第1讲_碰撞与动量守恒实验：验证动量守恒定律(教科版)

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1、考基自主落实核心考点透析活页限时训练高考快乐体验第1讲 碰撞与动量守恒实验：验证动量守恒定律2013届高考一轮物理复习课件选修3-5碰撞与动量守恒 波粒 二象性 原子核与原子结构(教科版)考基自主落实核心考点透析活页限时训练高考快乐体验动动量 (1)定义义：物体的质质量与速度的乘积积 (2)表达式：pmv，单单位：kgm/s. (3)动动量的性质质 矢量性：方向与瞬时时速度方向相同 瞬时时性：动动量是描述物体运动动状态态的量，是针对针对 某一 时时刻而言的 相对对性：大小与参考系的选选取有关，通常情况是指相 对对地面的动动量动动量、动动量守恒定律及其应应用 (考纲纲要求)1.考基自主落实核心考

2、点透析活页限时训练高考快乐体验(4)动动量、动动能、动动量的变变化量的比较较名称 项项目 动动量动动能动动量的变变化量定义义物体的质质量和 速度的乘积积物体由于运动动 而具有的能量物体的末动动量 与初动动量的矢 量差定义义式pmvppp矢标标性矢量标标量矢量特点状态态量状态态量过过程量关联联方程pmv mv考基自主落实核心考点透析活页限时训练高考快乐体验动动量守恒定律 (1)守恒条件 理想守恒：系统统不受外力或所受外力的合力为为零，则则系 统动统动 量守恒 近似守恒：系统统受到的合力不为为零，但当内力远远大于外 力时时，系统统的动动量可近似看成守恒 分方向守恒：系统统在某个方向上所受合力为为零

3、时时，系统统 在该该方向上动动量守恒 (2)三种常见见表达式 pp(系统统相互作用前的总动总动 量p等于相互作用后的总动总动 量p)2.考基自主落实核心考点透析活页限时训练高考快乐体验实际应实际应 用时时的三种常见见形式： am1v1m2v2m1v1m2v2(适用于作用前后都运动动的两 个物体组组成的系统统) b0m1v1m2v2(适用于原来静止的两个物体组组成的系 统统，比如爆炸、反冲等，两者速率及位移大小与各自质质量 成反比) cm1v1m2v2(m1m2)v(适用于两物体作用后结结合为为一 体或具有相同速度的情况，完全非弹弹性碰撞) p0(系统总动统总动 量不变变) p1p2(相互作用的

4、两物体组组成的系统统，两物体动动 量增量大小相等、方向相反)考基自主落实核心考点透析活页限时训练高考快乐体验考基自主落实核心考点透析活页限时训练高考快乐体验碰撞问题问题 (1)碰撞的种类类及特点弹弹性碰撞和非弹弹性碰撞 (考纲纲要求)分类标类标 准种类类特点能量是 否守恒弹弹性碰撞动动量守恒，机械能守恒非完全弹弹性碰撞动动量守恒，机械能有损损失完全非弹弹性碰撞动动量守恒，机械能损损失最大碰撞前后动动 量是否共线线对对心碰撞(正碰)碰撞前后速度共线线非对对心碰撞(斜碰 )碰撞前后速度不共线线微观观粒子 的碰撞散射粒子相互接近时时并不发发生直 接接触1.考基自主落实核心考点透析活页限时训练高考快乐

5、体验爆炸现现象 (1)动动量守恒：由于爆炸是在极短的时间时间 内完成的，爆炸物体 间间的相互作用力远远远远 大于受到的外力，所以在爆炸过过程中， 系统统的总动总动 量守恒 (2)动动能增加：在爆炸过过程中，由于有其他形式的能量(如化学 能)转转化为动为动 能，所以爆炸后系统统的总动总动 能增加 (3)位置不变变：爆炸和碰撞的时间时间 极短，因而作用过过程中，物 体产产生的位移很小，一般可忽略不计计，可以认为认为 爆炸或碰撞 后仍然从爆炸或碰撞前的位置以新的动动量开始运动动 反冲运动动 (1)反冲运动动是相互作用的物体之间间的作用力与反作用力产产生 的效果 (2)反冲运动动的过过程中，如果合外力

6、为为零或外力的作用远远小于 物体间间的相互作用力，可利用动动量守恒定律来处处理2.3考基自主落实核心考点透析活页限时训练高考快乐体验碰撞现现象满满足的规规律 (1)动动量守恒定律 (2)机械能不增加 (3)速度要合理 若碰前两物体同向运动动，则应则应 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动，则应则应 有v前v后.碰前两物体相向运动动，碰后两物体的运动动方向不可能 都不改变变.特别别提醒考基自主落实核心考点透析活页限时训练高考快乐体验实验实验 原理 在一维维碰撞中，测测出物体的质质量m和碰撞前后物体的速度v 、v，找出碰撞前的动动量pm1v1m2v2及碰撞后的动动量

7、p m1v1m2v2，看碰撞前后动动量是否守恒 实验实验 器材 方案一：气垫导轨垫导轨 、光电计时电计时 器、天平、滑块块(两个)、重物 、弹弹簧片、细绳细绳 、弹弹性碰撞架、胶布、撞针针、橡皮泥等 方案二：带细线带细线 的摆摆球(两套)、铁铁架台、天平、量角器、坐 标纸标纸 、胶布等 方案三：光滑长长木板、打点计时计时 器、纸带纸带 、小车车(两个)、天 平、撞针针、橡皮泥 方案四：斜槽、小球(两个)、天平、复写纸纸、白纸纸等实验实验 ：验证动验证动 量守恒定律1.2考基自主落实核心考点透析活页限时训练高考快乐体验实验实验 步骤骤 方案一：利用气垫导轨垫导轨 完成一维维碰撞实验实验 (如图图

8、111所示 )(1)测质测质 量：用天平测测出滑块质块质 量 (2)安装：正确安装好气垫导轨垫导轨 (3)实验实验 ：接通电电源，利用配套的光电计时电计时 装置测测出两滑块块 各种情况下碰撞前后的速度(改变变滑块块的质质量改变变滑 块块的初速度大小和方向) (4)验证验证 ：一维维碰撞中的动动量守恒图图1113考基自主落实核心考点透析活页限时训练高考快乐体验方案二：利用等长悬线悬长悬线悬 挂等大小球完成一维维 碰撞实验实验 (如图112所示) (1)测质量：用天平测出两小球的质量m1、m2. (2)安装：把两个等大小球用等长悬线悬挂起来 (3)实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰

9、 (4)测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞后小球摆起 的角度，算出碰撞后对应小球的速度 (5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验 (6)验证：一维碰撞中的动量守恒图图112考基自主落实核心考点透析活页限时训练高考快乐体验方案三：在光滑桌面上两车车碰撞完成一维维碰撞实验实验 (如图1 13所示)(1)测质量：用天平测出两小车的质量 (2)安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别装 上撞针和橡皮泥 (3)实验：接通电源，让小车A运动，小车B静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一体运动图图11

10、3考基自主落实核心考点透析活页限时训练高考快乐体验(5)改变变条件：改变变碰撞条件，重复实验实验 (6)验证验证 ：一维维碰撞中的动动量守恒 方案四：利用斜槽上滚滚下的小球验证动验证动 量守恒定律(如图图11 4所示)图图114考基自主落实核心考点透析活页限时训练高考快乐体验(1)用天平测测出两小球的质质量，并选选定质质量大的小球为为入射 小球 (2)按照图图114所示安装实验实验 装置调调整固定斜槽使斜槽 底端水平 (3)白纸纸在下，复写纸纸在上且在适当位置铺铺放好记记下重垂 线线所指的位置O. (4)不放被撞小球，每次让让入射小球从斜槽上某固定高度处处 自由滚滚下，重复10次用圆规圆规 画

11、尽量小的圆圆把所有的小球 落点圈在里面圆圆心P就是小球落点的平均位置 (5)把被撞小球放在斜槽末端，每次让让入射小球从斜槽同一 高度自由滚滚下，使它们发们发 生碰撞，重复实验实验 10次用步骤骤4 的方法，标标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落 点的平均位置N.如图图115所示考基自主落实核心考点透析活页限时训练高考快乐体验图图115考基自主落实核心考点透析活页限时训练高考快乐体验(1)前提条件：碰撞的两物体应应保证证“水平”和“正碰” (2)方案提醒 若利用气垫导轨进垫导轨进 行实验实验 ，调调整气垫导轨时垫导轨时 ，应应用平仪仪确 保导轨导轨 水平 若利用摆摆球进进行实验实验 ，两

12、小球静放时时球心应应在同一水平线线 上，且刚刚好接触，摆线竖摆线竖 直，将小球拉起后，两条摆线应摆线应 在 同一竖竖直平面内 若利用长长木板进进行实验实验 ，可在长长木板下垫垫一小木片用以平 衡摩擦力 若利用斜槽进进行实验实验 ，入射球质质量要大于被碰球质质量即： m1m2，防止碰后m1被反弹弹 (3)探究结论结论 ：寻寻找的不变变量必须须在各种碰撞情况下都不改变变 注意事项项考基自主落实核心考点透析活页限时训练高考快乐体验图图116Aa比b先到达S，它们们在S点的动动量不相等 Ba与b同时时到达S，它们们在S点的动动量不相等 Ca比b先到达S，它们们在S点的动动量相等 Db比a先到达S，它们

13、们在S点的动动量相等考基自主落实核心考点透析活页限时训练高考快乐体验答案 A考基自主落实核心考点透析活页限时训练高考快乐体验甲、乙两车车相向运动动，碰撞后连连成一体并沿甲车车的原方 向运动动，由此可判断知 ( ) A乙车车的质质量比甲车车的小 B乙车车的速度比甲车车的小 C乙车车的动动量比甲车车的小 D乙对对甲的作用力小于甲对对乙的作用力 解析 由二者碰撞动动量守恒可知，二者的合动动量方向向甲 车车的方向，所以P甲P乙 答案 C2考基自主落实核心考点透析活页限时训练高考快乐体验一炮艇总质总质 量为为M，以速度v0匀速行驶驶，从艇上以相对对海 岸的水平速度v沿前进进方向射出一质质量为为m的炮弹弹

14、，发发射炮 弹弹后艇的速度为为v，若不计计水的阻力，则则下列各关系式中 正确的是 () AMv0(Mm)vmv BMv0(Mm)vm(vv0) CMv0(Mm)vm(vv) DMv0Mvmv 解析 动动量守恒定律中的速度都是相对对于同一参考系的， 题题目中所给给炮弹弹的速度v是相对对于河岸的，即相对对于地面的 ，所以有：Mv0(Mm)vmv，故选项选项 A正确，其他选选 项错误项错误 答案 A3考基自主落实核心考点透析活页限时训练高考快乐体验A、B两球在光滑水平面上沿同一直线线、同一方向运动动，A球 的动动量是5 kgm/s，B球的动动量是7 kgm/s.当A球追上B球时时 发发生碰撞，则则碰

15、后A、B两球的动动量可能值值分别别是 () A6 kgm/s,6 kgm/s B3 kgm/s,9 kgm/s C2 kgm/s,14 kgm/s D5 kgm/s,15 kgm/s 解析 两球组组成的系统动统动 量守恒，A球减少的动动量等于B球 增加的动动量，故B、C正确A选项虽选项虽 然作用前后的动动量相 等，但A球的动动量不可能沿原方向增加，所以A错错D选项选项 的 动动量不守恒，所以D错错 答案 BC4考基自主落实核心考点透析活页限时训练高考快乐体验在如图图117所示的装置中，木块块B与 水平桌面间间的接触是光滑的，子弹弹A沿水 平方向射入木块块后留在其中，将弹弹簧压压 缩缩到最短若将子弹弹、木块块和弹弹簧合在 一起作为为系统统，则则此系统统在从子弹弹开始 射入到弹弹簧被压缩压缩 至最短的整个过过程中 ()图图117A动动量守恒，机械能守恒 B动动量不守恒，机械能不守恒 C动动量守恒，机械能不守恒 D动动量不守恒，机械能守恒5考基自主落实核心考点透析活页限时训练高考快乐体验解析 子弹射入木块是瞬间完成的，这个过程相当于子弹与木块发生一次完全非弹性碰撞，动量守恒，机械能不守 恒，一部分动能转化为内能，之后木块(连同子弹)压缩弹簧，将其动能转化为弹性势能，这个过程机械能守恒，但