高中物理复习7-2第2讲动量守恒定律及其应用课件

第2讲动量守恒定律及其应用课

程

标

准素

养

目

标1.通过实验和理论推导，理解动量守恒定律，能用其解释生活中的有关现象．知道动量守恒定律的普适性．2.探究并了解物体弹性碰撞和非弹性碰撞的特点．定量分析一维碰撞问题并能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象．3.体会用动量守恒定律分析物理问题的方法，体会自然界的和谐与统一．物理观念：能正确区分内力与外力．科学思维：理解动量守恒定律的确切含义和表达式，知道定律的适用条件．会用动量守恒定律解决碰撞、爆炸等问题．考点一考点一动量守恒定律的条件与应用【必备知识·自主落实】1．内容

如果一个系统不受外力，或者所受外力的________为0，这个系统的总动量保持不变．外力和内力是相对的2．表达式(1)p＝p′或m1v1＋m2v2＝____________．系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量．(2)Δp1＝________，相互作用的两个物体动量的变化量等大反向．

动量变化量是末态动量减初态动量矢量和m1v′1＋m2v′2－Δp2【关键能力·思维进阶】1．[2024·云南省保山市高三模拟]如图甲所示，两个质量相等的小车A和B静止在光滑的水平地面上．它们之间装有被压缩的轻质弹簧，用不可伸长的轻细线把它们系在一起．如图乙所示，让B紧靠墙壁，其他条件与图甲相同．对于小车A、B和弹簧组成的系统，从烧断细线到弹簧恢复原长的过程中，下列说法正确的是(

)A．图甲所示系统动量守恒，机械能守恒B．图乙所示系统动量守恒，机械能守恒C.墙壁对图乙所示系统的冲量为零D．墙壁弹力对图乙中B车做功不为零答案：A解析：从烧断细线到弹簧恢复原长的过程中，题图甲所示系统所受外力矢量和为0，则系统动量守恒，且运动过程中只有系统内的弹力做功，所以系统机械能守恒，故A正确；从烧断细线到弹簧恢复原长的过程中，题图乙所示系统中由于墙壁对B有力的作用，则系统所受外力的矢量和不为0，则系统动量不守恒，运动过程中只有系统内的弹力做功，所以系统机械能守恒，故B错误；从烧断细线到弹簧恢复原长的过程中，题图乙所示系统中由于墙壁对B有力的作用，由公式I＝Ft可知，墙壁对题图乙所示系统的冲量不为零，故C错误；从烧断细线到弹簧恢复原长的过程中，由于B车没有位移，则墙壁弹力对题图乙中B车做功为0，故D错误．2．如图所示，质量为0.5kg的小球在距离车内上表面高度20m处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5m/s的速度沿光滑的水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车内上表面涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4kg，若小球在落在车内上表面之前瞬时速度是25m/s，则当小球和小车相对静止时，小车的速度是(g＝10m/s2)(

)A．5m/sB．4m/sC．8.5m/sD．9.5m/s答案：A

3．如图甲所示，质量为M的薄长木板静止在光滑的水平面上，t＝0时一质量为m的滑块以水平初速度v0从长木板的左端冲上木板并最终从右端滑下．已知滑块和长木板在运动过程中的v-t图像如图乙所示，则木板与滑块的质量之比M∶m为(

)A．1∶2B．2∶1C．1∶3D．3∶1答案：B解析：取滑块的初速度方向为正方向，对滑块和木板组成的系统，根据动量守恒定律有mv0＝mv1＋Mv2，由题图乙知v0＝40m/s，v1＝20m/s，v2＝10m/s，代入数据解得M∶m＝2∶1，故B正确．4．[2024·湖南高三模拟]如图所示，在光滑水平面上有A、B两辆小车，水平面的左侧有一竖直墙，在小车B上坐着一个小孩，小孩与B车的总质量是A车质量的4044倍．两车开始都处于静止状态且A、B两辆小车靠在一起，小孩把A车以相对于地面为v的速度推出，A车与墙壁碰后仍以原速率返回，小孩接到A车后，又把它以相对于地面为v的速度推出．往后小孩每次推出A车，A车相对于地面的速度都是v，方向向左，则小孩把A车至少推出几次后，A车返回时小孩不能再接到A车(

)A．2021B．2022C．2023D．2024答案：C

思维提升1.适用条件(1)理想守恒：不受外力或所受外力的合力为零．(2)近似守恒：系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力．(3)某一方向守恒：如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，则系统在这一方向上动量守恒．2．应用动量守恒定律解题的基本步骤考点二考点二碰撞问题分析【必备知识·自主落实】1．碰撞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________的现象．2．特点

在碰撞现象中，一般都满足内力________外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒．外力的冲量可以忽略不计

很大远大于3．分类

动量是否守恒机械能是否守恒弹性碰撞守恒________非弹性碰撞守恒有损失完全非弹性碰撞守恒损失________守恒最大【关键能力·思维进阶】1．碰撞的基本规律

考向1碰撞的可能性例1A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA＝1kg，mB＝2kg，vA＝6m/s，vB＝2m/s，当A追上B并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是(

)A．v′A＝5m/s，v′B＝2.5m/sB．v′A＝2m/s，v′B＝4m/sC．v′A＝－4m/s，v′B＝7m/sD．v′A＝7m/s，v′B＝1.5m/s答案：B

例2

在光滑的水平面上，有a、b两个等大的小球，a的质量为2m，b的质量为m，它们在同一直线上运动，t0时刻两球发生正碰，则下列关于两球碰撞前后的速度－时间图像可能正确的是(

)答案：B解析：设纵轴坐标分度值为v0；两球组成的系统所受合外力为零，两球碰撞过程系统动量守恒，系统动能不增加．由图示可知，碰撞前系统总动量p＝2m×2v0＋m×(－2v0)＝2mv0碰撞后系统总动量p′＝0，违背动量守恒定律，故A错误；由图示可知，碰撞前系统总动量p＝2m×2v0＋m×(－v0)＝3mv0碰撞后系统总动量p′＝(2m＋m)v0＝3mv0碰撞过程系统动量守恒，物体发生完全非弹性碰撞，该过程可能发生，故B正确；由图示可知，碰撞前系统总动量p＝2mv0碰撞后系统总动量p′＝4mv0－2mv0＝2mv0碰撞过程系统动量守恒．

考向2弹性碰撞例3弹玻璃球是小孩子最爱玩的游戏之一，一次游戏中，有大小相同、但质量不同的A、B两玻璃球，质量分别为mA、mB，且mA<mB，小朋友在水平面上将玻璃球A以一定的速度沿直线弹出，与静止的玻璃球B发生正碰，玻璃球B冲上斜面后返回水平面时与玻璃球A速度相等，不计一切摩擦和能量损失，则mA、mB之比为(

)A．1∶2

B．1∶3C．1∶4

D．1∶5答案：B

答案：BC

考向3完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞

答案：C

考点三考点三爆炸、反冲运动【必备知识·自主落实】1．反冲现象(1)定义：静止或运动的物体通过分离出部分物质，而使自身在________获得加速的现象．(2)特点：在反冲运动中，如果没有外力作用或外力远小于物体间的相互作用力，系统的________是守恒的．2．爆炸现象的三个规律动量守恒爆炸物体间的相互作用力远远大于受到的外力，系统的总动量守恒动能增加在爆炸过程中，有其他形式的能(如化学能)转化为动能位置不变爆炸的时间极短，作用过程中物体产生的位移很小，可以认为爆炸前、后时刻各部分位置不变反方向动量

答案：B

答案：D

思维提升对反冲运动的三点说明(1)作用原理反冲运动是系统内物体之间的作用力和反作用力产生的效果．(2)动量守恒反冲运动中系统不受外力或内力远大于外力，反冲运动遵循动量守恒定律．(3)机械能增加反冲运动中，物体间的作用力做正功，其他形式的能转化为机械能，所以系统的总机械能增加．核心素养提升

人船模型及其拓展模型的应用“人船”模型条件及特点典例1如图所示，有一质量为M＝6kg、边长为0.2m的正方体木块，静止于光滑水平面上，木块内部有一从顶面贯通至底面的通道，一个质量为m＝2kg的小球(可视为质点)由静止开始从通道的左端运动到右端，在该过程中木块的位移大小为(

)A．0.05mB．0.10mC．0.15m