【高中物理】专题+动量守恒定律应用 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

动量守恒定律的应用练1：在下列几种现象中，动量守恒的是（）A、在静止的光滑水平面上，车上的人从车头走到车尾B、水平放置的轻弹簧，一端固定于墙上，另一端与置于光滑水平面上的物体相连，开始时弹簧已有伸长，放手后物体在弹力的作用下运动C、甲、乙两队进行拔河比赛，甲队获胜D、两辆车相互碰撞AD系统不受外力或所受外力的合力为零，这个系统的动量就保持不变。系统系统不受外力或合外力为零内力远大于所受外力，某方向上外力之和为零动量是矢量，式中动量的确定一般取地球为参照物，且相对同一参照物；动量守恒定律公式内容应用对象适用范围特点用动量守恒定律解题的一般步骤：（1）确定研究对象（2）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（4）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（一）碰撞问题碰撞过程中系统的总动量近似守恒。一、碰撞的分类(速度方向)：1.正碰(对心碰撞、一维碰撞)：碰前两球的运动速度与两球心连线处于同一直线上，碰后仍沿这条直线；

斜碰：碰前(后)两球的运动速度与两球心连线不在同一直线上。m2v2/m1v1m1v1/

非弹性碰撞：碰撞前后系统的动能不守恒(转化为其他能量)。2、弹性碰撞：碰撞前后系统的动能守恒(形变能完全恢复)。

完全非弹性碰撞：两物体碰撞后粘合在一起，这时系统机械能损失最大。(共同运动)一、碰撞的分类：(能量方向)

二、运动物体弹性正碰一静止物体例1、一个质量为m1、速度为v1的物体甲与原来静止物体m2在水平面上发生弹性碰撞，试分析碰撞后甲、乙两个物体的速度v

1和v

2分别为多少？常见情况：一维弹性正碰，设v2=0m/s，

则碰撞后的速度为讨论：1.若m1=m2,2.若m1>>m2,

3.若m1<<m2,

则v

1=0m/s,v

2=v1(速度交换)则v

1

v1,v

2

2v1则v

1

v1,v

2

0m/s若v2≠0m/s？

三、两物体的完全非弹性碰撞

练3、在光滑水平面上，一个质量为0.6kg

速度为5m/s的物块，与一个沿相同方向运动质量为0.4kg、速度为1m/s的滑块相碰，碰撞后两个滑块粘在一起，求（1）碰撞后滑块速度的大小．（2）碰撞过程中损失的机械能四、碰后速度的判断：例2、质量为m的小球A,沿光滑水平面以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰，碰撞后小球B的速度可能是（）BC碰撞后极值的判断：练4、质量为m速度为v的A球，跟质量为3m的静止B球发生正碰，碰撞可能是弹性，也可能非弹性，碰后B球的速度可能（）（A）0.6v

(B)0.4v

(C)0.2v碰撞的三大原则1、系统动量守恒原则2、动能不增加原则3、物理情景可行性原则B五、微观世界的碰撞：（二）共同运动模型练5、一质量为m的子弹以水平速度v0飞向小球，小球的质量为M，悬挂小球的绳长为L，子弹击中小球并留在其中，求：（1）子弹打小球过程中所产生的热量。（2）小球向右摆起的最大高度。完全非弹性碰撞——碰撞后速度相等共同运动[例3]设质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块并留在其中，设木块对子弹的阻力恒为f。原型:问题1

子弹、木块相对静止时的速度v问题2

系统损失的机械能、系统增加的内能问题3

子弹在木块内运动的时间问题4

子弹、木块发生的位移以及子弹打进木块的深度

问题5

要使子弹不穿出木块，木块至少多长？（v0、m、M、f一定）

练6、质量为M的木板静止在光滑的水平面上，一质量为m的木块（可视为质点）以初速度V0向右滑上木板，木板与木块间的动摩擦因数为μ，求：木板的最大速度？木块离木板左侧的最大距离？mMV0Tip：两者相对静止，木板达到最大速度，

两者相距最远

。变形

练7、质量均为2kg的物体A、B，在B物体上固定一轻弹簧,则A以速度6m/s碰上弹簧并和速度为3m/s的B相碰,则碰撞中AB相距最近时AB的速度为多少?弹簧获得的最大弹性势能为多少？Tip：A、B物体相距最近时，两物体速度相等(此时弹簧最短，其压缩量最大)。变形（三）反冲运动火箭

一个物体在内力的作用下分裂为两个部分，一部分向某一方向运动另一部分必然向相反的方向运动。这个现象叫做反冲遵循动量守恒定律m1v1+m2v2=0

问题1：静止站在光滑的冰面上，小孩推大人一把，他们各自都向相反的方向运动，谁运动得更快一些？

问题2：假如你置身于一望无际的冰面上，冰面绝对光滑，你能想出脱身的办法吗？练习1:设火箭发射前的总质量是M，燃料燃尽后的质量为m，火箭燃气的喷射速度为v，燃料燃尽后火箭的飞行速度为v′.练习2:在光滑水平面上静止的两物体质量m1=2m2,弹簧处于压缩状态，当烧断细线后：

求：两物体在刚脱离弹簧时速率之比？（四）人船模型MLm人船模型例、如图所示，质量为M的小船长L，静止于水面，质量为m的人从船左端走到船右端，不计水对船的运动阻力，则这过程中船将移动多远？MLm适用条件：初状态时人和船都处于静止状态解题方法：画出运动过程示意图，找出速度、位移关系。

习题1：如图所示，质量为M，长为L的平板小车静止于光滑水平面上，质量为m的人从车左端走到车右端的过程中，车将后退多远？MLm

习题2：如图所示，总质量为M的气球下端悬着质量为m的人而静止于高度为h的空中，欲使人能沿着绳安全着地，人下方的绳至少应为多长？mMh习题3.如图所示，质量为100kg的小船长10m，静止于水面，质量为50kg的人从船左端走到船右端，不计水对船的运动阻力，则这过程中船将移动多远？MLm劈和物块模型：一个质量为M,底面边长为b

的劈静止在光滑的水平面上，见左图，有一质量为m

的物块由斜面顶部无初速滑到底部时，劈移动的距离是多少？能量不增加的原则1、机械能守恒2、机械能减小——弹性碰撞——非弹性碰撞例2.一个质量为m1、速度为v1的物体甲与另一个质量为m2、速度为v2的物体乙在水平面上发生弹性碰撞，试分析碰撞后甲、乙两个物体的速度v

1和v

2.练1、子弹以一定的初速度射入放在光滑水平面上的木块中，并共同运动下列说法中正确的是：()A、子弹克服阻力做的功等于木块动能的增加与摩擦生的热的总和B、木块对子弹做功的绝对值等于子弹对木块做的功C、木块对子弹的冲量大小等于子弹对木块的冲量D、系统损失的机械能等于子弹损失的动能和子弹增加的动能之差ACD

[练习3]在光滑水平面上，一个质量为0.6kg

速度为5m/s的物块，与一个沿相同方向运动质量为0.4kg、速度为1m/s的滑块相碰，碰撞后两个滑块粘在一起，求（1）碰撞后滑块速度的大小．（2）碰撞过程中损失的机械能1.将质量为m=2kg的木块,以水平速度v0=5m/s射到静止在光滑水平面上的平板车上,小车的质量为M=8kg,物块与小车间的摩擦因数μ=0.4,取g=10m/s2.假设平板车足够长，求：（1）木块和小车最后的共同速度（2）这过程因摩擦产生的热量是多少（3）要使木块刚好不掉下小车，平板车应该有多长v0作业如图示，在光滑水平桌面上静置一质量为M=980克的长方形匀质木块，现有一颗质量为m=20克的子弹以v0=300m/s的水平速度沿其轴线射向木块，结果子弹留在木块中没有射出，和木块一起以共同的速度运动。已知木块的长度为L=10cm，子弹打进木块的深度为d=6cm，设木块对子弹的阻力保持不变。（1）求子弹和木块的共同的速度以及它们在此过程中所增加的内能。（2）若要使子弹刚好能够穿出木块，其初速度v0应有多大？v0将质量为m=2kg的物块,以水平速度v0=5m/s射到静止在光滑水平面上的平板车上,小车的质量为M=8kg,物块与小车间的摩擦因数μ=0.4,取g=10m/s2.(1)物块抛到小车上经过多少时间两者相对静止?(2)在此过程中小车滑动的距离是多少?(3)整个过程中有多少机械能转化为内能?v0总结：子弹打木块的模型具有下列力学规律：1、动力学的规律：构成系统的两物体在相互作用时，收到大小相等，方向相反的一对恒力的作用，他们的加速度大小与质量成反比，方向相反。2、运动学的规律：在子弹进入木块的过程中，可以看成是匀减速运动追击匀加速运动，子弹的进入深度就是他们的相对位移。3、动量和能量规律：系统的动量守恒，系统和物体的动能发生变化，力对子弹做的功等于子弹动能的变化，力对木块做的功等于木块动能的变化，一对恒力做的功等于系统动能的改变，其大小等于该恒力的大小与相对位移的乘积。子弹打木块问题1

子弹、木块相对静止时的速度v解：从动量的角度看,以m和M组成的系统为研究对象,根据动量守恒子弹打木块问题2

子弹在木块内运动的时间以子弹为研究对象,