浙江专版2019版高考物理大一轮复习第十二章动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核第1课时动量定理动量守恒定律及其应用课件.ppt

1、考纲要求,第1课时动量定理动量守恒定律及其应用,1.动量,(1)定义：运动物体的质量和_的乘积叫做物体的动量，通常用p来表示。(2)表达式：p_。(3)单位：_。(4)标矢性：动量是矢量，其方向和_方向相同。(5)动量的瞬时性：动量是描述物体运动状态的物理量，针对某一_而言。(6)动量的变化量：是矢量，其表达式ppp为矢量式，当p、p在同一条直线上时，可规定正方向，将矢量运算转化为代数运算。,速度,mv,kgm/s,速度,时刻,2.冲量,(1)定义：力F与力的作用时间t的_。(2)定义式：I_，单位是_。(3)方向：恒力作用时，与力的方向_。(4)物理意义：是一个过程量，表示力在时间上积累的作

2、用效果。,乘积,Ft,Ns,相同,3.动量定理,(1)内容：物体在一个过程始末的_等于它在这个过程中所受_的冲量。(2)表达式：ppI合。(3)动量定理既适用于恒力，也适用于变力。,动量变化,合力,4.动量守恒定律,(1)内容：如果一个系统_，或者所受_为0，这个系统的总动量保持不变。(2)表达式：m1v1m2v2_。(3)适用条件理想守恒：系统不受外力或所受_为零，则系统动量守恒。(2)近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远_外力时，系统的动量可近似看成守恒。(3)分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒。,不受外力,外力的矢量和,m1v1m2v2,外力的合力,

3、大于,5.碰撞,(1)定义：碰撞是指物体间的相互作用持续时间_，而物体间的相互作用力_的现象。(2)特点：在碰撞现象中，一般都满足内力_外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒。(3)分类,很短,很大,远大于,守恒,最大,6.反冲运动,(1)反冲：根据动量守恒定律，如果一个静止的物体在_的作用下分裂为两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向_的方向运动。(2)反冲现象的应用及防止应用：农田、园林的喷灌装置是利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水一边_ ，可以自动改变喷水的方向。防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的_，所以用步枪射击时要把枪身抵在_，以减少反冲的影响。,内力,相反,旋转,准确

4、性,肩部,7.火箭,(1)火箭的原理火箭的工作原理是_运动，其反冲过程_守恒，它靠向后喷出的气流的反冲作用而获得_的速度。(2)影响火箭获得速度大小的因素喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度约为_m/s。火箭的质量比：指火箭起飞时的质量与_之比，决定于火箭的结构和材料。现代火箭的质量比一般小于_。喷气速度_ ，质量比_ ，火箭获得的速度_。,反冲,动量,向前,2 0004 000,火箭除燃料外的箭体质量,10,越大,越大,越大,【思考判断】1.动量越大的物体，其速度越大( )2.物体的动量越大，其惯性也越大( )3.物体所受合力不变，则动量也不改变( )4.物体沿水平面运动时，重力不做功，其冲

5、量为零( )5.物体所受合外力的冲量的方向与物体末动量的方向相同( )6.物体相互作用时动量守恒，但机械能不一定守恒( )7.做匀速圆周运动的物体动量不变( )8.物体的动能不变，其动量一定不变( )9.应用动量守恒定律时，速度应相对同一参考系( ),考点一动量和动量定理(/c),要点突破1.用动量定理解题的基本思路,2.用动量定理解释现象,(1)物体的动量变化一定，此时力的作用时间越短，力就越大；时间越长，力就越小。(2)作用力一定，此时力的作用时间越长，动量变化越大；力的作用时间越短，动量变化越小。,典例剖析【例】 质量为60 kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂

6、起来。已知弹性安全带的缓冲时间1.2 s，安全带长5 m，g取10 m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为(),A.500 N B.1 100 N C.600 N D.100 N,答案B,【方法总结】动量定理的两个重要应用(1)应用Ip求变力的冲量：如果物体受到大小或方向改变的力的作用，则不能直接用IFt求变力的冲量，可以求出该力作用下物体动量的变化p，等效代换变力的冲量I。(2)应用pFt求动量的变化：例如，在曲线运动中，速度方向时刻在变化，求动量变化(pp2p1)需要应用矢量运算方法，计算比较复杂，如果作用力是恒力，可以求恒力的冲量，等效代换动量的变化。,针对训练1.如图所示，篮球运动员

7、接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以(),A.减小球的动量的变化量B.减小球对手作用力的冲量C.减小球的动量变化率D.延长接球过程的时间来减小动量的变化量,答案C,2.在水平力F30 N的作用下，质量m5 kg的物体由静止开始沿水平面运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数0.2，若F作用6 s后撤去，撤去F后物体还能向前运动多长时间才停止？(g取10 m/s2),答案12 s,考点二动量守恒定律(/c),要点突破1.动量守恒的判断,(1)明确系统由哪几个物体组成。(2)对系统中各物体进行受力分析，分清哪些是内力，哪些是外力。(3)看所有外力的合力是

8、否为零，或内力是否远大于外力，从而判定系统的动量是否守恒。注意：动量守恒的条件和机械能守恒的条件不同。机械能守恒的条件是只有重力、弹力做功，动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力的合力为零。,2.动量守恒定律的理解,(1)矢量性：表达式中涉及的都是矢量，需要首先选取正方向，分清各物体初末动量的正、负。(2)瞬时性：动量是状态量，动量守恒指对应每一时刻的总动量都和初时刻的总动量相等。不同时刻的动量不能相加。(3)同一性：速度的大小跟参考系的选取有关，应用动量守恒定律，各物体的速度必须是相对同一参考系的速度。一般选地面为参考系。(4)普适性：它不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系

9、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。,3.动量守恒定律的解题步骤,典例剖析【例】 在高速公路上发生了一起交通事故，一辆质量为1 500 kg 向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3 000 kg 向北行驶的卡车，碰后两车接在一起，并向南滑行了一小段距离后停止，根据测速仪的测定，长途客车碰前以20 m/s 的速率行驶，由此可判断卡车碰前的行驶速率是(),A.小于10 m/sB.大于10 m/s小于20 m/sC.大于20 m/s小于30 m/sD.大于30 m/s小于40 m/s,答案A,针对训练1.(多选)下列相互作用的过程中，可以认为系统动量守恒的是(),解析动量

10、守恒的条件是相互作用的物体系统不受外力或所受外力的合力为零，而相互作用过程中内力远大于外力时也可认为动量守恒。图A中，滑轮男孩推滑轮女孩的过程中，内力远大于外力，因此系统的动量可认为守恒；图B和图D中，在两物体相互作用的过程中，没有满足内力远大于外力的条件，系统的动量不守恒；图C中，太空中无空气阻力作用，太空人和子弹在相互作用过程中动量守恒。答案AC,2.如图所示，游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动；设甲同学和他的车的总质量为150 kg，碰撞前向右运动，速度的大小为4.5 m/s，乙同学和他的车的总质量为200 kg，碰撞前向左运动，速度的大小为 4.25

11、 m/s，则碰撞后两车共同的运动速度为(取向右为正方向)(),A.1 m/s B.0.5 m/s C.1 m/s D.0.5 m/s,答案D,考点三碰撞(/d),要点突破1.碰撞过程遵循的原则,(1)系统的动量守恒原则。(2)系统的动能不增加。(3)物理情景要合理若碰前两物体同向运动，则应有v后v前，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有v前v后。碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变。,2.三种典型碰撞的特点,(1)弹性碰撞：动量守恒，没有动能损失。(2)非弹性碰撞：动量守恒，有动能损失。(3)完全非弹性碰撞：动量守恒，动能损失达到最大限度，碰撞完成后系

12、统物体的速度相同。,典例剖析【例】 如图所示，一质量为0.5 kg的小球A以2.0 m/s的速度和静止于光滑水平面上、质量为1 kg的另一大小相同的小球B发生正碰，碰撞后它以0.2 m/s 的速度反弹。求：,(1)原来静止小球B获得的速度大小；(2)碰撞过程中损失的机械能。,答案(1)1.1 m/s(2)0.385 J,针对训练1.两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA 1 kg，mB2 kg、vA6 m/s、vB2 m/s。当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是(),A.vA5 m/s，vB2.5 m/sB.vA2 m/s，vB4 m/sC.vA4 m/s，vB7

13、m/sD.vA7 m/s，vB1.5 m/s,答案B,2.如图所示，两小车A、B置于光滑水平面上，质量分别为m和2m，一轻质弹簧两端分别固定在两小车上，开始时弹簧处于拉伸状态，用手固定两小车。现在先释放小车B，当小车B的速度大小为3v时，再释放小车A，此时弹簧仍处于拉伸状态；当小车A的速度大小为v时，弹簧刚好恢复原长。自始至终弹簧都未超出弹性限度。求：,(1)弹簧刚恢复原长时，小车B的速度大小；(2)两小车相距最近时，小车A的速度大小；(3)求两小车相距最近时，弹簧弹性势能大小。,考点四反冲运动火箭(/b),要点突破1.反冲运动的特点,(1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动。(2)反冲运动中，一般内力远大于外力，通常可用动量守恒定律处理。(3)反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，系统总动能一般会增加。,2.火箭获得的最终速度,火箭发射前的总质量为M、燃料燃尽后的质量为m，火箭燃气的喷射速度为v1，如图所示，在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以动量守恒。,典例剖析【例】 如图所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O点。用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处