高三物理X3-5-1动量.ppt

一、动量、动能、动量变化量,不受外力,所受外力的矢,量和为零,m1v1m2v2,(3)p1p2，相互作用的两个物体动量的增量等大反向 (4)p0，系统总动量的增量为零 3动量守恒定律的适用条件 (1)不受外力或所受外力的合力为 ，而不是系统内每个物体所受的合外力都为零 (2)近似适用条件：系统内各物体间相互作用的内力远大于系统所受到的外力 (3)如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，则在这一方向上动量守恒,零,三、几种动量守恒问题 1碰撞 (1)概念：碰撞是指物体间的相互作用持续时间 ，而物体间相互作用力 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,很短,很大,远大于,(3)分类,守恒,最大,2.反冲现象 在某些情况下，原来系统内物体具有相同的速度，发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开这类问题相互作用的过程中系统的动能 ，且常伴有其他形式能向动能的转化 3爆炸问题 爆炸与碰撞类似，物体间的相互作用力很大，且 系统所受的外力，所以系统动量 ，爆炸过程中位移很小，可忽略不计，作用后从相互作用前的位置以新的动量开始运动,增大,远大于,守恒,(1)碰撞现象满足的规律 动量守恒 机械能不增加 速度要合理 a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. b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)对反冲现象的三点说明 系统内的不同部分在强大内力作用下向相反方向运动，通常用动量守恒来处理 反冲运动中，由于有其他形式的能转变为机械能，所以系统的总机械能增加 反冲运动中平均动量守恒,(3)爆炸现象的三个规律 动量守恒：由于爆炸是在极短的时间内完成的，爆炸物体间的相互作用力远远大于受到的外力，所以在爆炸过程中，系统的总动量守恒 动能增加：在爆炸过程中，由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能，所以爆炸前后系统的总动能增加 位置不变：爆炸的时间极短，因而作用过程中，物体产生的位移很小，一般可忽略不计，可以认为爆炸后仍然从爆炸前的位置以新的动量开始运动,应用动量守恒定律解题的步骤 1选对象：相互作用的两个或多个物体组成的系统 2选过程：相互作用的一个或多个过程且和已知、未知相关,3判守恒：分析系统的外力，看是否符合守恒条件 4列方程：规定正方向，确定初、末状态的动量的正负号，根据动量守恒定律列方程 5求结果,答案 C,答案 D,“子弹木块”模型的特点： 1系统合外力为零，因此动量守恒； 2系统初动量不为零(一般为一静一动)，末动量也不为零； 3两者发生的相对位移等于子弹入射深度d(穿出木块时为木块宽度),4因子弹与木块之间的摩擦力做功(系统内力做功)导致能量的转化(常常表现为动能向内能转化)，全过程中的机械能便不再守恒,尝试解答 本题中子弹在木块中进入深度l即为木块的最短长度此后m和M以共同速度v一起做匀速直线运动过程如下图所示,(2012山东潍坊重点中学联考)如右图所示，在光滑桌面上放着长木板，其长度为L1.0 m，在长木板的左上端放一可视为质点的小金属块，它的质量和木板的质量相等，最初它们是静止的现让小金属块以v02.0 m/s的初速度向右滑动，当滑动到长木板的右端时，滑块的速度为v11.0 m/s，取g10 m/s2，求： (1)滑块与长木板间的动摩擦因数； (2)小金属块滑到长木板右端经历的时间t.,答案 (1)0.1 (2)1 s,1.对于由两个以上的物体组成的系统，由于物体较多，相互作用的情况以及作用过程较为复杂，虽然仍可对初、末状态建立动量守恒的关系式，但因未知条件过多而无法求解，这时往往要根据作用过程中的不同阶段，建立多个动量守恒方程，或将系统内的物体按作用的关系分成几个系统，分别建立动量守恒方程,2动量守恒定律是关于质点组(系统)的运动规律，在运用动量守恒定律时主要注重初、末状态的动量是否守恒，而不太注重中间状态的具体细节，因此解题非常便利，凡是碰到质点组的问题，可首先考虑是否满足动量守恒的条件,思路启迪 碰后A、B的距离保持不变而速度相等 解题样板 设A，B碰撞后，A的速度为vA，B与C碰撞前B的速度为vB，B与C碰撞后粘在一起的速度为v，由动量守恒定律得： 对A，B木块：mAv0_ (1分) 对B，C木块：mBvB_ (1分),(2012山西四校联考)如右图所示，A，B两个木块质量均为M2 kg，A，B与水平地面间接触光滑，上表面粗糙，质量为m0.2 kg的铁块C，以初速度v010 m/s从A的左端向右滑动，最后铁块与B的共同速度大小为v20.5 m/s，求： (1)A的最终速度vA； (2)铁块刚滑上B时的速度v1.,解析 铁块C和木块B一起向右滑动，由动量守恒定律，mv0MvA(mM)v2，铁块C刚滑上B时，由动量守恒定律，mv0mv12MvA，解得vA0.45 m/s，v11 m/s. 答案 (1)0.45 m/s (2)1 m/s,易错分析 错解一：取人和平板车为一系统，因为系统水平方向不受外力，故系统水平方向动量守恒设人奔跑时车的速度为v1，由动量守恒定律可得(Mm)v0mvMv1， 代入数据得v112.6 m/s. 错解二：根据动量守恒定律得 (Mm)v0m(vv0)Mv1， 代入数据得v19 m/s.,错解一中人奔跑时的动量(mv)中的速度v是以车为参考系的，而不是如同其他速度一样，都是以地面为参考系的；错解二的速度差(vv0)中，v是人奔跑时相对车的速度，而v0是人未奔跑时车的速度，两个速度不是同一时刻的人奔跑时的相对速度是人相对于作用后车的速度，而不是人相对于作用前车的速度 正确解答 取水平向左为正方向人奔跑时，相对于地面的速度为v1v. 由动量守恒定律得(Mm)v0m(v1v)Mv1 代入数据得v17.88 m/s，方向水平向左,一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从艇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 ( ) AMv0(Mm)vmv BMv0(Mm)vm(vv0) CMv0(Mm)vm(vv) DMv0Mvmv,解析 由动量守恒定律可知，Mv0(Mm)vmv，A对 答案 A,子弹射入物体A的过程，为非弹性碰撞过程，子弹和物体A组成的系统动量守恒，但有一部分动能转化为内能，故机械能不守恒；子弹嵌入物体A压缩弹簧的过程中物体A(包括子弹)、物体B组成的系统机械能守恒，所以全过程机械能并不守恒要准确掌握两个定律的适用条件：动量是否守恒是看系统的合外力是否为零(或近似为零)，而机械能是否守恒是看系统有没有机械能转化为其他形式的能对全过程要特别注意某个非弹性碰撞过程的机械能损失,如图所示，在光滑水平地面上，质量为M的滑块上用轻杆及轻绳悬吊质量为m的小球，轻绳的长度为L.此装置一起以速度v0向右滑动另一质量也为M的滑块静止于上述装置的右侧当两滑块相撞后，便粘在一起向右运动，求： (1)两滑块相撞过程中损失的机械能； (2)小球能够上升的最大高度,(对应学生用书P262) 1如下图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，对组成的系统，下列说法中正确的是 ( ) A两手同时放开后，系统总动量始终为零 B先放开左手、后放开右手后，系统动量不守恒 C先放开左手，后放开右手，总动量向左,D无论何时放手，只要两手放开后在弹簧恢复原长的过程中系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零 解析 当两手同时放开时，系统的合外力为零所以系统的动量守恒，又因为开始时总动量为零，故系统总动量始终为零，选项A正确；先放开左手，左边的物体就向左运动，当再放开右手后，系统所受合外力为零，故系统的动量守恒，且开始时总动量方向向左，放开右手后总动量方向也向左，故选项B错而C、D正确综合上述分析可知选项A、C、D正确 答案 ACD,2如右图所示，木块a、b用一轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力F使弹簧压缩，当撤去外力后，下列说法中正确的是 ( ) Aa尚未离开墙壁前，a、b与弹簧组成的系统动量守恒 Ba尚未离开墙壁前，a、b与弹簧组成的系统机械能守恒 Ca离开墙壁后，a、b与弹簧组成的系统动量守恒 Da离开