【红对勾】高考物理 动量守恒定律课件

内容要求说明动量、动量守恒定律及其应用Ⅱ只限于一维弹性碰撞和非弹性碰撞Ⅰ实验：验证动量守恒定律新课标高考对本章的考查主要体现在动量、动量守恒定律及其应用、弹性碰撞和非弹性碰撞及验证动量守恒定律上，新课标对冲量和动量定理没有要求，强调了弹性碰撞和非弹性碰撞的知识，动量守恒定律显得更为突出，由于动量守恒定律研究对象是相互作用的物体所构成的系统，因此在高考中所涉及的物理情境往往较为复杂．由于新课标高考模式和考查方法的变化，动量作为选修内容，要求会降低，题目的难度不会太大，特别是动量与能量的综合题将不会出现．即使出现难度也会大大降低．但动量与带电粒子在电场和磁场中的运动、天体运动、核反应等知识联系起来综合考查将会是命题的热点．因此在复习时要加强碰撞类问题的研究及动量守恒定律应用的综合训练．1．由于本章试题的思考和解题思路与牛顿运动定律不同，因此难度相对较大，而且近年来高考命题思路由“知识立意”逐步转向“能力立意”，越来越重视与现代技术和实际问题的联系，所以在能力要求上注意对理解能力、实际问题抽象简化的能力、应用数学知识的能力和综合分析应用能力的考查．2．解答本章物理问题的思维方法(1)一般是确定好初、末状态．(2)找出状态参量(即速度值及其方向)．(3)列方程求解．3．本章应重点掌握动量、冲量两个概念的物理意义；熟练掌握重要规律；动量守恒定律．明确动量的方向性及动量守恒条件．4．在解题中，凡需要求速度，相互作用的系统又符合动量守恒条件应首选动量守恒定律求解；凡涉及碰撞、反冲、爆炸、打击类问题，应考虑应用动量守恒定律．课时1动量守恒定律知识点一动量——知识回顾——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：kg·m/s.4．标矢性：动量是矢量，其方向和

方向相同．速度mv速度——要点深化——1．动量的理解(1)矢量性：遵从平行四边形定则，可分解、可合成．(2)瞬时性：动量定义中的速度即瞬时速度，计算物体的动量一定要明确是哪一时刻或哪一位置的动量．所以动量是状态量．(3)相对性：由于物体的运动速度与参考系的选取有关，故物体的动量也与参考系的选取有关．通常情况下以地面为参考系，即物体相对地面的动量．2．动量的变化及其计算动量的变化即物体某一运动过程中的末动量减去初动量，也常说为动量的增量．其计算方法：(1)若初、末动量均在一条直线上，首先以某一动量的方向为正方向，则该动量为正值．另一动量若与该动量同向，则其为正值，否则为负值．这样就将一维情况下的矢量运算转化为代数运算，即Δp＝p2－p1.若Δp>0，则动量的变化Δp与所选正方向同向；Δp<0，则动量的变化Δp与所选正方向反向．(2)应用动量定理Δp＝Ft求合外力为恒力情况下动量的增量．3．动动量与与动能能的比比较图1答案：：8kg··m/s，，方向向水平平向左左'4kg··m/s，，与竖竖直方方向成成30°角角知识点点二动量守守恒定定律——知知识回回顾———1．内内容：：相互作作用的的物体体组成成的系系统或时，这这个系系统的的总动动量就就保持持不变变，这这就是是动量量守恒恒定律律．2．公式：：m1v1＋m2v2＝.不受外力力所受合外力为零零m1v1′＋m2v2′3．动量量守恒定定律适用用条件(1)不不受外力力或外力力的合力力为零．．不是系系统内每每个物体体所受的的合外力力为零，，更不能能认为系系统处于于平衡状状态．(2)近近似适用用条件：：系统内内各物体体间相互互作用的的内力远远大于它它所受到到的外力力．(3)如如果系统统在某一一方向上上所受外外力的合合力为零零，则在在这一方方向上动动量守恒恒．——要点点深化———1．相互作用用着的物物体组成成的物体体系统叫叫做物体体系．组组成物体体系的所所有物体体的动量量的矢量量和叫做做物体系系的总动动量．物物体系内内物体间间的相互互作用力力是内力力，系统统内的物物体与系系统外物物体间的的相互作作用力是是外力．．外力作作用可以以影响物物体系的的总动量量，系统统内物体体间的相相互作用用力虽然然可以改改变各物物体的动动量，但但不能改改变物体体系的总总动量．．2．动量量是矢量量，动量量守恒是是指矢量量的守恒恒，变化化前的矢矢量和(公式左左)等于于变化后后的矢量量和(公公式右)．当公公式中两两个物体体的动量量及动量量的变化化都在一一条直线线上，那那么可假假定某一一方向的的动量为为正，相相反方向向的动量量则为负负．上式式的左、、右部分分都变成成了代数数和，上上式即是是代数式式．3．动量量守恒定定律的不不同表达达形式及及含义(1)p＝p′(系统统相互作作用前总总动量p等于相互互作用后后总动量量p′)；(2)Δp＝0(系系统总动动量的增增量等于于零)；；(3)Δp1＝－Δp2(两个物物体组成成的系统统中，各各自动量量增量大大小相等等、方向向相反)．其中(1)的形形式最常常用，具具体到实实际应用用时又有有以下常常见的三三种形式式：①m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(适用用于作用用前后都都运动的的两个物物体组成成的系统统)．②0＝m1v1＋m2v2(适用于于原来静静止的两两个物体体组成的的系统，，比如爆爆炸、反反冲等，，两者速速率及位位移大小小与各自自质量成成反比)．③m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v(适用于于两物体体作用后后结合在在一起或或具有共共同速度度的情况况)．——基础础自测———木块a和b用一根轻轻弹簧连连接起来来，放在在光滑水水平面上上，a紧靠在墙墙壁上，，在b上施加向向左的水水平力使使弹簧压压缩，如如图2所所示，当当撤去外外力后，，下列说说法中正正确的是是()图2A．a尚未离开墙墙壁前，a和b组成的系统统动量守恒恒B．a尚未离开墙墙壁前，a和b组成的系统统动量不守守恒C．a离开墙壁后后，a和b组成的系统统动量守恒恒D．a离开墙壁后后，a和b组成的系统统动量不守守恒解析：动量守恒定定律的适用用条件是不不受外力或或所受合外外力为零．．a尚未离开墙墙壁前，a和b组成的系统统受到墙壁壁对它们的的作用力，，不满足动动量守恒条条件；a离开墙壁后后，系统所所受合外力力为零，动动量守恒．．答案：BC知识点三动量守恒定定律的应用用——知识回回顾——应用动量守守恒定律的的步骤(1)确定定系统：确确定系统由由几个物体体组成，并并分析系统统的，判断是否否符合动量量守恒条件件．(2)选取取时刻：根根据题设条条件，选取取有关的两两个(或几几个)瞬间间，找出这这两个(或或几个)瞬瞬间系统的的总动量．．受力情况(3)规定定方向：凡凡与规定的的正方向一一致的动量量取，反向的动动量取．(4)列出出方程：根根据动量守守恒定律，，列出所选选取两个时时刻的动量量守恒方程程，并求出出结果．正值负值——要点深深化——要注意动量量守恒定律律的矢量性性、瞬时性性、相对性性(1)矢量量性：动量量是矢量．．动量守恒恒是一个矢矢量方程．．当相互作作用前后的的动量在一一直线上时时，规定一一个正方向向后，各个个动量可用用以正负号号表示，并并可用求代代数和的方方法计算作作用前后的的总动量．．动量守恒恒定律也可可以有分量量式．系统统在某个方方向上不受受外力(或或所受外力力的合力为为零)，系系统在该方方向上动量量守恒．(2)瞬时时性：动量量是一个瞬瞬时量，动动量守恒定定律指的是是系统任一一瞬间的动动量恒定．．因此，列列出的动量量守恒定律律表达式m1v1＋m2v2＋…＝m1v1′＋m2v2′＋…其中v1、v2…都是作用用前同一时时刻的瞬时时速度，v1′、v2′…都是作作用后同一一时刻的瞬瞬时速度．．只要系统满满足动量守守恒定律的的条件，在在相互作用用过程的任任何一个瞬瞬间，系统统的总动量量都守恒．．在具体问问题中，可可根据任何何一个瞬间间系统内各各物体的动动量，列出出动量守恒恒表达式．．(3)相对对性：动量量(p＝mv)与参照系系的选择有有关．通常常，以地面面为参照系系，因此，，作用前后后的速度都都必须相对对于地面．．——基础自自测——如图3所示示，在光滑滑水平面上上静止着一一倾角为θ、质量为M的斜面体B.现有一质质量为m的物体A以初速度v0沿斜面上滑滑．若A刚好可到达达B的顶端，且且A、B具有共同速速度．若不不计A、B间的摩擦，，求A滑到B的顶端时A的速度的大大小．图3解析：因为只有物物体A具有竖直方方向的加速速度，故系系统所受合合外力不为为零且沿竖竖直方向，，但由于水水平面光滑滑，系统在在水平方向向上不受外外力，故系系统在水平平方向的动动量守恒．．根据动量量守恒定律律有mv0cosθ＝(m＋M)v题型一对动量的理理解[例1]分别用带有有箭头的线线段表示某某个质点的的初动量p，末动量p′，动量的的变化量Δp.其中线段段长短表示示大小，箭箭头指向表表示矢量方方向．下列列几组中一一定不正确确的是()[解析]由于初动量量与末动量量在一条直直线上，规规定末动量量的方向为为正方向，，则初动量量与末动量量同向取正正，反向取取负，将矢矢量差运算算转化为代代数差运算算，可知A、D正确确，B、C错误．[答案]BC题后反思动量是矢量量，动量的的变化量也也是矢量，，当初动量量与末动量量在一条直直线上时，，要求动量量的变化量量，可通过过规定正方方向，即可可将原来的的矢量运算算转化为代代数运算．．运算的结结果如果为为正，则表表明动量的的变化量与与初动量同同向，如果果为负表明明动量的变变化量与初初动量反向向，如果初初末动量不不在一条直直线上，可可用平行四四边形定则则进行运算算．对于动动量变化量量的方向，，如果合外外力的方向向不变，则则动量变化化量的方向向与合外力力同向，若若合外力的的方向是变变化的，则则可以根据据Δv的方方向向确确定定动动量量变变化化量量的的方方向向．．图4A．．a比b先到到达达S，它它们们在在S点的的动动量量不不相相等等B．．a与b同时时到到达达S，它它们们在在S的动动量量不不相相等等C．．a比b先到到达达S，它它们们在在S点的的动动量量相相等等D．．b比a先到到达达S，它它们们在在S点的的动动量量相相等等答案案：：A题型型二二对动动量量守守恒恒条条件件的的理理解解[例例2]如图图5所所示示，，A、B两物物体体的的质质量量mA>mB，中中间间用用一一段段细细绳绳相相连连并并有有一一被被压压缩缩的的弹弹簧簧，，放放在在平平板板小小车车C上后，A、B、C均处于静止状状态．若地面面光滑，则在在细绳被剪断断后，A、B从C上未滑离之前前，A、B在C上向相反方向向滑动过程中中()图5A．若A、B与C之间的摩擦力力大小相同，，则A、B组成的系统动动量守恒，A、B、C组成的系统动动量也守恒B．若A、B与C之间的摩擦力力大小不相同同，则A、B组成的系统动动量不守恒，，A、B、C组成的系统动动量也不守恒恒C．若A、B和C之间的摩擦力力大小不相同同，则A、B组成的系统动动量不守恒，，但A、B、C组成的系统动动量守恒D．以上说法法均不对[解析]当A、B两物体组成一一个系统时，，弹簧弹力为为内力，而A、B和C之间的摩擦力力是外力，当当A、B与C之间的摩擦等等大反向时，，A、B所组成的系统统所受合外力力为零，动量量守恒；当A、B与C之间的的摩擦擦力大大小不不相等等时，，A、B组成的的系统统所受受合外外力不不为零零，动动量不不守恒恒．而而对于于A、B、C组成的的系统统，由由于弹弹簧的的弹力力、A和B与C之间的的摩擦擦力均均是内内力，，不管管A、B与C之间的的摩擦擦力大大小是是否相相等，，A、B、C组成的的系统统所受受合外外力均均为零零，动动量守守恒，，所以以A、、C选选项正正确，，B、、D选选项错错误．．[答案]

AC题后反反思(1)动量量守恒恒的条条件是是系统统不受受外力力或所所受合合外力力为零零，因因此在在判断断系统统动量量是否否守恒恒时一一定要要分清清内力力和外外力；；(2)在同同一物物理过过程中中，系系统的的动量量是否否守恒恒，与与系统统的选选取密密切相相关，，因此此，在在运用用动量量守恒恒定律律解题题时，，一定定要明明确在在哪一一过程程中哪哪些物物体组组成的的系统统动量量是守守恒的的．变式2—1在光滑水平平面上A、B两小车中间间有一弹簧簧，如图6所示，用用手抓住小小车并将弹弹簧压缩后后使小车处处于静止状状态．将两两小车弹簧簧看做一个个系统，下下面说法正正确的是()图6A．两手同同时放开后后，系统总总动量始终终为零B．先放开开左手，再再放开右手手后，动量量不守恒C．先放开开左手，后后放开右手手，总动量量向左D．无论何何时放手，，两手放开开后，在弹弹簧恢复原原长的过程程中，系统统总动量都都保持不变变，但系统统的总动量量不一定为为零解析：在两手同时时放开后，，水平方向向无外力作作用，只有有弹簧的弹弹力(内力力)，故动动量守恒，，即系统的的总动量始始终为零，，A对；先先放开左手手，再放开开右手后，，是指两手手对系统都都无作用力力之后的那那一段时间间，系统所所受合外力力也为零，，即动量是是守恒的，，B错；先先放开左手手，系统在在右手作用用下，产生生向左的冲冲量，故有有向左的动动量，再放放开右手后后，系统的的动量仍守守恒，即此此后的总动动量向左，，C对；其其实无论何何时放开手手，只要是是两手都放放开就满足足动量守恒恒的条件，，即系统的的总动量保保持不变．．若同时放开开，那么作作用后系统统的总动量量就等于放放手前的总总动量，即即为零；若若两手先后后放开，那那么两手都都放开后的的总动量就就与放开一一只手后系系统所具有有的总动量量相等，即即不为零，，D对．答案：ACD题型三动量守恒定定律的应用用[例3]甲、乙两个个小孩各乘乘一辆冰车车在水平冰冰面上游戏戏，如图7所示，甲甲和他的冰冰车质量共共为M＝30kg，乙和和他的冰车车质量也是是30kg.游戏戏时，甲推推着一个质质量为m＝15kg的箱子子，和他一一起以大小小为v0＝2m/s的速度度滑行，乙乙以同样大大小的速度度迎面而来来，为了避避免相撞，，甲突然将将箱子沿水水平冰面推推给乙，箱箱子滑到乙乙处时乙迅迅速把它抓抓住．若不不计冰面的的摩擦力，，求甲至少少要以多大大速度(相相对于地面面)将箱子子推出，才才能避免与与乙相撞．．图7[解析]由题意可知知，推出后后箱子的速速度越大，，甲、乙相相撞的可能能性越小．．为求推出出后箱子的的最小速度度，其临界界条件是乙乙抓住箱子子后的速度度与甲推出出箱子后的的速度大小小、方向都都相同．据题中所所给条件件，在整整个过程程中系统统的总动动量守恒恒．同理题后反思思在动量守守恒定律律的应用用中，常常常会遇遇到相互互作用的的两物体体相距最最近，避避免相碰碰和物体体开始反反向运动动等临界界问题．．这类问问题求解解关键是是充分利利用反证证法、极极限法分分析物体体的临界界状态，，挖掘问问题中隐隐含的临临界条件件，选取取适当的的系统和和过程，，运用动动量守恒恒定律进进行解答答．变式3——1质量为M＝2kg的小小平板车车静止在在光滑水水平面上上，车的的一端静静止着质质量为mA＝2kg的物物体A(可视为为质点)，如图图8所示示，一质质量为mB＝20g的子子弹以600m/s的水平平速度迅迅速射穿穿A后，速度度为100m/s，，最后物物体A仍静止在在车上，，若物体体A与小车间间的动摩摩擦因数数μ＝0.5，取取g＝10m/s2，求平板车最最后的速度是是多大？图8答案：2.5m/s1．(2009·全国卷卷Ⅱ)两物体甲和和乙在同一一直线上运运动，它们们在0～0.4s时间内的的v－t图象如图9所示．若若仅在两物物体之间存存在相互作作用，则物物体甲与乙乙的质量之之比和图中中时间t1分别为()图9答案：B2．(2009·福建高高考)一炮艇总质质量为M，以速度v0匀速行驶，，从艇上以以相对海岸岸的水平速速度v沿前进方向向射出一质质量为m的炮弹，发发射炮弹后后艇的速度度为v′，若不计计水的阻力力，则下列列各关系式式中正确的的是()A．Mv0＝(M－m)v′＋mvB．Mv0＝(M－m)v′＋m(v＋v0)C．Mv0＝(M－m)v′＋m(v＋v′)D．Mv0＝Mv′＋mv解析：动量守恒定定律中的速速度都是相相对于同一一参照物的的，题目中中所给炮弹弹的速度v是相对于河河岸的，即即相对于地地面的，所所以有：Mv0＝(M－m)v′＋mv，故选项A正确．其其他选项错错误．答案：A3．(2010·江苏苏模拟)场场强为E方向竖直向向上的匀强强电场中有有两小球A、B，它们的质质量分别为为m1、m2，电量分别别为q1、q2，A、B两球由静止止释放，重重力加速度度为g，则小