高考物理一轮复习专题六第1讲动量守恒定律及应用.ppt

专题六,碰撞与动量守恒,第 1 讲,动量守恒定律及应用,考点 1,动量、冲量,1动量,速度,mv,速度,(1)定义：运动物体的质量和_______的乘积叫做动量，用 p 表示 (2)表达式：p____. (3)单位：由速度单位和质量单位共同确定，即 kgm/s. (4)动量是矢量，其方向和______方向相同,(5)动量、动能、动量变化量的比较,2.冲量,Ft,(1)定义：力和力的作用时间的乘积叫冲量，即 I____. (2)对冲量的理解 冲量是描述力的时间积累效应的物理量，是过程量，与 时间相对应 冲量是矢量，其方向由力的方向决定(不能说和力的方向 相同)如果力的方向在作用时间内保持不变，那么冲量的方向 就和力的方向相同 要注意的是：冲量和功不同，恒力在一段时间内可能不 做功，但一定有冲量,1(单选)关于物体的动量和动能，下列说法中正确的是(,),A,A一物体的动量不变，其动能一定不变 B一物体的动能不变，其动量一定不变 C两物体的动量相等，其动能一定相等 D两物体的动能相等，其动量一定相等,2(双选)如图 611 所示，质量相同的两个小物体 A、 B 处于同一高度现使 A 沿固定的光滑斜面无初速地自由下滑， 而使 B 无初速地自由下落，最后 A、B 都运动到同一水平地面,),BD,上不计空气阻力则在上述过程中，A、B 两物体( 图 611,A所受重力的冲量相同 C所受合力的冲量相同,B所受重力做的功相同 D所受合力做的功相同,解析：两物体落到地面所用的时间不同，故重力的冲量不 相等；两物体的合力的冲量等于动量的变化，两物体初动量为 零，末动量方向不一样，故合力的冲量也不相等；根据机械能 的知识可知，B、D 答案正确,p2、p3，则有(,),图 612,3(单选)如图 612 所示，一物体分别沿三个倾角不同 的光滑斜面由静止开始从顶端下滑到底端 C、D、E 处，三个过 程中重力的冲量依次为 I1、I2、I3，动量变化量的大小依次为p1、,解析：重力的冲量由下落时间决定，三者的下落时间都不 一样，排除 C、D；系统中只有重力做功，故根据能量守恒定律， 三者下滑到底端时速度大小相等，所以三者动量的变化量的大 小相等，B 正确,答案：B,考点 2,动量守恒定律,不受外力,零,1内容：相互作用的物体组成的系统________或所受外力 为___时，这个系统的总动量将保持不变 2公式：m1v1m2v2_________________.,3动量守恒定律成立的条件,m1v1m2v2,(1)系统不受外力或者所受外力之和为零 (2)系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计 (3)系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动 量守恒 (4)全过程的某一阶段系统受的合外力为零，则该阶段系统 动量守恒,4应用动量守恒定律解题时要注意“五性”,(1)矢量性：对于作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 为正，相反为负,(2)同时性：动量是一个瞬时量，动量守恒指的是系统任一,瞬时的动量守恒，不同时刻的动量不能相加,(3)整体性：应用动量守恒定律时，要明确动量守恒定律的 研究对象是整个系统，这个系统的始末状态质量应相等 (4)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是相对于地面的速 度,(5)普适性：适用于多物体系统，适用于宏观及微观 4(单选)一炮艇总质量为 M，以速度 v0 匀速行驶，从船上 以相对海岸的水平速度 v 沿前进方向射出一质量为 m 的炮弹， 发射炮弹后艇的速度为 v，若不计水的阻力，则下列各关系式,中正确的是(,),A,5如图 613，质量为 m 的人站在质量为 M，长为 L 的 静止小船的右端，小船的左端靠在岸边当他向左走到船的左 端时，船左端离岸多远？,图 613,考点 3,碰撞,1碰撞的特点 (1)作用时间极短，内力远大于外力，总动量总是守恒的 (2)碰撞过程中，总动能不增因为没有其他形式的能量转 化为动能 (3)碰撞过程中，两物体产生的位移可忽略 2碰撞的分类 (1)弹性碰撞(或称完全弹性碰撞) 如果在弹性力的作用下，只产生机械能的转移，系统内无 机械能的损失，称为弹性碰撞(或称完全弹性碰撞)此类碰撞过 程中，系统动量和机械能同时守恒,(2)非弹性碰撞,如果是非弹性力作用，使部分机械能转化为物体的内能， 机械能有了损失，称为非弹性碰撞此类碰撞过程中，系统动 量守恒，机械能有损失，即机械能不守恒,(3)完全非弹性碰撞,如果相互作用力是完全非弹性力，则机械能转化成的内能 最大，即机械能的损失最大，称为完全非弹性碰撞碰撞物体 粘合在一起，具有同一速度此类碰撞过程中，系统动量守恒， 机械能不守恒，且机械能的损失最大,(3)当质量小的球碰质量大的球时，碰撞后质量小的球被反,弹回来,4判定碰撞可能性问题的分析思路 (1)判定系统动量是否守恒,(2)判定物理情景是否可行，如追碰后，前面物体动量不能 减小，后面物体动量在原方向上不能增加即追碰后，后面物 体在原方向的速度不可能大于前面物体的速度,(3)判定碰撞后动能不增加,6(双选)质量为 M 的物块以速度 v 运动，与质量为 m 的静 止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比,M/m 可能为(,),AB,A2,B3,C4,D5,7(单选)(上海 2011 届高三调研)从手中竖直向上抛出的小 球，与水平天花板碰撞后又落回到手中，设竖直向上的方向为 正方向，小球与天花板碰撞时间极短若不计空气阻力和碰撞 过程中动能的损失，则下列图象中能够描述小球从抛出到落回,手中整个过程的运动规律的是(,),C,解析：小球做竖直上抛运动，向上为正方向，故速度时间 图象为纵截距为正、斜率为负的直线；与天花板相撞且不计动 能损失与空气摩擦，故速度不能取零且返回时图象应与上抛图 象关于横轴某点对称，只有 C 选项正确,),则 A、B 组成的系统动能损失最大的时刻是(,图 614,8(单选)如图 614 所示，物体 A 静止在光滑的水平面 上，A 的左边固定有轻质弹簧，与 A 质量相等的物体 B 以速度 v，向 A 运动并与弹簧发生碰撞，A、B 始终沿同一直线运动，,AA 开始运动时 CB 的速度等于零时,BA 的速度等于 v 时 DA 和 B 的速度相等时,解析：当两者速度相等时，系统弹性势能最大，故机械能 在该时刻损失最大,答案：D,热点1,碰撞、爆炸中的动量守恒,图 615,1(2010 年深圳一模)如图 616 所示， ABCDE 是由三,部分光滑轨道平滑连接在一起组成的，AB 为水平轨道， BCD 是,半径为 R 的半圆弧轨道， DE 是半径为 2R 的圆弧轨道， BCD,与 DE 相切在轨道最高点 D，R0.6 m质量为 M0.99 kg 的 小物块，静止在 AB 轨道上，一颗质量为 m0.01 kg 子弹水平 射入物块但未穿出，物块与子弹一起运动，恰能贴着轨道内侧 通过最高点从 E 点飞出取重力加速度 g10 m/s2，求：,(1)物块与子弹一起刚滑上圆弧轨道 B 点的速度；,(,(,(,(,(2)子弹击中物块前的速度； (3)系统损失的机械能 图 616,热点 2,动量守恒与能量守恒综合题,图 617,在一个系统中，合外力为零，过程动量守恒， 但存在内力做功的问题，内力做功则能量发生转化一般是动 能与其他形式能的转化，如内力为摩擦力，动能与内能转化； 弹簧弹力做功，动能与弹性势能相互转化；重力做功，重力势 能与动能相互转化只要抓住过程中能量转化关系，判断出哪 个过程中动量守恒，这类问题就不难解决,2(2010 年湛江二模)如图 618 所示，固定在地面上的 光滑圆弧面与车 C 的上表面平滑相接，在圆弧面上有一个滑块 A，其质量为 mA2 kg，在距车的水平面高 h1.25 m 处由静止 下滑，车 C 的质量为 mC6 kg，在车 C 的左端有一个质量 mB 2 kg 的滑块 B，滑块 A 与 B 均可看做质点，滑块 A 与 B 碰撞 后粘合一起共同运动，最终没有从车 C 上滑出，已知滑块 A 和 B 与车 C 的动摩擦因数均为0.5，车 C 与水平地面的摩擦忽 略不计g 取 10m/s2.求：,(1)滑块 A 滑到圆弧面末端时的速度大小,(2)滑块 A 与 B 碰撞后瞬间的共同速度的大小 (3)车 C 的最短长度,图 618,3(2010 年深圳二模)如图 619 所示，MN 为 3 m 宽的 小沟，M 点左侧 1 m 处有一 5 m 高的平台与半径为 1.25 m 的 圆弧底部相切，平台表面与圆轨道都光滑，一质量为 3 kg 的 B 球静止在平台上现让一小球 A 从圆弧左侧与圆心等高处静止 释放，A 球下滑至平台并与 B 球发生碰撞A、B 两球可视为质 点，g10 m/s2.求：,(1)A 球到达圆弧底端时的速度；,(2)要使碰后两球刚好落在小沟两侧，A 球的可能质量,图 619,易错点：动量守恒过程分析,【例 1】如图 6110 所示，带有光滑的半径为 R 的四分 之一圆弧轨道的滑块静止在光滑水平面上，此滑块的质量为 M， 一个质量为 m 的小球由静止从 A 点释放，当小球从滑块 B 上水 平飞出时，滑块和小球的速度分别为多大？,图 6110,1(2010 年新课标卷)如图 6111 所示，光滑的水平地 面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一竖直的墙重物 质量为木板质量的 2 倍，重物与木板间的动摩擦因数为.使木板 与重物以共同的速度 v0 向右运动，某时刻木板与墙发生弹性碰,撞，碰撞时间极短求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经 历的时间设木板足够长，重物始终在木板上重力加速度为 g.,图 6111,。