng)用時(shí)只需知道運(yùn)動(dòng)物體的始末狀態(tài)，無需深究其中過程的細(xì)節(jié)只要?jiǎng)恿康淖兓哂写_定的值，就可以用動(dòng)量變化確定沖量或求沖力或平均沖力2碰撞問題【例2】在光滑水平面上停放著兩木塊A和B，A的質(zhì)量大，現(xiàn)同時(shí)施加大小相等的恒力F使它們相向運(yùn)動(dòng)，然后又同時(shí)撤去外力F，結(jié)果A和B迎面相碰后合在一起，問A和B合在一起

9、后的運(yùn)動(dòng)情況將是()A停止運(yùn)動(dòng)B因A的質(zhì)量大而向右運(yùn)動(dòng)C因B的速度大而向左運(yùn)動(dòng)D運(yùn)動(dòng)方向不能確定【切入點(diǎn)】碰撞問題應(yīng)該從動(dòng)量的角度去思考，而不能僅看質(zhì)量或者速度，本題中，AB碰撞前受到的沖量大小相等【解析】 由動(dòng)量定理知，A和B兩物體在碰撞之前的動(dòng)量等大反向，碰撞過程中動(dòng)量守恒，因此碰撞之后合在一起的總動(dòng)量為零，故選A.【點(diǎn)評】 本題容易錯(cuò)選：因?yàn)锳的質(zhì)量大，所以它的慣性大，所以它不容易停下來，因此錯(cuò)選B；或者因?yàn)锽的速度大，所以它肯定比A后停下來，所以錯(cuò)選C. 3應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題時(shí)的矢量性與相對性【例3】如圖所示，在光滑水平面上有A、B兩輛小車，水平面的左側(cè)有一豎直墻，在小車B上坐著一個(gè)

10、小孩，小孩與B車的總質(zhì)量是A車質(zhì)量的10倍兩車開始都處于靜止?fàn)顟B(tài)，小孩把A車以相對于地面的速度 v 推出，A車與墻壁碰后仍以原速率返回，小孩接到A車后，又把它以相對于地面的速度v推出每次推出，A車相 對于地面的速度都是 v，方向向左則小孩把A車推出幾次后，A車返回時(shí)小孩不能再接到A車？11111 0 22(1)5.56.ABABABnABnAnnBAnBnAmm vm vvmnAm vm vm vm vmvvvmmvvnvmvvnn 取水平向右為正方向，小孩第一次推出 車時(shí)：即： 第 次推出 車時(shí)： 則： ， 所以： 當(dāng)時(shí)，再也接不到小車，由以上各式得，取【解析】 .ABAvv運(yùn)用動(dòng)量守恒定律處理問題，既要注意 參考系的統(tǒng)一，又要注意到方向性，不能接到 車【的條件是切入點(diǎn)】【點(diǎn)評】 動(dòng)量是矢量，動(dòng)量守恒定律是一個(gè)矢量方程，當(dāng)相互作用前后動(dòng)量在一條直線上時(shí)，規(guī)定一個(gè)正方向后，各個(gè)量可以用正負(fù)號表示，并可以用代數(shù)和的方法計(jì)算作用前后總動(dòng)量； 動(dòng)量與參考系有關(guān)，通常以地面為參考系,系統(tǒng)作用前后速度都必須相對于地面圖10-1-2