高考物理大一轮复习动量守恒定律及其应用课件人教版.ppt

基础课2 动量守恒定律及其应用,知识点一、动量守恒定律及其应用 1动量守恒定律 (1)内容：如果一个系统_，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律。 (2)表达式 p_，系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p。 m1v1m2v2_，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和。 p1_，相互作用的两个物体动量的增量等大反向。 p_，系统总动量的增量为零。,不受外力,p,m1v1m2v2,p2,0,2动量守恒的条件 不受外力或所受外力的合力为零，不是系统内每个物体所受的合外力都为零，更不能认为系统处于_状态。,平衡,知识点二、弹性碰撞和非弹性碰撞 1碰撞 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,最多,思考判断 (1)系统动量不变是指系统的动量大小和方向都不变。( ) (2)系统的动量守恒时，机械能也一定守恒。( ) (3)动量守恒定律表达式m1v1m2v2m1v1m2v2一定是矢量式，应用时一定要规定正方向，且其中的速度必须相对同一个参考系。( ) (4)若在光滑水平面上的两球相向运动，碰后均变为静止，则两球碰前的动量大小一定相同。( ),答案 (1) (2) (3) (4),动量守恒定律的条件及应用,1动量守恒的条件 (1)理想守恒：系统不受外力或所受外力的矢量为零，则系统动量守恒。 (2)近似守恒：系统受到的外力矢量和不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒。 (3)某一方向上守恒：系统在某个方向上所受外力矢量和为零时，系统在该方向上动量守恒。,2动量守恒定律的“六种”性质,1动量是否守恒的判断如图1所示，小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱。关于上述过程，下列说法中正确的是 ( ),图1,A男孩和木箱组成的系统动量守恒 B小车与木箱组成的系统动量守恒 C男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒 D木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同 解析 当男孩、小车与木箱看做整体时水平方向所受的合外力才为零，所以选项C正确。 答案 C,2动量守恒定律的应用如图2，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为( ),图2,答案 C,3某一方向上的动量守恒从倾角为30，长0.3 m的光滑斜面上滑下质量为2 kg的货包，掉在质量为13 kg的小车里(图3)。若小车与水平面之间的动摩擦因数0.02，小车能前进多远？(g取10 m/s2),图3,答案 0.1 m,4动量守恒中的临界问题如图4所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v0、v0。为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度。(不计水的阻力),图4,解析 设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为vmin，抛出货物后船的速度为v1，甲船上的人接到货物后船的速度为v2，由动量守恒定律得 12mv011mv1mvmin 10m2v0mvmin11mv2 为避免两船相撞应满足 v1v2 联立式得 vmin4v0 答案 4v0,应用动量守恒定律解题时应该首先判断动量是否守恒，这就需要理解好动量守恒的条件，基本思路如下,方法技巧,碰撞模型的规律及应用,1碰撞现象满足的规律 (1)动量守恒定律。 (2)机械能不增加。 (3)速度要合理。 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。,结论：(1)当m1m2时，v10，v2v1(质量相等，速度交换) (2)当m1m2时，v10，v20，且v2v1(大碰小，一起跑) (3)当m1m2时，v10，v20(小碰大，要反弹) (4)当m1m2时，v1v0，v22v1(极大碰极小，大不变，小加倍) (5)当m1m2时，v1v1，v20(极小碰极大，小等速率反弹，大不变),【典例】 2015全国卷，35(2)如图5，在足够长的光滑水平面上，物体A、B、C位于同一直线上，A位于B、C之间。A的质量为m，B、C的质量都为M，三者均处于静止状态。现使A以某一速度向右运动，求m和M之间应满足什么条件，才能使A只与B、C各发生一次碰撞。设物体间的碰撞都是弹性的。,图5,1判断碰撞后速度的可能值A、B两球在光滑的水平面上同向运动，mA1 kg，mB2 kg，vA6 m/s，vB2 m/s，当A球追上B球并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是( ) AvA5 m/s，vB2.5 m/s BvA2 m/s，vB4 m/s CvA4 m/s，vB7 m/s DvA7 m/s，vB1.5 m/s,解析 由制约关系可知，A球追上B球发生碰撞后一定有vBvA，这样排除了选项A、D；再依据制约关系可知，碰撞后动能不能增加，进而排除选项C；对剩下的选项B，经验证同时满足上述三个制约关系，所以B正确。 答案 B,图6,解析 从两小球碰撞后到它们再次相遇，小球A和B的速度大小保持不变。根据它们通过的路程，可知小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比为41。 设碰撞后小球A和B的速度分别为v1和v2，在碰撞过程中动量守恒，碰撞前后动能相等。,3非弹性碰撞(2015全国卷)两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动，并发生碰撞；碰撞后两者粘在一起运动；经过一段时间后，从光滑路段进入粗糙路段。两者的位置x随时间t变化的图象如图7所示。求：,图7,(1)滑块a、b的质量之比； (2)整个运动过程中，两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比。 解析 (1)设a、b的质量分别为m1、m2，a、b碰撞前的速度为v1、v2。由题给图象得 v12 m/s v21 m/s a、b发生完全非弹性碰撞，碰撞后两滑块的共同速度为v。由题给图象得,答案 (1)18 (2)12,“人船模型”类问题的处理方法 1人船模型的适用条件 物体组成的系统动量守恒且系统中物体原来均处于静止状态，合动量为0。,2人船模型的特点 (1)遵从动量守恒定律，如图8所示。,图8,图9,(1)若锁定滑块，试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小及方向； (2)若解除对滑块的锁定，试求小球通过最高点时的速度大小； (3)在满足(2)的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。,1(2015福建理综)如图10，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是( ),图10,AA和B都向左运动 BA和B都向右运动 CA静止，B向右运动 DA向左运动，B向右运动 解析 由于A、B碰前总动量为0，由动量守恒可知碰后总动量也为0，因两滑块发生弹性碰撞，故碰后A、B一定反向，即A向左运动，B向右运动，