第一章动量守恒定律章节复习（1同步课件）

动量守恒定律章节复习第一章动量守恒定律知识框架动量和冲量1、动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量，即p=mv.动量是矢量，方向与v的方向相同.两个动量相同必须是大小相等，方向一致.2、动量的变化：动量是矢量，动量的变化量Δp也是矢量，其方向与速度的改变量Δv的方向相同，动量的变化量一般用末动量减去初动量进行矢量运算，也称为动量的增量．即Δp=p’-p3、冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量，即I=Ft，单位为N·s.冲量也是矢量，它的方向由力的方向决定冲量的计算①恒力的冲量：直接用定义式I＝Ft计算．②变力的冲量Ⅰ、作出F－t图线，图线与t轴所围的面积即为变力的冲量，如图所示．Ⅱ、对于易确定始、末时刻动量的情况，可用动量定理求解．动量与动能的比较动量动能物理意义描述机械运动状态的物理量定义式标矢性矢量标量变化因素合外力的冲量合外力所做的功大小关系变化量联系(1)都是相对量，与参考系的选取有关，通常选取地面为参考系(2)若物体的动能发生变化，则动量一定也发生变化；但动量发生变化时动能不一定发生变化冲量与功的比较冲量功定义作用在物体上的力和力作用时间的乘积作用在物体上的力和物体在力的方向上的位移的乘积单位N·sJ公式(F为恒力)(F为恒力)矢标性矢量标量意义(1)表示力对时间的累积(2)是动量变化的量度(1)表示力对空间的累积(2)是能量变化的量度联系都是过程量,都与力的作用过程相联系小试牛刀某同学通过对物理的学习，已初步形成了物质观、运动和相互作用观、能量观，下列是他关于动能、动量、冲量的认识，其中正确的是(

)A.物体的动量发生变化，物体的动能可能不变B.若物体的动能不变，则动量一定也不变C.内力的冲量也能改变系统的总动量D.物体所受合外力越大，它的动量变化就越大A力的三个作用效果与五个规律分类对应规律规律内容公式表达力的瞬时作用效果牛顿第二定律

物体的加速度大小与合外力成正比,与质量成反比,加速度方向与合外力的方向相同力对空间积累效果动能定理

合外力对物体所做的功等于物体动能的增加量机械能守恒定律

在只有重力(或弹簧弹力)做功的情况下,物体的机械能的总量保持不变力对时间积累效果动量定理

物体所受合外力的冲量等于物体的动量的变化动量守恒定律

系统不受外力或所受外力之和为零时,系统的总动量就保持不变(或在某个方向上系统所受外力之和为零时,系统在这个方向上的动量就保持不变)小试牛刀甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上。甲轻推乙后，两人向相反方向滑去。已知甲的质量为60kg，乙的质量为50kg。在甲推开乙后(

)A.甲、乙两人的动量相同 B.甲、乙两人的动能相同C.甲、乙两人的速度大小之比是5：6D.甲、乙两人的加速度大小之比是5：6C动量定理1、内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。2、表达式：或FΔt=mv′-mv

I=p′p

说明：1、上述公式是一矢量式，解题时需指明正方向2、公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力3、上述说明了动量与冲量的因果关系，即合外力的冲量是动量变化的原因．适用范围：1、动量定理的研究对象可以是单个物体，也可以是物体系统.对物体系统，只需分析系统受的外力，系统内力的作用不改变整个系统的总动量.2、动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于随时间变化的力.对于变力，动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值.3、当物体运动包含多个不同过程时，可分段应用动量定理求解，也可以全过程应用动量定理求解．利用动量定理解题的基本思路①确定研究对象．②对物体进行受力分析．可先求每个力的冲量，再求各力冲量的矢量和——合力的冲量；或先求合力，再求合力的冲量．③抓住过程的初、末状态，选好正方向，确定各动量和冲量的正负号．④根据动量定理列方程，如有必要还需要补充其他方程，最后代入数据求解．小试牛刀以初速度v0=10m/s水平抛出一个质量为m=2kg的物体，若在抛出后3s过程中，它未与地面及其它物体相碰，g取10m/s2。求：(1)它在3s内所受重力的冲量大小；(2)3s内物体动量的变化量的大小和方向；(3)第3秒末的动量大小。动量守恒定律

一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变1、表达式:①系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量：

②相互作用的两个物体动量的变化量等大反向：动量守恒定律

一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变2、动量守恒定律成立的条件①理想守恒：系统不受外力或系统所受外力的合力为零.②近似守恒：系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多，可以忽略不计.③某一方向守恒：系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变.小试牛刀2022年2月19日，北京冬奥会自由滑决赛中，中国组合隋文静、韩聪获得了花样滑冰双人滑冠军，顺利拿下金牌。如图所示为训练中情景，隋文静静止在冰面上，韩聪相对光滑冰面的速度为v=2.0m/s，韩聪突然将隋文静向其原先运动方向推开，推力作用时间为1s，被推开后隋文静的速度为v1=2.4m/s。假设隋文静和韩聪的质量分别为m1=40kg和m2=60kg，取韩聪原运动方向为正方向。求：(1)韩聪将隋文静推开后，韩聪速度变为多少；(2)推开过程中隋文静对韩聪的平均作用力大小为多少，方向如何？小试牛刀图所示，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。乙船上的人将一质量为2m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住后，甲船停了下来，不计水的阻力，求：(1)货物抛出时的速度大小；(2)甲船停下后，乙船的速度。小试牛刀如图所示，质量为M的小车上面站着两个质量均为m的人，车与人共同以v0的速度在光滑的水平面上前进。现在两人先后以相对于地面的、大小为u的水平速度向后跳出。(1)求第一个人跳出后车的速度;(2)求第二个人跳出后车的速度;(3)若两个人是以相对于地面的、大小为u的水平速度向后同时跳出，求车的速度。碰撞1、定义：碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大的现象．2、特点：在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒．分类定义动量是否守恒机械能是否守恒弹性碰撞碰撞时,内力是弹性力,只发生机械能的转移,系统内无机械能损失守恒守恒非弹性碰撞发生非弹性碰撞时,内力是非弹性力,部分机械能转化为物体的内能守恒有损失完全非弹性碰撞发生完全非弹性碰撞时,机械能向内能转化得最多,机械能损失最大.碰后物体粘在一起,以共同速度运动守恒损失最大小试牛刀

如图所示，光滑水平桌面上一只质量为5.0kg的保龄球，撞上一只原来静止，质量为1.5kg的球瓶。此后球瓶以3.0m/s的速度向前飞出，而保龄球以2.0m/s的速度继续向前运动，假设它们相互作用的时间为0.05s。求：(1)碰撞前保龄球的速度；(2)碰撞时保龄球与球瓶间的相互作用力的大小；(3)通过计算判断该碰撞是否为弹性碰撞。弹性碰撞的结论以质量为、速度为的小球与质量为的静止小球发生弹性碰撞为例，则有

，联立解得：

，①若

，则

，

(速度交换)；②若

，则

，

(碰后两物体沿同一方向运动)；当时

，

，

；③若

，则

，

(碰后两物体沿相反方向运动)；当时

，

，

.反冲运动1、反冲现象是指在系统内力作用下，系统内一部分物体向某方向发生动量变化时，系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化的现象.3、反冲运动中系统不受外力或内力远大于外力，所以反冲运动遵循动量守恒定律4、反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总机械能增加5、应用：喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例2、作用原理：反冲运动是系统内两物体之间的作用力和反作用力产生的效果太空自救小试牛刀一个航天员连同装备的总质量为100kg，在空间跟飞船相距45m处相对飞船处于静止状态．他带有一个装有0.5kg氧气的贮氧筒，贮氧筒上有一个可以使氧气以50m/s的相对速度喷出的喷嘴．航天员必须向着跟返回飞船方向相反的方向释放氧气，才能回到飞船上去，同时又必须保留一部分氧气供他在返回飞船的途中呼吸．已知航天员呼吸的耗氧率为2.5×10−4kg/s.试问：(1)如果他在准备返回飞船的瞬时，释放0.15kg的氧气，他能安全回到飞船吗？(2)航天员安全地返回飞船的最长和最短时间分别为多少？人船模型①模型图示②模型特点Ⅰ、两物体满足动量守恒定律：Ⅱ、两物体的位移大小满足：③运动特点Ⅰ、人动则船动，人静则船静，人快船快，人慢船慢，人左船右；Ⅱ、人船位移比等于它们质量的反比；人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质量的反比，即.小试牛刀如图所示，静水湖中，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。不计水的阻力，求抛出货物的最小对水速度．爆炸与碰撞1、爆炸、碰撞类问题的共同特点是物体间的相互作用突然发生，作用时间很短，作用力很大，且远大于系统受的外力，故可用动量守恒定律来处理.2、在爆炸过程中，有其他形式的能转化为动能，系统的动能爆炸后会增加，在碰撞过程中，系统的总动能不可能增加，一般有所减少而转化为内能.3、由于爆炸、碰撞类问题作用时间很短，作用过程中物体的位移很小，一般可忽略不计，可以把作用过程作为一个理想化过程简化处理.即作用后还从作用前瞬间的位置以新的动量开始运动.小试牛刀如图所示，质量M=2kg的炮弹运动到空中最高点时速度为v0.此时，炮弹突然炸成两部分，质量m=0.5kg的弹头部分以速度v1=100m/s沿v0的方向飞去，另一部分以速度v2=20m/s沿v0的反方向飞去。求：(1)v0的大小。(2)爆炸过程炮弹所增加的动能。微粒类问题微粒及其特点通常电子流、光子流、尘埃等被广义地视为“微粒”,质量具有独立性,通常给出单位体积内的粒子数n分析步骤1建立“柱体”模型,沿运动的方向选取一段微元,柱体的横截面积