2024-2025学年新教材高中物理第1章动量守恒定律本章整合课件新人教版选择性必修第一册

第一章本章整合本章知识包括两个基本概念:动量和冲量;两个基本规律:动量定理和动量守恒定律;三个应用:碰撞、爆炸和反冲。mv速度vp'-p

m·ΔvΔv合力的冲量

Ft恒力F动量的变化量

冲量

动量的变化量F(t'-t)=mv'-mv网络构建系统不受外力矢量和p总动量相同0总动量不变Δp2

相反外力矢量和为零外力守恒合力为零守恒减少(或有损失)增加教考衔接1.(2023天津卷)质量为m的列车以速度v匀速行驶,突然以F大小的力制动刹车直到列车停止,过程中受到恒为Ff的空气阻力,下列说法正确的是(

)C试题情境生活实践类情境必备知识牛顿第二定律,冲量的概念,运动学公式,功率的概念关键能力理解能力,推理能力教材链接冲量的概念,人教版教材选择性必修第一册P6思维方法由牛顿第二定律求加速度,由冲量的定义求力F的冲量,由运动学公式求位移2.(2023天津卷)已知A、B两物体mA=2kg,mB=1kg,A物体从h=1.2m处自由下落,且同时B物体从地面竖直上抛,经过t=0.2s相遇碰撞后,两物体立刻粘在一起运动,已知重力加速度g取10m/s2,求:(1)碰撞时离地高度x;(2)碰后速度v;(3)碰撞损失的机械能ΔE。(2)设B物体从地面竖直上抛的初速度为vB0,根据运动学公式可知x=vB0t-gt2解得vB0=6

m/s可得碰撞前A物体的速度vA=gt=2

m/s,方向竖直向下碰撞前B物体的速度vB=vB0-gt=4

m/s,方向竖直向上选竖直向下为正方向,由动量守恒可得mAvA-mBvB=(mA+mB)v解得碰后速度v=0。(3)根据能量守恒可知碰撞损失的机械能

答案

(1)1m

(2)0

(3)12J试题情境生活实践类情境必备知识运动学公式,动量守恒定律,能量守恒定律关键能力理解能力,推理能力,分析综合能力教材链接动量守恒定律,人教版教材选择性必修第一册P13思维方法由运动学公式求离地高度和碰前两物体的速度,由动量守恒定律求出碰后的速度,由能量守恒定律求出损失的机械能3.(2023浙江卷6月)为了探究物体间碰撞特性,设计了如图所示的实验装置。水平直轨道AB、CD和水平传送带平滑无缝连接,两半径均为R=0.4m的四分之一圆周组成的竖直细圆弧管道DEF与轨道CD和足够长的水平直轨道FG平滑相切连接。质量为3m的滑块b与质量为2m的滑块c用劲度系数k=100N/m的轻质弹簧连接,静置于轨道FG上。现有质量m=0.12kg的滑块a以初速度(1)求滑块a到达圆弧管道DEF最低点F时速度大小vF和所受支持力大小FN;(2)若滑块a碰后返回到B点时速度vB=1m/s,求滑块a、b碰撞过程中损失的机械能ΔE;(3)若滑块a碰到滑块b立即被粘住,求碰撞后弹簧最大长度与最小长度之差Δx。(2)滑块a返回传送带的过程一直在做减速运动,设滑块a与滑块b碰后的速度为va,滑块a从碰后到返回到传送带的B点根据动能定理得解得va=5

m/sa和b相互作用的过程满足动量守恒,mvF=m(-va)+3mvb解得vb=5

m/sa和b碰撞过程损失的机械能为解得ΔE=0。(3)若滑块a碰到滑块b立即被粘住,则根据动量守恒定律得mvF=(m+3m)v解得v=2.5

m/s弹簧被压缩到最短和最长,均有mvF=(m+3m+2m)v'解得v'=

m/s弹簧最大压缩量和最大伸长量均满足弹簧最大长度与最小长度之差为Δx=2x解得Δx=0.2

m。答案

(1)10m/s

31.2N

(2)0

(3)0.2m试题情境生活实践类情境必备知识动能定理,牛顿第二定律,运动学公式,动量守恒定律,能量守恒定律关键能力理解能力,推理能力,分析综合能力教材链接动量守恒定律,人教版教材选择性必修第一册P13思维方法由动能定理求出滑块a在F点的速度,由牛顿第二定律求出滑块a在F点受到的支持力,由牛顿第二定律求出滑块a在传送带上的加速度,由运动学公式求出滑块a在C点的速度,由动能定理求出滑块a碰后的速度,由动量守恒定律求出滑块b碰后的速度,由能量守恒定律求出碰撞损失的能量,由动量守恒定律求出滑块a、b碰后的共同速度,由动量守恒定律求出弹簧最短或最长时滑块a、b、c的共同速度,由能量守恒定律求出弹簧的最大形变量专项提升力学中三个基本观点的综合应用

【例题】

(2024河南郑州高三期末)如图所示,光滑的水平地面上静止放置着一辆小车A,质量mA=5kg,上表面光滑,可视为质点的物块B置于A的最右端,B的质量mB=3kg。现对A施加一个水平向右的恒力F=10N,A运动一段时间后,小车左端固定的挡板与B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A、B黏合在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.8s,二者的速度达到v=2m/s。求:(1)A开始运动时加速度的大小;(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度的大小;(3)A的上表面长度l。解析

(1)以A为研究对象,由牛顿第二定律有F=mAa代入数据解得(2)A、B碰撞后一起在F的作用下运动时间t的过程中,由动量定理得Ft=(mA+mB)v-(mA+mB)v0代入数据解得v0=1

m/s。(3)设A、B发生碰撞前,A的速度为v