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1、选修选修3-5第一章第一章动量、动量守恒定动量、动量守恒定律复习律复习1、定义：力、定义：力F和力的作用时间和力的作用时间t的乘积的乘积Ft叫做叫做力的冲量。力的冲量。3、冲量是、冲量是量；方向是由量；方向是由决定的，决定的，如果力的方向在作用时间内不变，冲量的方如果力的方向在作用时间内不变，冲量的方向就跟力的方向相同。向就跟力的方向相同。2、冲量的表达式：、冲量的表达式：I=。4、冲量的国际单位是、冲量的国际单位是。5、冲量是表示物体在力的作用下经历一段时间的积累、冲量是表示物体在力的作用下经历一段时间的积累的物理量，因此，力对物体有冲量作用必须具备力和的物理量，因此，力对物体有冲量作用必须
2、具备力和该力作用下的时间两个条件。换句话说：只要有力并该力作用下的时间两个条件。换句话说：只要有力并且作用一段时间，那么该力对物体就有冲量作用，可且作用一段时间，那么该力对物体就有冲量作用，可见，冲量是过程量。见，冲量是过程量。一、冲量一、冲量Ft牛牛秒（秒（Ns）矢矢力的方向力的方向二、动量二、动量1、什么是动量？、什么是动量？2、动量用什么符号来表示？表达式是？、动量用什么符号来表示？表达式是？3、动量是矢量还是标量？、动量是矢量还是标量？4、动量的单位是什么？、动量的单位是什么？5、动量是一个过程量还是状态量？、动量是一个过程量还是状态量？物体的质量和速度的乘积叫做动量。物体的质量和速度
3、的乘积叫做动量。动量用符号动量用符号P表示，即表示，即P=mv动量是一个状态量。动量是一个状态量。动量是一个矢量，方向和瞬时速度方向相同动量是一个矢量，方向和瞬时速度方向相同动量的单位是千克动量的单位是千克米米/秒（秒（kgm/s）2、公式：、公式：三、动量定理三、动量定理1、内容：物体所受、内容：物体所受的冲量等于的冲量等于物体的动量变化。物体的动量变化。Ft=mv-mv3、是物体动量变化的原因。是物体动量变化的原因。合外力合外力或或I=P冲量冲量2、公式：、公式：四、动能定理四、动能定理1、内容：、内容：对物体所做的功等于物对物体所做的功等于物体动能的变化。体动能的变化。W外外=EK2EK
4、1合外力合外力五、动量守恒定律五、动量守恒定律1、内容：、内容：相互作用的几个物体组成的系统，若相互作用的几个物体组成的系统，若它们所受合外力为零，则系统的总动量保持不变。它们所受合外力为零，则系统的总动量保持不变。2、数学表达式：、数学表达式：3、动量守恒定律的条件是什么？、动量守恒定律的条件是什么？（1）系统所受合外力为零。）系统所受合外力为零。（2）当内力远大于外力，作用时间极短时。）当内力远大于外力，作用时间极短时。如碰撞、爆炸、反冲运动等。如碰撞、爆炸、反冲运动等。（3）当某一方向合外力为零时，该方向的）当某一方向合外力为零时，该方向的动量守恒。动量守恒。4、动量守恒定律的研究对象是
5、什么、动量守恒定律的研究对象是什么？相互作用的物体组成的系统。相互作用的物体组成的系统。（两个或两个以上的物体）（两个或两个以上的物体）六、能量守恒定律六、能量守恒定律能能量量既既不不会会凭凭空空产产生生，也也不不会会凭凭空空消消失失，它它只只能能由由一一种种形形式式转转化化为为另另一一种种形形式式，或或者者从从一一个个物物体体转转移移到到另另一一个个物物体体，在在转转化化或或转转移的过程中其总量保持不变。移的过程中其总量保持不变。动量守恒定律的典型应用动量守恒定律的典型应用几个模型：几个模型：（一）碰撞中动量守恒（一）碰撞中动量守恒（二）子弹打木块类的问题：（二）子弹打木块类的问题：（三）人
6、船模型：平均动量守恒（三）人船模型：平均动量守恒（四）反冲运动、爆炸模型（四）反冲运动、爆炸模型解决碰撞问题须同时遵守的三个原则解决碰撞问题须同时遵守的三个原则:一一.系统动量守恒原则系统动量守恒原则三三.物理情景可行性原则物理情景可行性原则例如：追赶碰撞：例如：追赶碰撞：碰撞前：碰撞前：碰撞后：碰撞后：在前面运动的物体的速度一定不在前面运动的物体的速度一定不小于在后面运动的物体的速度小于在后面运动的物体的速度二二.能量不增加的原则能量不增加的原则习习题题：质质量量相相等等的的A、B两两物物块块在在光光滑滑水水平平面面上上沿沿一一直直线线向向同同一一方方向向运运动动，A物物块块的的动动量量为为
7、P PA A9kgms，B物物块块的的动动量量为为P PB B = =3kgms,当当A物物块块追追上上B物物块块发发生生碰碰撞撞，则碰撞后则碰撞后A、B两物块的动量可能为两物块的动量可能为()ABCD子弹打木块模型子弹打木块模型 题题11设质量为设质量为m m的子弹以初速度的子弹以初速度v v0 0射向静止在光滑水平面上射向静止在光滑水平面上的质量为的质量为M M的木块并留在其中，设木块对子弹的阻力恒为的木块并留在其中，设木块对子弹的阻力恒为f f。问题问题1子弹、木块相对静止时的速度子弹、木块相对静止时的速度v问题问题2子弹在木块内运动的时间子弹在木块内运动的时间问题问题3子弹、木块发生的
8、位移以及子弹打进木块的深度子弹、木块发生的位移以及子弹打进木块的深度问题问题4系统损失的机械能、系统增加的内能系统损失的机械能、系统增加的内能问题问题5要使子弹不穿出木块，木块至少多长？要使子弹不穿出木块，木块至少多长？（v0、m、M、f一定）一定）问题问题1子弹、木块相对静止时的速度子弹、木块相对静止时的速度v解：从动量的角度看解：从动量的角度看, ,以以m m和和M M组成的系统为研究对象组成的系统为研究对象, ,根根据动量守恒据动量守恒 问题问题2子弹在木块内运动的时间子弹在木块内运动的时间以子弹为研究对象以子弹为研究对象, ,由牛顿运动定律和运动学公式可得由牛顿运动定律和运动学公式可得
9、: :问题问题3子弹、木块发生的位移以及子弹打进木块的深度子弹、木块发生的位移以及子弹打进木块的深度对子弹用动能定理：对子弹用动能定理：对木块用动能定理：对木块用动能定理：、相减得：相减得：故子弹打进故子弹打进木块的深度木块的深度: : 问题问题4系统损失的机械能、系统增加的内能系统损失的机械能、系统增加的内能系统损失的机械能系统损失的机械能系统增加的内能系统增加的内能因此：因此：问题问题5要使子弹不穿出木块，木块至少多长？要使子弹不穿出木块，木块至少多长？（v0、m、M、f一定）一定）子弹不穿出木块的长度：子弹不穿出木块的长度：将将质质量量为为 m m = = 2 2 kg kg 的的物物块
10、块, ,以以水水平平速速度度 v v0 0 = = 5m/s 5m/s 射射到到静静止止在在光光滑滑水水平平面面上上的的平平板板车车上上 , , 小小车车的的质质量量为为M M = = 8 8 kg kg , ,物物块块与与小小车车间间的的摩摩擦擦因因数数 = = 0.4 0.4 , ,取取 g g = = 10 m/s10 m/s2 2. .(1)(1)物块抛到小车上经过多少时间两者相对静止物块抛到小车上经过多少时间两者相对静止? ?(2)(2)在此过程中物块相对于小车滑动的距离是多少在此过程中物块相对于小车滑动的距离是多少? ?(3)(3)整个过程中有多少机械能转化为内能整个过程中有多少机
11、械能转化为内能? ?v0子弹打木变形子弹打木变形人船模型人船模型如图所示，质量为如图所示，质量为M M的小船长的小船长L L，静止于水面，质量，静止于水面，质量为为m m的人从船左端走到船右端，不计水对船的运动阻的人从船左端走到船右端，不计水对船的运动阻力，则这过程中船将移动多远？力，则这过程中船将移动多远？MLm适用条件：初状态时人和船都处于静止状态适用条件：初状态时人和船都处于静止状态解题方法：画出运动过程示意图，找出速度、位移解题方法：画出运动过程示意图，找出速度、位移关系。关系。物理过程分析S1S2条件条件:系统动量守衡且系统初动量为零系统动量守衡且系统初动量为零.结论结论:人船对地位
12、移为将二者相对位移按质量反比分配关系人船对地位移为将二者相对位移按质量反比分配关系处理方法处理方法:利用系统动量守衡的瞬时性和物体间利用系统动量守衡的瞬时性和物体间作用的等时性作用的等时性,求解每个物体的对地位移求解每个物体的对地位移.mv1=Mv2mv1t=Mv2tms1=Ms2-s1+s2=L- 习题：如图所示，质量为习题：如图所示，质量为M M，长，长为为L L的平板小车静止于光滑水平面上，的平板小车静止于光滑水平面上，质量为质量为m m的人从车左端走到车右端的的人从车左端走到车右端的过程中，车将后退多远？过程中，车将后退多远？MLm 变形：如图所示，总质量为变形：如图所示，总质量为M
13、M的气球下的气球下端悬着质量为端悬着质量为m m的人而静止于高度为的人而静止于高度为h h的空的空中，欲使人能沿着绳安全着地，人下方的中，欲使人能沿着绳安全着地，人下方的绳至少应为多长？绳至少应为多长？mMh反冲模型反冲模型灌溉喷水器灌溉喷水器反击式水轮机反击式水轮机步枪、火炮步枪、火炮喷气式飞机喷气式飞机、火箭、火箭特点：特点：1.作用力：相互作用力。相互作用突然发生、作用力是作用力：相互作用力。相互作用突然发生、作用力是变力、很大，内力远大于系统外力。动量守恒定律处理。变力、很大，内力远大于系统外力。动量守恒定律处理。2.时间：作用时间极短、时间：作用时间极短、3.爆炸过程：动能增加。有其
14、他形式的能转化为动能。爆炸过程：动能增加。有其他形式的能转化为动能。4.位移：作用前后位置视为不动。位移：作用前后位置视为不动。爆炸模型爆炸模型反冲例：反冲例： 水平方向射击的大炮，炮身重水平方向射击的大炮，炮身重450kg，炮弹，炮弹重为重为5kg，炮弹射击的速度是，炮弹射击的速度是450m/s，射击后炮，射击后炮身后退的距离是身后退的距离是45cm，则炮受地面的平均阻力为，则炮受地面的平均阻力为多大？多大？内力远大于外力，动量守恒。内力远大于外力，动量守恒。解析：炮弹射出前后水平方向动量守恒解析：炮弹射出前后水平方向动量守恒0=mv0-MV,V=50m/s对于炮身，动能定理对于炮身，动能定
15、理-FS=0-MV2/2，F=1.25105N2向空中发射一物体，不计空气阻力，当此物体的速度恰好沿向空中发射一物体，不计空气阻力，当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成水平方向时，物体炸裂成a、b两块，若质量较大的两块，若质量较大的a块的速度方向块的速度方向仍沿原来的方向，则仍沿原来的方向，则()Ab的速度方向一定与原速度方向相反的速度方向一定与原速度方向相反B从炸裂到落地的这段时间里，从炸裂到落地的这段时间里，a飞行的水平距离一定比飞行的水平距离一定比b的大的大Ca、b一定同时到达水平地面一定同时到达水平地面D在炸裂过程中，在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力的大小一定相等受到的爆炸力的大
16、小一定相等分析：分析：1.爆炸后爆炸后a、b皆做平抛运动，高度同，落地时间同。皆做平抛运动，高度同，落地时间同。2.爆炸过程，爆炸过程，ab间的作用力，是相互作用力。等大，反向。间的作用力，是相互作用力。等大，反向。3.平抛水平位移决定于爆炸后的获得的水平速度大小。平抛水平位移决定于爆炸后的获得的水平速度大小。4.爆炸后机械能增加，不能确定爆炸后机械能增加，不能确定ab速度大小，方向。速度大小，方向。MV0=mava+mbvb.Vb=(MV0-mava)/mb.MV0=mava,则则vb=0;MV0mava,则则vb0方向不变，方向不变，MV0mava，则，则vb0与原方向反与原方向反CD3设斜上抛物体在通过轨迹的最高位置时，突然炸裂成质设斜上抛物体在通过轨迹的最高位置时，突然炸裂成质量不等的两块，已知其中一块沿原水平方向做平抛运动，则另量不等的两块，已知其中一块沿原水平方向做平抛运动，则另一块的运动可能是一块的运动可能是()A反方向平抛运动反方向平抛运动B斜上抛运动斜上抛运动C自由落体运动自由落体运动D原方向平抛运动原方向平抛运动ACD
