高考一轮复习 动量 动量守恒定律课件

1、第第1讲讲动量动量守恒定律及其应用动量动量守恒定律及其应用(多选多选)下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是 ()动量、动量守恒定律动量、动量守恒定律(考纲要求考纲要求)解析解析A中子弹和木块的系统在水平方向不受外力，竖直中子弹和木块的系统在水平方向不受外力，竖直方向所受合力为零，系统动量守恒；方向所受合力为零，系统动量守恒；B中在弹簧恢复原长中在弹簧恢复原长过程中，系统在水平方向始终受墙的作用力，系统动量不过程中，系统在水平方向始终受墙的作用力，系统动量不守恒；守恒；C中木球与铁球的系统所受合力为零，系统动量守中木球与铁球的系统所受合力为

2、零，系统动量守恒；恒；D中木块下滑过程中，斜面始终受挡板作用力，系统中木块下滑过程中，斜面始终受挡板作用力，系统动量不守恒动量不守恒答案答案AC1动量动量(1)定义定义：运动物体的质量和：运动物体的质量和_的乘积叫做物体的动的乘积叫做物体的动量，通常用量，通常用p来表示来表示(2)表达式表达式：p_(3)单位单位：_(4)标矢性标矢性：动量是矢量，其方向和：动量是矢量，其方向和_方向相同方向相同【知识存盘知识存盘】速度速度kgm/smv速度速度(6)瞬时性：瞬时性：物体的动量总是指物体在某一时刻的动物体的动量总是指物体在某一时刻的动量，即具有瞬时性，故在计算时相应的动量应取量，即具有瞬时性，故

3、在计算时相应的动量应取这一时刻的瞬时速度。这一时刻的瞬时速度。(5)相对性相对性：物体的动量与参照物的选择有关。：物体的动量与参照物的选择有关。 名称名称项目项目 动量动量动能动能动量的变化量动量的变化量定义定义物体的质量和物体的质量和速度的乘积速度的乘积物体由于运动而物体由于运动而具有的能量具有的能量物体的末动量与物体的末动量与初动量的矢量差初动量的矢量差定义式定义式p Ek ppp矢标性矢标性 矢量矢量特点特点状态量状态量状态量状态量过程量过程量关联关联方程方程 Ek Ek pvpmvmvmvmv矢量矢量标量标量22Pm动量、动能、动量的变化量的比较动量、动能、动量的变化量的比较变化关系：

4、动量发生变化时，动能不一定发生变化，动变化关系：动量发生变化时，动能不一定发生变化，动能发生变化时，动量一定发生变化。能发生变化时，动量一定发生变化。动量发动量发生变化生变化速度大小改变方向不变速度大小改变方向不变速度大小不变方向改变速度大小不变方向改变速度大小和方向都改变速度大小和方向都改变动能改变动能改变动能改变动能改变动能不变动能不变2.内力和外力内力和外力1内力：系统内部物体之间的相互作用力内力：系统内部物体之间的相互作用力2外力：系统外部物体对系统内部物体的作用力外力：系统外部物体对系统内部物体的作用力3.动量守恒定律动量守恒定律(1)内容：如果一个系统内容：如果一个系统_，或者，或

5、者_，这个系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定，这个系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律律不受外力不受外力所受外力的矢所受外力的矢量和为量和为0 (2)表达式表达式:p_，系统相互作用前总动量，系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量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，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，相互作用的两个物体动量的增量等大反向向p_，系统总动量的增量为零，系统总动量的增量为零pm1v1m2v2p20（3）动量守恒定律的适用条件：

6、）动量守恒定律的适用条件：理想守恒理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒量守恒 近似守恒近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力：系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒时，系统的动量可近似看成守恒 分方向守恒分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该：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方向上动量守恒动量守恒定律的动量守恒定律的“五性五性”条件性条件性首先判断系统是否满足守恒条件首先判断系统是否满足守恒条件相对性相对性公式中公式中v1、v2、v1、v2必须相对于同

7、一必须相对于同一个惯性系个惯性系同时性同时性公式中公式中v1、v2是在相互作用前同一时刻速是在相互作用前同一时刻速度，度，v1、v2是相互作用后同一时刻的速是相互作用后同一时刻的速度度矢量性矢量性应先选取正方向，凡是与选取的正方向应先选取正方向，凡是与选取的正方向一致的动量为正值，相反为负值一致的动量为正值，相反为负值普适性普适性不仅适用低速宏观系统，也适用于高速不仅适用低速宏观系统，也适用于高速微观系统微观系统（4）动量守恒定律的说明：）动量守恒定律的说明： 如图如图118所示，一质量为所示，一质量为M的平板车的平板车B放在光滑水平面放在光滑水平面上，在其右端放一质量为上，在其右端放一质量为

8、m的小木块的小木块A，M5m，A、B间存在摩擦，现给间存在摩擦，现给A和和B以大以大小相等、方向相反的初速度小相等、方向相反的初速度图图118v0，使，使A开始向左运动，开始向左运动，B开始向右运动，最后开始向右运动，最后A不会滑离不会滑离B，求，求A、B最后的速度大小和方向最后的速度大小和方向（5）总结：应用动量守恒定律的解题步骤：）总结：应用动量守恒定律的解题步骤： (1)确定相互作用的系统为研究对象；确定相互作用的系统为研究对象； (2)分析研究对象所受的外力；分析研究对象所受的外力； (3)判断系统是否符合动量守恒条件；判断系统是否符合动量守恒条件； (4)规定正方向，确定初、末状态动

9、量的正、负号；规定正方向，确定初、末状态动量的正、负号； (5)根据动量守恒定律列式求解根据动量守恒定律列式求解(单选单选)A球的质量是球的质量是m，B球的质量是球的质量是2m，它们在光滑的水，它们在光滑的水平面上以相同的动量运动平面上以相同的动量运动B在前，在前，A在后，发生正碰在后，发生正碰后，后，A球仍朝原方向运动，但其速率是原来的一半，碰后球仍朝原方向运动，但其速率是原来的一半，碰后两球的速率比两球的速率比vA vB为为 ()A1 2 B1 3 C2 1 D2 3弹性碰撞和非弹性碰撞弹性碰撞和非弹性碰撞(考纲要求考纲要求)【思维驱动思维驱动】答案答案D1碰撞碰撞(1)概念概念：碰撞是指

10、物体间的相互作用持续时间：碰撞是指物体间的相互作用持续时间_，而物体间，而物体间相互作用力相互作用力_的现象的现象(2)特点特点：在碰撞现象中，一般都满足内力：在碰撞现象中，一般都满足内力_外力，可认为外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒相互碰撞的系统动量守恒(3)分类分类【知识存盘知识存盘】很短很短很大很大远大于远大于分类标准分类标准种类种类特点特点能量是否守恒能量是否守恒弹性碰撞弹性碰撞动量守恒，机械能守恒动量守恒，机械能守恒非弹性碰撞非弹性碰撞动量守恒，机械能有损失动量守恒，机械能有损失完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞动量守恒，机械能损失最大动量守恒，机械能损失最大碰撞前后动量碰撞前后动量是否

11、共线是否共线对心碰撞对心碰撞(正碰正碰)碰撞前后速度共线碰撞前后速度共线非对心碰撞非对心碰撞(斜碰斜碰)碰撞前后速度不共线碰撞前后速度不共线（4）弹性碰撞的规律）弹性碰撞的规律 两球发生弹性碰撞时满足两球发生弹性碰撞时满足 和和 以质量为以质量为m1、速度为、速度为v1的小球与质量为的小球与质量为m2的静止小的静止小 球发生正面弹性碰撞为例，则有球发生正面弹性碰撞为例，则有 m1v1m1v1m2v2 m1v12 m1v12 m2v22动量守恒动量守恒动能守恒动能守恒解得：解得：v1 v2讨论（一）讨论（一）讨论（二）讨论（二）讨论（三）讨论（三）(5)判定一个碰撞过程是否存在的依据判定一个碰撞

12、过程是否存在的依据（1）碰撞过程中系统的动量是守恒的）碰撞过程中系统的动量是守恒的（2）碰撞后系统的总动能）碰撞后系统的总动能小于或者等于小于或者等于碰撞碰撞前系统的总动能前系统的总动能（3）碰撞后的速度关系和位置关系要符合实）碰撞后的速度关系和位置关系要符合实际情况：际情况： 如碰前同向运动，则如碰前同向运动，则V后后 V前前,碰后原来在碰后原来在前的物体速度增大，且前的物体速度增大，且V前前 =V后后。 如两物体相向运动，碰后两物体的运动如两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变。（不穿越情况）方向不可能都不改变。（不穿越情况）2爆炸现象爆炸现象(1)动量守恒：由于爆炸是在极短的

13、时间内完成的，爆炸物体间动量守恒：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，系统的总动量守恒的总动量守恒(2)动能增加：在爆炸过程中，由于有其他形式的能量动能增加：在爆炸过程中，由于有其他形式的能量(如化学能如化学能)转化为动能，所以爆炸前后系统的总动能增加转化为动能，所以爆炸前后系统的总动能增加(3)位置不变：爆炸和碰撞的时间极短，因而作用过程中，物体位置不变：爆炸和碰撞的时间极短，因而作用过程中，物体产生的位移很小，一般可忽略不计，可以认为爆炸或碰撞后仍产生的位移很小，一般可忽略不计，可

14、以认为爆炸或碰撞后仍然从爆炸或碰撞前的位置以新的动量开始运动然从爆炸或碰撞前的位置以新的动量开始运动3.反冲运动反冲运动(1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动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，物体内部间相互作用力一般较大，物体系统反冲运动中，物体内部间相互作用力一般较大，物体系统所受外力远小于内力，通常可以用动量守恒定律来处理所受外力远小于内力，通常可以用动量守恒定律来处理(3)反冲运动中，由于有其他形式的能转变为机械能，所以系反冲运动中，由于有其他形式的能转变为机械能，所以系统的总动能增加统的总动能增加【典例典例1】 (2012山东卷山东卷，38(2)如图如图

15、117所示，光滑水平轨道上有三个木所示，光滑水平轨道上有三个木块块A、B、C，质量分别为，质量分别为mA3m、mBmCm，开始时，开始时，B、C均静止，均静止，A以初速度以初速度v0向右运动，向右运动，A与与B碰碰考点一考点一动量守恒定律的应用动量守恒定律的应用图图117撞后分开，撞后分开，B又与又与C发生碰撞并粘在一起，此后发生碰撞并粘在一起，此后A与与B间的距间的距离保持不变求离保持不变求B与与C碰撞前碰撞前B的速度大小的速度大小解析解析设设A与与B碰撞后，碰撞后，A的速度为的速度为vA，B与与C碰撞前碰撞前B的速度的速度为为vB，B与与C碰撞后粘在一起的速度为碰撞后粘在一起的速度为v，由

16、动量守恒定律得，由动量守恒定律得对对A、B木块：木块：mAv0mAvAmBvB 对对B、C木块：木块：mBvB(mBmC)v 由由A与与B间的距离保持不变可知间的距离保持不变可知vAv 【典例典例3】 (单选单选)质量为质量为m、速度为、速度为v的的A球与质量为球与质量为3m的静的静止止B球发生正碰碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性球发生正碰碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此，碰撞后的，因此，碰撞后B球的速度可能有不同的值碰撞后球的速度可能有不同的值碰撞后B球的速度大小可能是球的速度大小可能是 ()A0.6v B0.4v C0.2v Dv考点二考点二碰撞模型的规律及应用碰撞模型的规律及应用

17、答案答案B(单选单选)在做在做“验证动量守恒定律验证动量守恒定律”实验时，入射球实验时，入射球a的质量为的质量为m1，被碰球，被碰球b的质量为的质量为m2，小球的半径为，小球的半径为r，各小球的落地，各小球的落地点如图点如图111 所示，下列关于这个实验的说法正确的是所示，下列关于这个实验的说法正确的是 ()实验：验证动量守恒定律实验：验证动量守恒定律(考纲要求考纲要求)【思维驱动思维驱动】图图111A入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球B让入射球与被碰球连续让入射球与被碰球连续10次相碰，每次都要使入射小球次相碰，每次都要使入射小球从斜

18、槽上不同的位置滚下从斜槽上不同的位置滚下C要验证的表达式是要验证的表达式是m1ONm1OMm2OPD要验证的表达式是要验证的表达式是m1OPm1OMm2ONE要验证的表达式是要验证的表达式是m1(OP2r)m1(OM2r)m2ON解析解析在此装置中，应使入射球的质量大于被碰球的质量，在此装置中，应使入射球的质量大于被碰球的质量，防止入射球反弹或静止，故防止入射球反弹或静止，故A错；入射球每次必须从斜槽的错；入射球每次必须从斜槽的同一位置由静止滚下，保证每次碰撞都具有相同的初动量，同一位置由静止滚下，保证每次碰撞都具有相同的初动量，故故B错；两球做平抛运动时都具有相同的起点，故应验证的错；两球做

19、平抛运动时都具有相同的起点，故应验证的关系式为：关系式为：m1OPm1OMm2ON，D对，对，C、E错错答案答案D1实验原理实验原理在一维碰撞中，测出物体的质量在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度和碰撞前后物体的速度v、v，找出碰撞前的动量，找出碰撞前的动量pm1v1m2v2及碰撞后的动量及碰撞后的动量pm1v1m2v2，看碰撞前后动量是否守恒，看碰撞前后动量是否守恒2实验器材实验器材方案一方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个两个)、重物、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等

20、方案二方案二：带细线的摆球：带细线的摆球(两套两套)、铁架台、天平、量角器、坐标、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等纸、胶布等方案三方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个两个)、天、天平、撞针、橡皮泥平、撞针、橡皮泥方案四方案四：斜槽、小球：斜槽、小球(两个两个)、天平、复写纸、白纸等、天平、复写纸、白纸等【知识存盘知识存盘】3实验步骤实验步骤方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验(如图如图112所示所示)图图112(1)测质量测质量：用天平测出滑块质量：用天平测出滑块质量(2)安装安装：正确安装好气垫导轨：正确

21、安装好气垫导轨(3)实验实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度各种情况下碰撞前后的速度(改变滑块的质量改变滑块的质量改变改变滑块的初速度大小和方向滑块的初速度大小和方向)(4)验证验证：一维碰撞中的动量守恒：一维碰撞中的动量守恒方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验碰撞实验(如图如图113所示所示)(1)测质量测质量：用天平测出两小球的质量：用天平测出两小球的质量m1、m2.(2)安装安装：把两个等大小球用等长悬线悬挂起：把两个等大小球用等长悬线悬挂起来来(3)实验实

22、验：一个小球静止，拉起另一个小球，放：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰下时它们相碰图图113(4)测速度测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小小球的速度，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度球的速度(5)改变条件改变条件：改变碰撞条件，重复实验：改变碰撞条件，重复实验(6)验证验证：一维碰撞中的动量守恒：一维碰撞中的动量守恒方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(如图如图114所示所示)图图114(1)测质

23、量测质量：用天平测出两小车的质量：用天平测出两小车的质量(2)安装安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在两小车的碰撞端分穿过打点计时器，连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥别装上撞针和橡皮泥(3)实验实验：接通电源，让小车：接通电源，让小车A运动，小车运动，小车B静止，两车碰静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一体运动撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一体运动方案四：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律方案四：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律(如图如图115所示所示)图图1

24、15(1)测质量测质量：用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小：用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球球为入射小球(2)安装安装：按照图：按照图115所示安装实验装置调整固定斜所示安装实验装置调整固定斜槽使斜槽底端水平槽使斜槽底端水平(3)铺纸铺纸：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好记：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好记下重垂线所指的位置下重垂线所指的位置O.(4)放球找点放球找点：不放被撞小球，每次让入射小球从斜槽上某：不放被撞小球，每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复固定高度处自由滚下，重复10次用圆规画尽量小的圆把次用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点

25、圈在里面圆心所有的小球落点圈在里面圆心P就是小球落点的平均位就是小球落点的平均位置置(5)碰撞找点碰撞找点：把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球：把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次用步骤次用步骤4的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置和被撞小球落点的平均位置N.如图如图116所示所示图图116(6)验证验证：连接：连接ON，测量线段，测量线段OP、OM、ON的长度将测的长度将测量数据填入表中最后代入量数据填入表中最后代入m1OPm1OMm2ON，看，看在误差允许的范围内是否成立在误差允许的范围内是否成立(7)结束结束：整理好实验器材放回原处：整理好实验器材放回原处五、注意事项五、注意事项1