《2015名师导学物理一轮课件 第十三章 动量守恒定律13.1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015名师导学物理一轮课件 第十三章 动量守恒定律13.1（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 1 节 动量守恒定律 一、动量 1 定义：运动物体的质量和 _ _ _ _ 的乘积叫做物体的动量，通常用 p 来表示 2 表达式： p _ _ _ 3 单位： m/ s. 4 标矢性：动量是 矢量，其方向和 _ 方向相同 速度 速度 5 动量、动能及动量变化量的比较 动量 动能 动量的变化量 定义 物体的质量和速度的乘积 物体由于运动而具有的能量 物体末动量与初动量的矢量差 定义式 p m v 2m p p p 矢标性 矢量 标量 矢量 特点 状态量 状态量 过程量 关联 方程 p 2 2 2p v p p p m m 项目 二、冲量 1 定义：力 F 和它的 _ _ _ 的乘积叫做这个力
2、的冲量，通常用 I 表示 2 表达式： I _ _ _( 此式只能用来计算恒力 3 单位： N s (1 N s 1 m/s) 4 标矢性：冲量是 _ _ _ 、方向跟 _ _ _ 方向相同 作用时间 t 矢量 力 二、冲量 1 定义：力 F 和它的 _ _ _ 的乘积叫做这个力的冲量，通常用 I 表示 2 表达式： I _ _ _ _( 此式只能用来计算恒力F 的冲量 ) 3 单位： N s (1 N s 1 k g m /s) 4 标矢性：冲量是 _ _ _ 、方向跟 _ _ _方向相同 作用时间 t 矢量 力 三、动量定理 1 内容：物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力
3、的冲量 2 表达式： p p I 或 m v m 3 用动量概念表示牛顿第二定律 由 m v m 得到 F m v m pt 所以物体动量的变化率等于它受到的力，即 F 是牛顿第二定律的动量表述 四、动量守恒定律 1 内容： 如果一个系统 _ _ _ ，或者 _ _ _ _ _ ，这个系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律 2 表达式 (1) p p ，系统相互作用前总动量 p 等于相互作用后的总动量 p . (2) ，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和 (3) 互作用的两个物体动量的增量等大反向 (4) p 0 ，系统总动量的增量为零 不受外力 和为零 所受外力
4、的矢量 3 动量守恒定律的适用条件 (1) 不受外力或所受外力的合力为 _ _ _ 不能认为系统内每个物体所受的合外力都为零，更不能认为系统处于平衡状态 (2) 近似适用条件：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) 如果系统在某一方向 上所受外力的合力为零，则在这一方向上动量守恒 . 零 五、碰撞现象 1 碰撞：两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生非常大的相互作用力，而其他的相互作用力相对来说可以忽略不计的过程 2 弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能 _ _ _ ，这样的碰撞叫做弹性碰撞 3 非弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能 _ _ _ ，这样的碰撞叫做非弹性碰撞 4 完全
5、非弹性碰撞：碰撞过程中物体的形变完全不能恢复，以致两物体合为一体一起运动，即两物体在非弹性碰撞后以同一速度运动 ，系统机械能损失最大 守恒 不守恒 六、碰撞、爆炸、反冲的特点分析 1 碰撞现象 (1) 动量守恒 (2) 机械能不增加 (3) 速度要合理 若碰前两物体同向运动，则应有 v 后 v 前 ，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有 v 前 v 后 . 碰前两物体相向 运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变 2 爆炸现象 (1) 动量守恒：由于爆炸是在极短的时间内完成的，爆炸物体间的相互作用力远远大于受到的外力，所以在爆炸过程中，系统的总动量守恒 (2) 动能增加
6、：在爆炸 过程中，由于有其他形式的能量 ( 如化学能 ) 转化为动能，所以爆炸后系统的总动能增加 (3) 位置不变：爆炸的时间极短，因而作用过程中，物体产生的位移很小，一般可忽略不计，可以认为爆炸后仍然从爆炸前的位置以新的动量开始运动 3 反冲运动 (1) 反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果 (2 ) 反冲运动的过程中，如果合外力为零或外力的作用远小于物体间的相互作用力，可利用动量守恒定律来处理 (3) 研究反冲运动的目的是找出反冲速度的规律求反冲速度的关键是确定相互作用的物体系统和其中各物体对地的运 动状态 题型一：动量定理的应用 例 1 如图所示，一个质 量为 m 的
7、铁 锤，以速度 v 竖直打在木桩上，经 t 时间而停止，严格来说，在击 打时 间内，铁锤所受到的平均冲力 大小 为 ( ) A B.m v t C.m v tD.m v t 【解析】 对铁锤应用动量定理，以向上为正方向，有 ( F t 0 ( m v ) ，得 F m v t 选项 B 正确 【 答案 】 B 【方法与知识感悟】 1. 动量、动量的变化量、冲量、力都是矢量解题时，先要规定正方向，与正方向相反的，要取负值 2 恒力的冲量用恒力与力的作用时间的乘积 表示，变力的冲量计算，要看题目条件确定如果力随时间均匀变化，可取平均力代入公式求出；力不随时间均匀变化，就用 I 表示这个力的冲量，用
8、其它方法间接求出 3 只要涉及了力 F 和力的作用时间 t ，用牛顿第二定律能解答的问题、用动量定理也能解答，而用动量定理解题，更简捷 题型二：动量守恒的判定 例 2 如图所示， A 、 B 两 物体质量之比 3 2 ，原来静止在平板小车 C 上， A 、 B 间有一根被压缩的弹簧，地面光滑当弹簧突然释放后，则( ) A 若 A 、 B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A 、 B 组成的系统的动量守恒 B 若 A 、 B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A 、 B 、 C 组成的系统的动量守恒 C 若 A 、 B 所受的摩擦力大小相等， A 、 B 组成的系统的动量守恒 D 若 A 、 B
9、 所受的摩擦力大小相等， A 、 B 、 【思路点拨】 确定研究对象 分清系统内外力 根据守恒条件判断 【解析】 以 A 、 B 整体为研究对象，弹簧弹力则为内力，而外力为 A 、 B 的摩擦力，两者所受的摩擦力方向相反，若 A 、 B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同，则两者所受的摩擦力大小不相等，合外力不为零，系统动量不守恒；若 A 、 B 所受的摩擦力大小相等，则 A 、 B 系统合外力为零，系统动量守恒；故选项 A 错误、 C 正确 以 A 、 B 、 C 为研究对象，则 A 、B 与车之间的摩擦力是内力，而地面光滑，系统的合外力为零，动量守恒，故选项 B 、 D 均正确 【答案】 【
10、方法与知识感悟】 判断动量是否守恒，首先要明确研究对象 ( 系统 ) ，分清系统的内外力，再根据守恒条件判断 1. 内力：系统内部物体之间的相互作用力 . 2. 外力：系统外部物体对系统内部物体的作用力 题型三：动量守恒的应用 例 3 如图所示， C 是 放在 光滑 的水平面上的 一块 木板，木板的 质量为 3 m ，在木板的上面有两块质量均为 m 的小木块 A 和 B ，它们与木板间的动摩擦因数均为 . 最初木板静止， A 、 B 两木块同时分别以方向水平向右的初速度 板足够长， A 、 B 始终未滑离木板求： 木块 B 从刚开始运动到与木板 C 速度刚好相等的过程中，木块 B 所发生的位移
11、； 木块 A 在整个过程中的最小速度 【解析】 (1) 木块 B 从刚开始运动到与 木板 C 速度刚好相等时，三者速度相等，由动量守恒定律： m 2 m 5 m v v 35 滑动的加速度为： a g 所发生的位移： x （ 2 91 g(2) A 与 C 速度相等时，速度最小，此过程 A 和 ： m 2 m ( m 3 m ) m 2 v05法与知识感悟】 应用动量守恒定律的解题步骤 (1) 明确研究对象 ( 系统包括哪几个物体及研究的过程 ) ； (2) 进行受力分析，判断系统动量是否守恒 ( 或某一方向上是否守恒 ) ； (3) 规定正方向，确定初末状态动量； (4) 由动量守恒定律列式
12、求解； (5) 必要时进行讨论 题型四：动量守恒的临界问题 例 4 如图所示，光滑 水 平面上有一个质量为 M 2 m ( M 、 m 均未知 ) 的凸型 滑块，它的左侧面与水平面相切，并且光滑，滑块的高度为 h . 质量为 m 的小球，以某一初速度在水平面上迎着光滑曲面冲向滑块重力加速度为 g . 设小球以初速度 未越过滑块，求小球滑离滑块时滑块的速度大小； 试分析计算小球的初速度 球才能越过滑块 【解析】 设小球滑离滑块时，小球的速度为 块的速度为 水平方向动量守恒和系统机械能守恒可得 m m M 2m 2M m m23小球要越过滑块，至少要小球在滑块最高点时和滑块速度相等，设此时他们的速
13、度均为 v ，由水平方向动量守恒和系统机械能守恒可得： m ( m M ) v 12m 2( m M ) 解得 3 故小球的初速度必须大于 3 【方法与知识感悟】 解决动量守恒中的临界问题应把握以下两点： (1) 寻找临界状 态：题设情境中看是否有相互作用的两物体相距最近，避免相碰和物体开始反向运动等临界状态 (2) 挖掘临界条件：在与动量相关的临界问题中，临界条件常常表现为两物体的相对速度关系与相对位移关系，即速度相等或位移相等 正确把握以上两点是求解这类问题的关键 题型五：动量与能量的 综合 例 5 如图所示，光滑水平面 上放置质量均为 M 2 甲、 乙两辆小车，两车之间通过一感 应开关相连 ( 当滑块滑过两车连接处时，感应开关使两车自动分离，分离时对两车及滑块的瞬时速度没有影响 ) ，甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块 P 之间
