《金新学案》安徽省高三物理一轮 第十二章 第二讲 动量守恒定律及其应用 选修35.ppt

第二讲动量守恒定律及其应用第二讲动量守恒定律及其应用一、一、动动量守恒定律量守恒定律1内容：相互作用的物体内容：相互作用的物体组组成的系成的系统统_或或_时时，这这个系个系统统的的总动总动量就保量就保持不持不变变，这这就是就是动动量守恒定律量守恒定律2公式：公式：m1v1m2v2_.不受外力不受外力所受合外力所受合外力为为零零m1v1m2v2二、动量守恒的条件二、动量守恒的条件1系统系统_外力或所受合外力外力或所受合外力_时，时，系统的动量守恒系统的动量守恒2系统合外力不为零，但当内力系统合外力不为零，但当内力_外力时系统动量近似守恒如碰撞、打击、外力时系统动量近似守恒如碰撞、打击、爆炸等过程，动量均可认为守恒爆炸等过程，动量均可认为守恒3系统所受合外力不为零，但在某个方向系统所受合外力不为零，但在某个方向上所受合外力上所受合外力_或或_外力，或外外力，或外力可以忽略，则在这个方向上，系统动量守力可以忽略，则在这个方向上，系统动量守恒恒不受不受为零为零远大于远大于为零为零远大于远大于三、动量守恒定律的应用三、动量守恒定律的应用1碰撞碰撞特点：特点：(1)直接作用；直接作用；_短；短；一般一般来说内力远大于外力来说内力远大于外力(2)因内力远大于外力，所以因内力远大于外力，所以_近似守恒近似守恒(3)动能不可能增加动能不可能增加2爆炸爆炸特点：特点：(1)内力内力_外力，动量守恒外力，动量守恒(2)由其他形式能转化为由其他形式能转化为_，系统动能会，系统动能会_时间时间动量动量远大于远大于动能动能增加增加一、一、动动量守恒定律的不同表达形式及含量守恒定律的不同表达形式及含义义1pp(系系统统相互作用前相互作用前总动总动量量p等于相等于相互作用后互作用后总动总动量量p)；2p0(系系统总动统总动量的增量等于零量的增量等于零)；3p1p2(两个物体两个物体组组成的系成的系统统中，中，各自各自动动量增量大小相等、方向相反量增量大小相等、方向相反)二、动量守恒的二、动量守恒的“四性四性”1矢量性：动量守恒方程是一个矢量方程对于作矢量性：动量守恒方程是一个矢量方程对于作用前后物体的运动方向都在同一直线上的问题，应用前后物体的运动方向都在同一直线上的问题，应选取统一的正方向，凡是与选取正方向相同的动量选取统一的正方向，凡是与选取正方向相同的动量为正，相反为负若方向未知，可设为与正方向相为正，相反为负若方向未知，可设为与正方向相同列动量守恒方程，通过解得结果的正负，判定未同列动量守恒方程，通过解得结果的正负，判定未知量的方向知量的方向3相对性：由于动量大小与参考系的选取有关，因相对性：由于动量大小与参考系的选取有关，因此应用动量守恒定律时，应注意各物体的速度必须此应用动量守恒定律时，应注意各物体的速度必须是相对同一参考系的速度一般以地面为参考系是相对同一参考系的速度一般以地面为参考系4普适性：它不仅适用于两个物体所组成的系统；普适性：它不仅适用于两个物体所组成的系统；也适用于多个物体组成的系统；不仅适用于宏观物也适用于多个物体组成的系统；不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统三、动量守恒定律与机械能守恒定律的比较三、动量守恒定律与机械能守恒定律的比较1守恒条件不同：动量守恒定律的守恒条件是系统守恒条件不同：动量守恒定律的守恒条件是系统不受外力或所受外力的合力为零，机械能守恒定律不受外力或所受外力的合力为零，机械能守恒定律的守恒条件是系统仅有重力做功和的守恒条件是系统仅有重力做功和(弹簧弹簧)弹力做功弹力做功可见前者指力，后者指功，两者根本不同可见前者指力，后者指功，两者根本不同2守恒时对内力的要求不同：动量守恒定律中，对守恒时对内力的要求不同：动量守恒定律中，对内力无要求，包括内力是摩擦力，也不影响其动量内力无要求，包括内力是摩擦力，也不影响其动量守恒，机械能守恒定律中，内力不应是滑动摩擦力，守恒，机械能守恒定律中，内力不应是滑动摩擦力，滑动摩擦力做功时，常会使机械能转化为内能，造滑动摩擦力做功时，常会使机械能转化为内能，造成机械能损失，因此谈不上机械能守恒成机械能损失，因此谈不上机械能守恒3动量守恒一定是系统内两个或两个以上的物体之动量守恒一定是系统内两个或两个以上的物体之间动量变化时，系统总动量不变，而机械能守恒着间动量变化时，系统总动量不变，而机械能守恒着重于一个物体的动能与重力势能两种形式的能总和重于一个物体的动能与重力势能两种形式的能总和不变，当然也包含物体间相互作用时机械能总和不不变，当然也包含物体间相互作用时机械能总和不变的情况变的情况解析：解析：小球在下落过程中，除重力做功外无其他小球在下落过程中，除重力做功外无其他力做功，故系统机械能守恒，但小车机械能增加，力做功，故系统机械能守恒，但小车机械能增加，故小球的机械能不守恒在竖直方向上小球有加速故小球的机械能不守恒在竖直方向上小球有加速度，故地面对系统的支持力，不等于系统重力，此度，故地面对系统的支持力，不等于系统重力，此过程中合力冲量不为零，故总动量不守恒，但水平过程中合力冲量不为零，故总动量不守恒，但水平方向动量守恒答案为方向动量守恒答案为C.答案：答案：C答案：答案：A3(2011攀枝花模拟攀枝花模拟)一个航天飞行器甲在高空一个航天飞行器甲在高空绕地球做匀速圆周运动，若它沿与运动相反的绕地球做匀速圆周运动，若它沿与运动相反的方向发射一枚火箭乙，则方向发射一枚火箭乙，则()A甲和乙都可能在原高度绕地球做匀速圆周运甲和乙都可能在原高度绕地球做匀速圆周运动动B甲可能在原高度绕地球做匀速圆周运动，乙甲可能在原高度绕地球做匀速圆周运动，乙不可能在原高度做匀速圆周运动不可能在原高度做匀速圆周运动C甲和乙都不可能在原高度绕地球做匀速圆周甲和乙都不可能在原高度绕地球做匀速圆周运动运动D乙可能在原高度绕地球做匀速圆周运动，甲乙可能在原高度绕地球做匀速圆周运动，甲不可能在原高度做匀速圆周运动不可能在原高度做匀速圆周运动答案：答案：D答案：答案：B答案：答案：B动量守恒的判定动量守恒的判定答案：答案：B11：(2011南昌调研南昌调研)如下图所示，在水平光滑的如下图所示，在水平光滑的桌面上横放着一个圆筒，筒底固定着一个轻质弹簧，桌面上横放着一个圆筒，筒底固定着一个轻质弹簧，今有一小球沿水平方向正对弹簧射入筒内压缩弹簧，今有一小球沿水平方向正对弹簧射入筒内压缩弹簧，而后又被弹出，取圆筒、弹簧、小球为系统，则系而后又被弹出，取圆筒、弹簧、小球为系统，则系统在这一过程中统在这一过程中()A动量守恒，动能守恒动量守恒，动能守恒B动量守恒，机械能守恒动量守恒，机械能守恒C动量不守恒，动能守恒动量不守恒，动能守恒 D动量不守恒，机械能守恒动量不守恒，机械能守恒解析：解析：合外力为零，动量守恒，只有弹力做功，合外力为零，动量守恒，只有弹力做功，机械能守恒机械能守恒答案：答案：B动量守恒定律的应用动量守恒定律的应用应用动量守恒定律的解题步骤应用动量守恒定律的解题步骤(1)明确研究对象，确定系统的组成明确研究对象，确定系统的组成(系统包括哪系统包括哪几个物体及研究的过程几个物体及研究的过程)；(2)进行受力分析，判断系统动量是否守恒进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或某或某一方向上是否守恒一方向上是否守恒)；(3)规定正方向，确定初末状态动量；规定正方向，确定初末状态动量；(4)由动量守恒定律列出得分方程；由动量守恒定律列出得分方程；(5)代入数据，求出结果必要时讨论说明代入数据，求出结果必要时讨论说明答案：答案：(1)两车速度皆为两车速度皆为1.5 m/s(2)15个个在动量守恒定律的应用中，常常会遇到相互作在动量守恒定律的应用中，常常会遇到相互作用的两物体相距最近，避免相碰和物体开始反用的两物体相距最近，避免相碰和物体开始反向等临界问题解决这类临界问题的方法是：向等临界问题解决这类临界问题的方法是：利用极限法分析物体之间的临界状态，挖掘问利用极限法分析物体之间的临界状态，挖掘问题中隐含的临界条件题中隐含的临界条件(如速度和位移等如速度和位移等)，选取，选取适当的系统和过程，运用动量守恒定律进行解适当的系统和过程，运用动量守恒定律进行解答答答案：答案：9答案：答案：C答案：答案：A答案：答案：C练规范、练技能、练速度。