高考物理一輪復習 專題六 第1講 動量守恒定律及應用課件

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1、考綱考點要求熱點考向1.動量、動量守恒定律及其應用本專題知識在物理學中占有重要地位，但近幾年高考中有所弱化1動量守恒定律的應用是本專題的重點、高考熱點，動量、動量的變化量兩個概念常穿插在規(guī)律中考查2在高考題中動量守恒定律常與能量轉(zhuǎn)化與守恒定律結(jié)合，解決碰撞、打擊、反沖、滑塊摩擦等問題，還要重視動量守恒與圓周運動、核反應的結(jié)合3探究和驗證碰撞中的動量守恒，在高考實驗考查中出現(xiàn)頻率較高.2.彈性碰撞和非彈性碰撞3.實驗：驗證動量守恒定律專題六碰撞與動量守恒第 1 講 動量守恒定律及應用考點 1動量、沖量1動量速度mv速度(1)定義：運動物體的質(zhì)量和_的乘積叫做動量，用 p表示(2)表達式：p_.(

2、3)單位：由速度單位和質(zhì)量單位共同確定，即 kgm/s.(4)動量是矢量，其方向和_方向相同動量動能動量的變化量定義物體的質(zhì)量和速度的乘積物體由于運動而具有的能量物體末動量與初動量的矢量差定義式pmvppp矢標性矢量標量矢量特點狀態(tài)量狀態(tài)量過程量關聯(lián)方程(5)動量、動能、動量變化量的比較2.沖量Ft(1)定義：力和力的作用時間的乘積叫沖量，即 I_.(2)對沖量的理解沖量是描述力的時間積累效應的物理量，是過程量，與時間相對應沖量是矢量，其方向由力的方向決定(不能說和力的方向相同)如果力的方向在作用時間內(nèi)保持不變，那么沖量的方向就和力的方向相同要注意的是：沖量和功不同，恒力在一段時間內(nèi)可能不做功

3、，但一定有沖量1(單選)關于物體的動量和動能，下列說法中正確的是()AA一物體的動量不變，其動能一定不變B一物體的動能不變，其動量一定不變C兩物體的動量相等，其動能一定相等D兩物體的動能相等，其動量一定相等2(雙選)如圖 611 所示，質(zhì)量相同的兩個小物體 A、B 處于同一高度現(xiàn)使 A 沿固定的光滑斜面無初速地自由下滑，而使 B 無初速地自由下落，最后 A、B 都運動到同一水平地面)BD上不計空氣阻力則在上述過程中，A、B 兩物體(圖 611A所受重力的沖量相同C所受合力的沖量相同B所受重力做的功相同D所受合力做的功相同解析：兩物體落到地面所用的時間不同，故重力的沖量不相等；兩物體的合力的沖量

4、等于動量的變化，兩物體初動量為零，末動量方向不一樣，故合力的沖量也不相等；根據(jù)機械能的知識可知，B、D 答案正確p2、p3，則有()圖 6123(單選)如圖 612 所示，一物體分別沿三個傾角不同的光滑斜面由靜止開始從頂端下滑到底端 C、D、E 處，三個過程中重力的沖量依次為 I1、I2、I3，動量變化量的大小依次為p1、解析：重力的沖量由下落時間決定，三者的下落時間都不一樣，排除 C、D；系統(tǒng)中只有重力做功，故根據(jù)能量守恒定律，三者下滑到底端時速度大小相等，所以三者動量的變化量的大小相等，B 正確答案：答案：B考點 2動量守恒定律不受外力零1內(nèi)容：相互作用的物體組成的系統(tǒng)_或所受外力為_時，

5、這個系統(tǒng)的總動量將保持不變2公式：m1v1m2v2_.3動量守恒定律成立的條件m1v1m2v2(1)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零(2)系統(tǒng)受外力，但外力遠小于內(nèi)力，可以忽略不計(3)系統(tǒng)在某一個方向上所受的合外力為零，則該方向上動量守恒(4)全過程的某一階段系統(tǒng)受的合外力為零，則該階段系統(tǒng)動量守恒4應用動量守恒定律解題時要注意“五性”(1)矢量性：對于作用前后物體的運動方向都在同一直線上的問題，應選取統(tǒng)一的正方向，凡是與選取正方向相同的動量為正，相反為負(2)同時性：動量是一個瞬時量，動量守恒指的是系統(tǒng)任一瞬時的動量守恒，不同時刻的動量不能相加(3)整體性：應用動量守恒定律時，要明確動量守

6、恒定律的研究對象是整個系統(tǒng)，這個系統(tǒng)的始末狀態(tài)質(zhì)量應相等(4)相對性：由于動量大小與參考系的選取有關，因此應用動量守恒定律時，應注意各物體的速度必須是相對于地面的速度(5)普適性：適用于多物體系統(tǒng)，適用于宏觀及微觀4(單選)一炮艇總質(zhì)量為 M，以速度 v0 勻速行駛，從船上以相對海岸的水平速度 v 沿前進方向射出一質(zhì)量為 m 的炮彈，發(fā)射炮彈后艇的速度為 v，若不計水的阻力，則下列各關系式中正確的是()A5如圖 613，質(zhì)量為 m 的人站在質(zhì)量為 M，長為 L 的靜止小船的右端，小船的左端靠在岸邊當他向左走到船的左端時，船左端離岸多遠？圖 613考點 3碰撞1碰撞的特點(1)作用時間極短，內(nèi)力

7、遠大于外力，總動量總是守恒的(2)碰撞過程中，總動能不增因為沒有其他形式的能量轉(zhuǎn)化為動能(3)碰撞過程中，兩物體產(chǎn)生的位移可忽略2碰撞的分類(1)彈性碰撞(或稱完全彈性碰撞)如果在彈性力的作用下，只產(chǎn)生機械能的轉(zhuǎn)移，系統(tǒng)內(nèi)無機械能的損失，稱為彈性碰撞(或稱完全彈性碰撞)此類碰撞過程中，系統(tǒng)動量和機械能同時守恒(2)非彈性碰撞如果是非彈性力作用，使部分機械能轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能，機械能有了損失，稱為非彈性碰撞此類碰撞過程中，系統(tǒng)動量守恒，機械能有損失，即機械能不守恒(3)完全非彈性碰撞如果相互作用力是完全非彈性力，則機械能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能最大，即機械能的損失最大，稱為完全非彈性碰撞碰撞物體粘合在一起，具

8、有同一速度此類碰撞過程中，系統(tǒng)動量守恒，機械能不守恒，且機械能的損失最大(3)當質(zhì)量小的球碰質(zhì)量大的球時，碰撞后質(zhì)量小的球被反彈回來4判定碰撞可能性問題的分析思路(1)判定系統(tǒng)動量是否守恒(2)判定物理情景是否可行，如追碰后，前面物體動量不能減小，后面物體動量在原方向上不能增加即追碰后，后面物體在原方向的速度不可能大于前面物體的速度(3)判定碰撞后動能不增加6(雙選)質(zhì)量為 M 的物塊以速度 v 運動，與質(zhì)量為 m 的靜止物塊發(fā)生正撞，碰撞后兩者的動量正好相等，兩者質(zhì)量之比M/m 可能為()ABA2B3C4D57(單選)(上海 2011 屆高三調(diào)研)從手中豎直向上拋出的小球，與水平天花板碰撞后

9、又落回到手中，設豎直向上的方向為正方向，小球與天花板碰撞時間極短若不計空氣阻力和碰撞過程中動能的損失，則下列圖象中能夠描述小球從拋出到落回手中整個過程的運動規(guī)律的是()C解析：小球做豎直上拋運動，向上為正方向，故速度時間圖象為縱截距為正、斜率為負的直線；與天花板相撞且不計動能損失與空氣摩擦，故速度不能取零且返回時圖象應與上拋圖象關于橫軸某點對稱，只有 C 選項正確)則 A、B 組成的系統(tǒng)動能損失最大的時刻是(圖 6148(單選)如圖 614 所示，物體 A 靜止在光滑的水平面上，A 的左邊固定有輕質(zhì)彈簧，與 A 質(zhì)量相等的物體 B 以速度v，向 A 運動并與彈簧發(fā)生碰撞，A、B 始終沿同一直線

10、運動，AA 開始運動時CB 的速度等于零時BA 的速度等于 v 時DA 和 B 的速度相等時解析：當兩者速度相等時，系統(tǒng)彈性勢能最大，故機械能在該時刻損失最大答案：答案：D熱點1 碰撞、爆炸中的動量守恒圖 6151(2010 年深圳一模)如圖 616 所示， ABCDE 是由三部分光滑軌道平滑連接在一起組成的，AB 為水平軌道， BCD 是半徑為 R 的半圓弧軌道， DE 是半徑為 2R 的圓弧軌道， BCD與 DE 相切在軌道最高點 D，R0.6 m質(zhì)量為 M0.99 kg 的小物塊，靜止在 AB 軌道上，一顆質(zhì)量為 m0.01 kg 子彈水平射入物塊但未穿出，物塊與子彈一起運動，恰能貼著軌

11、道內(nèi)側(cè)通過最高點從 E 點飛出取重力加速度 g10 m/s2，求：(1)物塊與子彈一起剛滑上圓弧軌道 B 點的速度；(2)子彈擊中物塊前的速度；(3)系統(tǒng)損失的機械能圖 616熱點 2動量守恒與能量守恒綜合題圖 617在一個系統(tǒng)中，合外力為零，過程動量守恒，但存在內(nèi)力做功的問題，內(nèi)力做功則能量發(fā)生轉(zhuǎn)化一般是動能與其他形式能的轉(zhuǎn)化，如內(nèi)力為摩擦力，動能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化；彈簧彈力做功，動能與彈性勢能相互轉(zhuǎn)化；重力做功，重力勢能與動能相互轉(zhuǎn)化只要抓住過程中能量轉(zhuǎn)化關系，判斷出哪個過程中動量守恒，這類問題就不難解決2(2010 年湛江二模)如圖 618 所示，固定在地面上的光滑圓弧面與車 C 的上表面平滑相

12、接，在圓弧面上有一個滑塊A，其質(zhì)量為 mA2 kg，在距車的水平面高 h1.25 m 處由靜止下滑，車 C 的質(zhì)量為 mC6 kg，在車 C 的左端有一個質(zhì)量 mB2 kg 的滑塊 B，滑塊 A 與 B 均可看做質(zhì)點，滑塊 A 與 B 碰撞后粘合一起共同運動，最終沒有從車 C 上滑出，已知滑塊 A 和B 與車 C 的動摩擦因數(shù)均為0.5，車 C 與水平地面的摩擦忽略不計g 取 10m/s2.求：(1)滑塊 A 滑到圓弧面末端時的速度大小(2)滑塊 A 與 B 碰撞后瞬間的共同速度的大小(3)車 C 的最短長度圖 6183(2010 年深圳二模)如圖 619 所示，MN 為 3 m 寬的小溝，M

13、 點左側(cè) 1 m 處有一 5 m 高的平臺與半徑為 1.25 m 的圓弧底部相切，平臺表面與圓軌道都光滑，一質(zhì)量為 3 kg 的 B球靜止在平臺上現(xiàn)讓一小球 A 從圓弧左側(cè)與圓心等高處靜止釋放，A 球下滑至平臺并與 B 球發(fā)生碰撞A、B 兩球可視為質(zhì)點，g10 m/s2.求：(1)A 球到達圓弧底端時的速度；(2)要使碰后兩球剛好落在小溝兩側(cè)，A 球的可能質(zhì)量圖 619易錯點：動量守恒過程分析【例 1】如圖 6110 所示，帶有光滑的半徑為 R 的四分之一圓弧軌道的滑塊靜止在光滑水平面上，此滑塊的質(zhì)量為 M，一個質(zhì)量為 m 的小球由靜止從 A 點釋放，當小球從滑塊 B 上水平飛出時，滑塊和小球的速度分別為多大？圖 61101(2010 年新課標卷)如圖 6111 所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一豎直的墻重物質(zhì)量為木板質(zhì)量的 2 倍，重物與木板間的動摩擦因數(shù)為.使木板與重物以共同的速度 v0 向右運動，某時刻木板與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間極短求木板從第一次與墻碰撞到再次碰撞所經(jīng)歷的時間設木板足夠長，重物始終在木板上重力加速度為 g.圖 6111