《高考物理大一轮复习 13.1动量守恒定律及其应用课件 新人教版.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理大一轮复习 13.1动量守恒定律及其应用课件 新人教版.ppt（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十三章动量守恒定律 波粒二象性 原子结构与原子核高三物理一轮复习高三物理一轮复习 考考纲展示展示要求要求复复习定位定位1.动量、量、动量定理、量定理、动量守恒定量守恒定律及其律及其应用用1.本章在高考命本章在高考命题中有中有选择也有也有计算形式，算形式，选择题以波粒二象性及原子以波粒二象性及原子结构和原子核构和原子核为主，而主，而计算算题的考的考查重点仍以典型的碰重点仍以典型的碰撞、相互作用模型或生活撞、相互作用模型或生活实例例为背景，考背景，考查动量守恒定律的量守恒定律的应用用动量定理作量定理作为去去年新增年新增级考点考点应引起重引起重视2本章的复本章的复习应注意以下几方面注意以下几方面(
2、1)动量及量及动量量变化量的理解，化量的理解，动量守恒定量守恒定律的律的应用用2.弹性碰撞和非性碰撞和非弹性碰撞性碰撞实验：验证动量守恒定律量守恒定律3.光光电效效应4.爱因斯坦光因斯坦光电效效应方程方程5.氢原子光原子光谱6.氢原子的能原子的能级结构、能构、能级公式公式7.原子核的原子核的组成、放射性、原子成、放射性、原子核的衰核的衰变、半衰期、半衰期8.放射性同位素放射性同位素9.核力、核反核力、核反应方程方程(2)动量守恒定律量守恒定律结合合动量定理及量定理及能量守恒来解决碰撞、打能量守恒来解决碰撞、打击、反、反冲等冲等问题(3)光光电效效应现象、象、实验规律和光律和光电效效应方程，光的
3、波粒二象性及方程，光的波粒二象性及德布德布罗意波意波(4)核式核式结构、玻构、玻尔尔理理论、能、能级公公式、原子式、原子跃迁条件，半衰期、迁条件，半衰期、质能方程的能方程的应用、用、计算和核反算和核反应方方程的程的书写等写等10.结合能、合能、质量量亏亏损11.裂裂变反反应和聚和聚变反反应、裂裂变反反应堆堆12.射射线的危害和防的危害和防护 考点一动量定理的理解及应用 考点二动量守恒定律的理解及应用 考点三动量和能量观点的综合应用考考点点 第十三章动量守恒定律 波粒二象性 原子结构与原子核高三物理一轮复习高三物理一轮复习 第1节动量守恒定律及其应用 考点四实验:验证动量守恒定律1(动量及动量变
4、化的理解动量及动量变化的理解)(多多选)物体的物体的动量量变化量的大小化量的大小为5 kgm/s，这说明明( )A物体的物体的动量在减小量在减小B物体的物体的动量在增大量在增大C物体的物体的动量大小可能不量大小可能不变D物体受到的合力冲量大小物体受到的合力冲量大小为5 Ns动量是矢量，动量变化了动量是矢量，动量变化了5 kgm/s，物体动量的大小可能，物体动量的大小可能增大，也可能减小，还可能不增大，也可能减小，还可能不变若物体以大小变若物体以大小5 kgm/s的的动量做匀速圆周运动时，物体动量做匀速圆周运动时，物体的动量大小保持不变，当末动的动量大小保持不变，当末动量方向与初动量方向间的夹角
5、量方向与初动量方向间的夹角为为60时，物体的动量变化量的时，物体的动量变化量的大小为大小为5 kgm/s，C正确，正确，A、B错误；由动量定理知，错误；由动量定理知，D正确正确 解析解析 答案答案 基础自测基础自测CD2(动量定理的理解动量定理的理解)(2015湖北湖北大学附中测试大学附中测试)质量是量是60 kg的建的建筑工人，不慎从高空跌下，由于筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全性安全带的保的保护，他被，他被悬挂起挂起来已知安全来已知安全带的的缓冲冲时间是是1.2 s，安全，安全带长5 m，取，取g10 m/s2，则安全安全带所受的平均冲力的大小所受的平均冲力的大小为()A500 NB6
6、00 NC1 100 N D100 N基础自测基础自测 解析解析 答案答案 C3(动量守恒定律的理解及应用动量守恒定律的理解及应用)炮艇炮艇总质量量为M(包含炮包含炮弹的的质量量)，以速度，以速度v0匀匀速行速行驶，从炮艇上以相，从炮艇上以相对海岸的水平速海岸的水平速度度v沿前沿前进方向射出一方向射出一质量量为m的炮的炮弹，发射炮射炮弹后炮艇的速度后炮艇的速度为v，若不，若不计阻阻力，力，则下列各关系式中正确的是下列各关系式中正确的是()AMv0(Mm)vmvBMv0(Mm)vm(vv0)CMv0(Mm)vm(vv)DMv0Mvmv应用动量守恒定律时必须应用动量守恒定律时必须相对于同一参考系，
7、本题相对于同一参考系，本题中的各个速度都是相对于中的各个速度都是相对于地面的，不需要转换发地面的，不需要转换发射炮弹前系统的总动量为射炮弹前系统的总动量为Mv0；发射炮弹后，炮弹；发射炮弹后，炮弹的动量为的动量为mv，炮艇的动，炮艇的动量为量为(Mm)v，所以动，所以动量守恒定律的表达式为量守恒定律的表达式为Mv0(Mm)vmv，A正确正确基础自测基础自测 解析解析 答案答案 A4. (动量守恒定律与能量守恒的综合应用动量守恒定律与能量守恒的综合应用)(2015湖南长沙模拟湖南长沙模拟)如如图所示，光滑水所示，光滑水平面上有平面上有质量均量均为m的物的物块A和和B，B上上固定一固定一轻弹簧簧B
8、静止，静止，A以速度以速度v0水平水平向右运向右运动，通，通过弹簧与簧与B发生作用作生作用作用用过程中，程中，弹簧簧获得的最大得的最大弹性性势能能Ep为()基础自测基础自测 解析解析 答案答案 图片显图片显/ /隐隐 C一、冲量、动量和动量定理一、冲量、动量和动量定理1冲量冲量(1)定定义：力和力的：力和力的_的乘的乘积(2)公式：公式：I_，适用于求恒力的冲量，适用于求恒力的冲量(3)方向：与方向：与_相同相同2动量动量(1)定定义：物体的：物体的_与与_的乘的乘积(2)表达式：表达式：_(3)单位：位：_符号：符号：_(4)特征：特征：动量是状量是状态量，是量，是_，其方向和，其方向和_方
9、向相同方向相同教材梳理教材梳理作用作用时间Ft力的方向力的方向质量量速度速度pmv千克千克米米/秒秒kgm/s矢量矢量速度速度3动量定理动量定理(1)内容：物体所受内容：物体所受合力合力的冲量等于物体的冲量等于物体_(2)表达式：表达式：_(3)矢量性：矢量性：动量量变化量方向与化量方向与_的方向相同，可以在某一方向的方向相同，可以在某一方向上用上用动量定理量定理二、动量守恒定律二、动量守恒定律1系统系统：相互作用的几个物体构成系：相互作用的几个物体构成系统系系统中各物体之中各物体之间的相的相互作用力称互作用力称为_，外部其他物体，外部其他物体对系系统的作用力叫做的作用力叫做_2定律内容定律内
10、容：如果一个系：如果一个系统_作用，或者所受的作用，或者所受的_为零，零，这个系个系统的的总动量保持不量保持不变教材梳理教材梳理动量的量的变化量化量F合合tppp合力合力外力外力内力内力不受外力不受外力合外力合外力3定律的表达式定律的表达式m1v1m2v2m1v1m2v2，两个物体，两个物体组成的系成的系统_等于等于_可写可写为：pp、p0和和p1p24守恒条件守恒条件(1)理想守恒：系理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力不受外力或所受外力的合力为零，零，则系系统动量量守恒守恒(2)近似守恒：系近似守恒：系统受到的合力不受到的合力不为零，但当内力零，但当内力远大于外力大于外力时，系系统的的动
11、量可近似看成守恒量可近似看成守恒教材梳理教材梳理初初动量量末末动量量(3)分方向守恒：系分方向守恒：系统在某个方向上所受合力在某个方向上所受合力为零零时，系，系统在在该方方向上向上动量守恒量守恒三、碰撞三、碰撞1概念概念：碰撞指的是物体：碰撞指的是物体间相互作用持相互作用持续时间很短，物体很短，物体间相互相互作用力很大的作用力很大的现象，在碰撞象，在碰撞过程中，一般都程中，一般都满足内力足内力_外力，外力，故可以用故可以用动量守恒定律量守恒定律处理碰撞理碰撞问题教材梳理教材梳理远大于大于2分类分类(1)弹性碰撞：性碰撞：这种碰撞的特点是系种碰撞的特点是系统的机械能的机械能_，相互作用，相互作用
12、过程中遵循的程中遵循的规律是律是_守恒和守恒和_守恒守恒(2)非非弹性碰撞：在碰撞性碰撞：在碰撞过程中机械能程中机械能损失的碰撞，在相互作用失的碰撞，在相互作用过程中只遵循程中只遵循_定律定律(3)完全非完全非弹性碰撞：性碰撞：这种碰撞的特点是系种碰撞的特点是系统的机械能的机械能损失失_，作用后两物体粘合在一起，速度作用后两物体粘合在一起，速度_，相互作用，相互作用过程中只遵循程中只遵循_定律定律教材梳理教材梳理守恒守恒动量量机械能机械能动量守恒量守恒最大最大相等相等动量守恒量守恒四、实验：验证动量守恒定律四、实验：验证动量守恒定律1方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验方案一：利用气垫导轨完成
13、一维碰撞实验(1)测质量：用天平量：用天平测出滑出滑块质量量(2)安装：正确安装好气安装：正确安装好气垫导轨(3)实验：接通：接通电源，利用配套的光源，利用配套的光电计时装置装置测出两滑出两滑块各种情各种情况下碰撞前后的速度况下碰撞前后的速度(改改变滑滑块的的质量量改改变滑滑块的初速度大的初速度大小和方向小和方向)(4)验证：一：一维碰撞中的碰撞中的动量守恒量守恒教材梳理教材梳理2方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平量：用天平测出两小球的出两小球的质量量m1、m2.(2)安装：把两个等大小球用等安装：把两个等大小球
14、用等长悬线悬挂起来挂起来(3)实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它它们相碰相碰(4)测速度：可以速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小小球的速度，球的速度，测量碰撞后小球量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后起的角度，算出碰撞后对应小球的小球的速度速度(5)改改变条件：改条件：改变碰撞条件，重复碰撞条件，重复实验(6)验证：一：一维碰撞中的碰撞中的动量守恒量守恒教材梳理教材梳理3方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平量：用天平测出两小出两
15、小车的的质量量(2)安装：将打点安装：将打点计时器固定在光滑器固定在光滑长木板的一端，把木板的一端，把纸带穿穿过打打点点计时器，器，连在小在小车的后面，在两小的后面，在两小车的碰撞端分的碰撞端分别装上撞装上撞针和和橡皮泥橡皮泥(3)实验：接通：接通电源，源，让小小车A运运动，小，小车B静止，两静止，两车碰撞碰撞时撞撞针插入橡皮泥中，把两小插入橡皮泥中，把两小车连接成一体运接成一体运动(5)改改变条件：改条件：改变碰撞条件，重复碰撞条件，重复实验(6)验证：一：一维碰撞中的碰撞中的动量守恒量守恒教材梳理教材梳理4方案四：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律方案四：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒
16、定律 (1)用天平用天平测出两小球的出两小球的质量，并量，并选定定质量大的小球量大的小球为入射小球入射小球(2)按照如按照如图所示安装所示安装实验装置，装置，调整整固定斜槽使斜槽底端水平固定斜槽使斜槽底端水平(3)白白纸在下，复写在下，复写纸在上，在适当位在上，在适当位置置铺放好放好记下重垂下重垂线所指的位置所指的位置O.教材梳理教材梳理(4)不放被撞小球，不放被撞小球，让入射小球从斜槽上某固定高度入射小球从斜槽上某固定高度处自由自由滚下，下，重复重复10次用次用圆规画尽量小的画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面，把所有的小球落点圈在里面，圆心心P就是小球落点的平均位置就是小球落点的平均位置(
17、5)把被撞小球放在斜槽末端，把被撞小球放在斜槽末端，让入射小球从斜槽同一高度自由入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它下，使它们发生碰撞，重复生碰撞，重复实验10次用步次用步骤(4)的方法，的方法，标出碰出碰后入射小球落点的平均位置后入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置和被碰小球落点的平均位置N.如如图所所示示教材梳理教材梳理(7)整理好整理好实验器材放回原器材放回原处(8)实验结论：在：在实验误差范差范围内，碰撞系内，碰撞系统的的动量守恒量守恒教材梳理教材梳理1动量定理的理解要点动量定理的理解要点(1)动量定理的表达式应是一个矢量式，式中动量定理的表达式应是一个矢量式，式中3个矢量
18、都要选同一个个矢量都要选同一个方向为正方向方向为正方向(2)动量定理公式中的动量定理公式中的F是研究对象所受的合外力，它可以是恒力，是研究对象所受的合外力，它可以是恒力，也可以是变力，当也可以是变力，当F为变力时，为变力时，F应是合外力对作用时间的平均值应是合外力对作用时间的平均值(3)公式公式Ftpp除表明等号两边大小、方向的关系外，还说明了除表明等号两边大小、方向的关系外，还说明了两边的因果关系，即合外力的冲量是动量变化的原因两边的因果关系，即合外力的冲量是动量变化的原因(4)动量定理说明的是合外力的冲量与动量变化的关系，与物体的动量定理说明的是合外力的冲量与动量变化的关系，与物体的初末动
19、量无必然联系初末动量无必然联系考点一动量定理的理解及应用考点阐释考点阐释2用动量定理解释现象用动量定理解释现象用动量定理解释的现象一般可分为两类：一类是物体的动量变化用动量定理解释的现象一般可分为两类：一类是物体的动量变化一定，此时力的作用时间越短，力就越大；时间越长，力就越小一定，此时力的作用时间越短，力就越大；时间越长，力就越小另一类是作用力一定，此时力的作用时间越长，动量变化越大；另一类是作用力一定，此时力的作用时间越长，动量变化越大；力的作用时间越短，动量变化越小分析问题时，要把哪个量一力的作用时间越短，动量变化越小分析问题时，要把哪个量一定，哪个量变化搞清楚定，哪个量变化搞清楚考点阐
20、释考点阐释考点一动量定理的理解及应用1.质量量为1 kg的物体做直的物体做直线运运动，其速度，其速度图象如右象如右图所示，所示，则物体在前物体在前10 s内和后内和后10 s内所受外力的冲量分内所受外力的冲量分别是是()A10 Ns，10 NsB10 Ns，10 NsC0.10 NsD0，10 Ns由题图可知，在前由题图可知，在前10 s内初、末状态内初、末状态的动量相等，的动量相等，p1p25 kgm/s，由动，由动量定理知量定理知I10；在；在后后10 s内内p35 kgm/s，I2p3p210 Ns，故选，故选D.题组设计题组设计 解析解析 答案答案 D考点一动量定理的理解及应用2(20
21、15山东烟台高三质检山东烟台高三质检)皮球从某高度落到水平地板皮球从某高度落到水平地板上，每上，每弹跳一次上升的高度跳一次上升的高度总等于前一次的等于前一次的0.64倍，且倍，且每次球与地板接触的每次球与地板接触的时间相相等若空气阻力不等若空气阻力不计，与地，与地板碰撞板碰撞时，皮球重力可忽略，皮球重力可忽略(1)求相求相邻两次球与地板碰撞两次球与地板碰撞的平均冲力大小之比是多少的平均冲力大小之比是多少？题组设计题组设计 解析解析考点一动量定理的理解及应用(2)若用手拍若用手拍这个球，使其保个球，使其保持在持在0.8 m的高度上下跳的高度上下跳动，则每次每次应给球施加的冲量球施加的冲量为多多少
22、？少？(已知球的已知球的质量量m0.5 kg，g取取10 m/s2)(1)5 4(2)1.5 Ns方向方向竖直向下直向下题组设计题组设计 解析解析 答案答案 考点一动量定理的理解及应用动量定理的应用技巧动量定理的应用技巧(1)应用应用Ip求变力的冲量求变力的冲量如果物体受到大小或方向改变的力的作用，则不能直接用如果物体受到大小或方向改变的力的作用，则不能直接用IFt求求变力的冲量，可以求出该力作用下物体动量的变化变力的冲量，可以求出该力作用下物体动量的变化p，等效代换，等效代换变力的冲量变力的冲量I.(2)应用应用pFt求动量的变化求动量的变化例如，在曲线运动中，速度方向时刻在变化，求动量变化
23、例如，在曲线运动中，速度方向时刻在变化，求动量变化(pp2p1)需要应用矢量运算方法，计算比较复杂，如果作用力是恒力，需要应用矢量运算方法，计算比较复杂，如果作用力是恒力，可以求恒力的冲量，等效代换动量的变化可以求恒力的冲量，等效代换动量的变化规律总结规律总结考点一动量定理的理解及应用1动量守恒的动量守恒的“四性四性”(1)矢量性：表达式中初、末动量都是矢量，需要首先选取正方向，矢量性：表达式中初、末动量都是矢量，需要首先选取正方向，分清各物体初末动量的正、负分清各物体初末动量的正、负(2)瞬时性：动量是状态量，动量守恒指对应每一时刻的总动量都瞬时性：动量是状态量，动量守恒指对应每一时刻的总动
24、量都和初时刻的总动量相等和初时刻的总动量相等(3)同一性：速度的大小跟参考系的选取有关，应用动量守恒定律，同一性：速度的大小跟参考系的选取有关，应用动量守恒定律，各物体的速度必须是相对同一参考系的速度一般选地面为参考各物体的速度必须是相对同一参考系的速度一般选地面为参考系系(4)普适性：它不仅适用于两个物体所组成的系统，也适用于多个普适性：它不仅适用于两个物体所组成的系统，也适用于多个物体组成的系统；不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微物体组成的系统；不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统观粒子组成的系统考点二动量守恒定律的理解及应用考点阐释考点阐释2动量守恒定律的不同表
25、达形式动量守恒定律的不同表达形式(1)m1v1m2v2m1v1m2v2，相互作用的两个物体组成的系统，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作用前的动量和等于作用后的动量和(2)p1p2，相互作用的两个物体动量的增量等大反向，相互作用的两个物体动量的增量等大反向(3)p0，系统总动量的增量为零，系统总动量的增量为零考点阐释考点阐释考点二动量守恒定律的理解及应用题组一动量守恒的判断题组一动量守恒的判断1.一一颗子子弹水平射入置于光滑水平面上水平射入置于光滑水平面上的木的木块A并留在其中，并留在其中，A、B用一根用一根弹性性良好的良好的轻质弹簧簧连在一起，如右在一起，如右图
26、所示所示则在子在子弹打打击木木块A及及弹簧被簧被压缩的的过程中，程中，对子子弹、两木、两木块和和弹簧簧组成的成的系系统()动量守恒的条件是系统动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力的不受外力或所受外力的合力为零，本题中子弹、合力为零，本题中子弹、两木块、弹簧组成的系两木块、弹簧组成的系统，水平方向上不受外统，水平方向上不受外力，竖直方向上所受外力，竖直方向上所受外力的合力为零，所以动力的合力为零，所以动量守恒机械能守恒的量守恒机械能守恒的条件是除重力、弹力对条件是除重力、弹力对系统做功外，其他力对系统做功外，其他力对系统不做功，本题系统不做功，本题题组设计题组设计 解析解析 答案答案 C考点二
27、动量守恒定律的理解及应用A动量守恒，机械能守恒量守恒，机械能守恒B动量不守恒，机械能守恒量不守恒，机械能守恒C动量守恒，机械能不守恒量守恒，机械能不守恒D无法判定无法判定动量、机械能是否守恒量、机械能是否守恒中子弹射入木块瞬间有中子弹射入木块瞬间有部分机械能转化为内能部分机械能转化为内能(发热发热)，所以系统的机，所以系统的机械能不守恒，故械能不守恒，故C正确，正确，A、B、D错误错误题组设计题组设计 解析解析考点二动量守恒定律的理解及应用题组二动量守恒定律的应用题组二动量守恒定律的应用2(2014高考重庆卷高考重庆卷)一一弹丸丸在在飞行到距离地面行到距离地面5 m高高时仅有水平速度有水平速度
28、v2 m/s，爆炸成，爆炸成为甲、乙两甲、乙两块水平水平飞出，甲、出，甲、乙的乙的质量比量比为3 1，不，不计质量量损失，取重力加速度失，取重力加速度g10 m/s2.则下列下列图中两中两块弹片片飞行行的的轨迹可能正确的是迹可能正确的是()题组设计题组设计 解析解析 答案答案 B考点二动量守恒定律的理解及应用题组设计题组设计 解析解析考点二动量守恒定律的理解及应用3. (2015宁夏银川一中模拟宁夏银川一中模拟)如如图所示，所示，两两块厚度相同的木厚度相同的木块A、B，紧靠着放在靠着放在光滑的桌面上，其光滑的桌面上，其质量分量分别为2.0 kg、0.90 kg，它，它们的下表面光滑，上表面粗的
29、下表面光滑，上表面粗糙另有糙另有质量量为0.10 kg的的铅块C(大小可大小可以忽略以忽略)以以10 m/s的速度水平地滑到的速度水平地滑到A的的上表面，由于摩擦，上表面，由于摩擦，铅块C最后停在木最后停在木块B上，此上，此时B、C的共同速度的共同速度v0.5 m/s.求木求木块A的最的最终速度和速度和铅块C刚滑到滑到B上上时的速度的速度设铅块设铅块C刚离开刚离开A时的速度时的速度为为vC，A和和B的共同速度为的共同速度为vA，在铅块滑过，在铅块滑过A的过程中，的过程中，A、B、C所组成的系统动所组成的系统动量守恒，有量守恒，有mCv0(mAmB)vAmCvC在铅块在铅块C滑上滑上B后，由于后
30、，由于B继续加速，所继续加速，所以以A、B分离，分离，A以以vA匀速匀速运动铅块运动铅块C在在B上滑行的上滑行的过程中，过程中，B、C组成的系统组成的系统动动题组设计题组设计 解析解析考点二动量守恒定律的理解及应用量守恒，有量守恒，有mBvAmCvC(mBmC)v联立以上两式，代入数联立以上两式，代入数据解得据解得vA0.25 m/s，vC2.75 m/s0.25 m/s2.75 m/s题组设计题组设计 解析解析 答案答案 考点二动量守恒定律的理解及应用应用动量守恒定律解题的步骤应用动量守恒定律解题的步骤(1)明确研究对象，确定系统的组成明确研究对象，确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的
31、系统包括哪几个物体及研究的过程过程)；(2)进行受力分析，判断系统动量是否守恒进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或某一方向上动量是否或某一方向上动量是否守恒守恒)；(3)规定正方向，确定初、末状态动量；规定正方向，确定初、末状态动量；(4)由动量守恒定律列出方程；由动量守恒定律列出方程；(5)代入数据，求出结果，必要时讨论说明代入数据，求出结果，必要时讨论说明规律总结规律总结考点二动量守恒定律的理解及应用1动量的观点和能量的观点动量的观点和能量的观点动量的观点：动量守恒定律动量的观点：动量守恒定律能量的观点：动能定理和能量守恒定律能量的观点：动能定理和能量守恒定律这两个观点研究的是物体或系统
32、运动变化所经历的过程中状态的这两个观点研究的是物体或系统运动变化所经历的过程中状态的改变，不对过程变化的细节作深入的研究，而关心运动状态变化改变，不对过程变化的细节作深入的研究，而关心运动状态变化的结果及引起变化的原因简单地说，只要求知道过程的初、末的结果及引起变化的原因简单地说，只要求知道过程的初、末状态动量式、动能式和力在过程中所做的功，即可对问题进行求状态动量式、动能式和力在过程中所做的功，即可对问题进行求解解考点三动量和能量观点的综合应用考点阐释考点阐释2利用动量的观点和能量的观点解题应注意下列问题利用动量的观点和能量的观点解题应注意下列问题(1)动量守恒定律是矢量表达式，还可写出分量
33、表达式；而动能定动量守恒定律是矢量表达式，还可写出分量表达式；而动能定理和能量守恒定律是标量表达式，绝无分量表达式理和能量守恒定律是标量表达式，绝无分量表达式(2)中学阶段凡可用力和运动的观点解决的问题若用动量的观点中学阶段凡可用力和运动的观点解决的问题若用动量的观点或能量的观点求解，一般都要比用力和运动的观点要简便，而中或能量的观点求解，一般都要比用力和运动的观点要简便，而中学阶段涉及的曲线运动学阶段涉及的曲线运动(a不恒定不恒定)、竖直面内的圆周运动、碰撞等，、竖直面内的圆周运动、碰撞等，就中学知识而言，不可能单纯考虑用力和运动的观点求解就中学知识而言，不可能单纯考虑用力和运动的观点求解考
34、点阐释考点阐释考点三动量和能量观点的综合应用1(2014高考新课高考新课标全国卷标全国卷)如如图所所示，示，质量分量分别为mA、mB的两个的两个弹性小球性小球A、B静止在地面上静止在地面上方，方，B球距地面的高球距地面的高度度h0.8 m，A球在球在B球的正上方先球的正上方先将将B球球释放，放，经过一段一段时间后再将后再将A球球释放当放当A球下落球下落t0.3 s时，刚好与好与B球在地面上方的球在地面上方的P点点处相碰碰撞相碰碰撞时间极短，碰后瞬极短，碰后瞬间A球的速度恰球的速度恰为(1)设设B球第一次到达地面时的球第一次到达地面时的速度大小为速度大小为vB，由运动学公式，由运动学公式有有将将
35、h0.8 m代入上式，得代入上式，得vB4 m/s (2)设两球相碰前后，设两球相碰前后，A球的速球的速度大小分别为度大小分别为v1和和v1(v10)，B球的速度分别为球的速度分别为v2和和v2，由运动学规律可，由运动学规律可得得v1gt由于碰撞时间极短，重力的作由于碰撞时间极短，重力的作用可以忽略，两球相碰前后的用可以忽略，两球相碰前后的题组设计题组设计 解析解析考点三动量和能量观点的综合应用零已知零已知mB3mA，重力加速度大小重力加速度大小g10 m/s2，忽略空气阻力，忽略空气阻力及碰撞中的及碰撞中的动能能损失失求：求：(1)B球第一次到达地球第一次到达地面面时的速度；的速度；(2)P
36、点距离地面的高点距离地面的高度度动量守恒，总动能保持不变规定向下的动量守恒，总动能保持不变规定向下的方向为正，有方向为正，有mAv1mBv2mBv2设设B球与地面相碰后的速度大小为球与地面相碰后的速度大小为vB，由，由运动学及碰撞的规律可得运动学及碰撞的规律可得vBvB设设P点距地面的高度为点距地面的高度为h，由运动学规律可，由运动学规律可得得h联立联立式，并代入已知条件可式，并代入已知条件可得得h0.75 m(1)4 m/s(2)0.75 m题组设计题组设计 解析解析 答案答案 考点三动量和能量观点的综合应用2. (2013高考新课标全国高考新课标全国卷卷)如如图，光滑水平直，光滑水平直轨道
37、道上有三个上有三个质量均量均为m的物的物块A、B、C.B的左的左侧固定一固定一轻弹簧簧(弹簧左簧左侧的的挡板板质量不量不计)设A以速度以速度v0朝朝B运运动，压缩弹簧；当簧；当A、 B速度相等速度相等时，B与与C恰好相恰好相碰并粘接在一起，然后碰并粘接在一起，然后继续运运动假假设B和和C碰撞碰撞过(1)从从A压缩弹簧到压缩弹簧到A与与B具有相同速度具有相同速度v1时，对时，对A、B与弹簧组成的系统，由动量与弹簧组成的系统，由动量守恒定律得守恒定律得mv02mv1在在B和和C碰撞的过程中，系统所受外力的碰撞的过程中，系统所受外力的合力合力(即弹簧的弹力即弹簧的弹力)并不为零，但由于并不为零，但由
38、于“碰撞过程时间极短碰撞过程时间极短”，可认为所受外力的，可认为所受外力的合力远小于内力，系统近似动量守恒合力远小于内力，系统近似动量守恒设碰撞后的瞬时速度为设碰撞后的瞬时速度为v2，损失的机械能，损失的机械能为为E，对，对B、C组成的系统，由动量守恒组成的系统，由动量守恒和能量守恒定律得和能量守恒定律得mv12mv2题组设计题组设计 解析解析考点三动量和能量观点的综合应用程程时间极短，求从极短，求从A开始开始压缩弹簧直至与簧直至与弹簧分离的簧分离的过程中，程中，(1)整个系整个系统损失的机械能；失的机械能；(2)弹簧被簧被压缩到最短到最短时的的弹性性势能能(2)由由式可知式可知v2v1，A将
39、继续压缩将继续压缩弹簧，直至弹簧，直至A、B、C三者速度相同，三者速度相同，设此速度为设此速度为v3，此时弹簧被压缩至最，此时弹簧被压缩至最短，其弹性势能为短，其弹性势能为Ep.由动量守恒和由动量守恒和能量守恒定律得能量守恒定律得mv03mv3题组设计题组设计 解析解析 答案答案 考点三动量和能量观点的综合应用 应用动量、能量观点解决问题的两点技巧应用动量、能量观点解决问题的两点技巧(1)灵活选取系统的构成，根据题目的特点可选取其中动量守恒或灵活选取系统的构成，根据题目的特点可选取其中动量守恒或能量守恒的几个物体为研究对象，不一定选所有的物体为研究对能量守恒的几个物体为研究对象，不一定选所有的
40、物体为研究对象象(2)灵活选取物理过程在综合题目中，物体运动常有几个不同过灵活选取物理过程在综合题目中，物体运动常有几个不同过程，根据题目的已知、未知灵活地选取物理过程来研究列方程程，根据题目的已知、未知灵活地选取物理过程来研究列方程前要注意鉴别、判断所选过程动量、机械能的守恒情况前要注意鉴别、判断所选过程动量、机械能的守恒情况规律总结规律总结考点三动量和能量观点的综合应用1实验时应注意的几个问题实验时应注意的几个问题(1)前提条件：碰撞的两物体应保证前提条件：碰撞的两物体应保证“水平水平”和和“正碰正碰”(2)方案提醒：方案提醒：若利用气垫导轨进行实验，调整气垫导轨时，注意利用水平仪若利用气
41、垫导轨进行实验，调整气垫导轨时，注意利用水平仪确保导轨水平确保导轨水平若利用摆球进行实验，两小球静放时球心应在同一水平线上，若利用摆球进行实验，两小球静放时球心应在同一水平线上，且刚好接触，摆线竖直，将小球拉起后，两条摆线应在同一竖直且刚好接触，摆线竖直，将小球拉起后，两条摆线应在同一竖直平面内平面内若利用长木板进行实验，可在长木板下垫一小木片用以平衡摩若利用长木板进行实验，可在长木板下垫一小木片用以平衡摩擦力擦力考点四实验:验证动量守恒定律考点阐释考点阐释若利用斜槽进行实验，入射球质量要大于被碰球质量，即：若利用斜槽进行实验，入射球质量要大于被碰球质量，即：m1m2，防止碰后，防止碰后m1被
42、反弹被反弹(3)探究结论：寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变探究结论：寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变2对实验误差的分析对实验误差的分析(1)系统误差：主要来源于装置本身是否符合要求，即：系统误差：主要来源于装置本身是否符合要求，即：碰撞是否为一维碰撞碰撞是否为一维碰撞实验是否满足动量守恒的条件：如气垫导轨是否水平，两球是实验是否满足动量守恒的条件：如气垫导轨是否水平，两球是否等大，长木板实验是否平衡掉摩擦力等否等大，长木板实验是否平衡掉摩擦力等(2)偶然误差：主要来源于质量偶然误差：主要来源于质量m和速度和速度v的测量的测量考点阐释考点阐释考点四实验:验证动量守恒定律(3)减小
43、误差的措施：减小误差的措施：设计方案时应保证碰撞为一维碰撞，且尽量满足动量守恒的条设计方案时应保证碰撞为一维碰撞，且尽量满足动量守恒的条件件采取多次测量求平均值的方法减小偶然误差采取多次测量求平均值的方法减小偶然误差考点阐释考点阐释考点四实验:验证动量守恒定律1.如如图，用，用“碰撞碰撞实验器器”可以可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的道水平部分碰撞前后的动量关系量关系(1)实验中，直接中，直接测定小球碰撞前后定小球碰撞前后的速度是不容易的但是，可以通的速度是不容易的但是，可以通过仅测量量_(填填选项前的符号前的符号)，间接地解决接地解决这个
44、个问题题组设计题组设计 解析解析考点四实验:验证动量守恒定律A小球开始小球开始释放高度放高度hB小球抛出点距地面的高度小球抛出点距地面的高度HC小球做平抛运小球做平抛运动的射程的射程(2)图中中O点是小球抛出点在地面上的垂点是小球抛出点在地面上的垂直投影，直投影，实验时先先让入射球入射球m1多次从斜多次从斜轨上上S位置静止位置静止释放，找到其平均落地放，找到其平均落地点的位置点的位置P，测出平抛射程出平抛射程OP，然后，然后，把被碰小球把被碰小球m2静置于静置于轨道的水平部分，道的水平部分，再将入射球再将入射球m1从斜从斜轨上上S位置静止位置静止释放，放，与小球与小球m2相碰，并多次重复相碰，
45、并多次重复题组设计题组设计 解析解析考点四实验:验证动量守恒定律接下来要完成的必要步接下来要完成的必要步骤是是_(填填选项前的符号前的符号)A用天平用天平测量两个小球的量两个小球的质量量m1、m2B测量小球量小球m1开始开始释放高度放高度hC测量抛出点距地面的高度量抛出点距地面的高度HD分分别找到找到m1、m2相碰后平均落地点的位相碰后平均落地点的位置置M、NE测量平抛射程量平抛射程OM、ON(3)若两球相碰前后的若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可量守恒，其表达式可表示表示为_用用(2)中中测量的量量的量表示表示；题组设计题组设计 解析解析考点四实验:验证动量守恒定律若碰撞是若碰撞是弹性碰撞
46、，那么性碰撞，那么还应满足的足的表达式表达式为_用用(2)中中测量的量表示量的量表示(4)经测定，定，m145.0 g，m27.5 g，小球落地点的平均位置距小球落地点的平均位置距O点的距离点的距离如如图所示碰撞前、后所示碰撞前、后m1的的动量分量分别为p1与与p1，则p1 p1_ 11.若若碰撞碰撞结束束时m2的的动量量为p2，则p1 p211 _题组设计题组设计 解析解析考点四实验:验证动量守恒定律(5)有同学有同学认为，上述，上述实验中中仅更更换两个两个小球的材小球的材质，其他条件不，其他条件不变，可以使被，可以使被碰小球做平抛运碰小球做平抛运动的射程增大的射程增大请你用你用(4)中已知
47、的数据，分析和中已知的数据，分析和计算出被碰小算出被碰小球球m2平抛运平抛运动射程射程ON的最大的最大值为_cm.(1)C(2)ADE或或(DEA或或DAE)(3)m1OPm1OMm2ONm1OP2m1OM2m2ON2(4)142.91(5)76.8题组设计题组设计 答案答案 考点四实验:验证动量守恒定律2(2014高考新课标全国卷高考新课标全国卷)现利用利用图甲所示的装置甲所示的装置验证动量守恒定律在量守恒定律在图甲中，甲中，气气垫导轨上有上有A、B两个滑两个滑块，滑滑块A右右侧带有一有一弹簧片，左簧片，左侧与打点与打点计时器器(图中未画出中未画出)的的纸带相相连；滑；滑块B左左侧也也带有一
48、有一弹簧片，上面固定一遮簧片，上面固定一遮光片，光光片，光电计时器器(未完全画出未完全画出)可以可以记录遮光片遮光片通通过光光电门的的时间题组设计题组设计 解析解析考点四实验:验证动量守恒定律实验测得滑得滑块A的的质量量m10.310 kg，滑，滑块B的的质量量m20.108 kg，遮光片的，遮光片的宽度度d1.00 cm；打点；打点计时器所用交流器所用交流电的的频率率f50.0 Hz.将光将光电门固定在滑固定在滑块B的右的右侧，启，启动打打点点计时器，器，给滑滑块A一向右的初速度，一向右的初速度，据代入据代入式得式得v02.00 m/sv10.970 m/s设设B在碰撞后的速度大小在碰撞后的
49、速度大小为为v2，由，由式有式有代入题给实验数据得代入题给实验数据得v22.86 m/s设两滑块在碰撞前、后的设两滑块在碰撞前、后的总动量分别为总动量分别为p和和p，则，则pm1v0pm1v1m2v2题组设计题组设计 解析解析考点四实验:验证动量守恒定律使它与使它与B相碰碰后光相碰碰后光电计时器器显示的示的时间为tB3.500 ms，碰撞前后打出的，碰撞前后打出的纸带如如图乙乙所示所示本实验在误差允许的范围内验证本实验在误差允许的范围内验证了动量守恒定律；运算过程见解了动量守恒定律；运算过程见解析析题组设计题组设计 解析解析 答案答案 图片显图片显/ /隐隐 考点四实验:验证动量守恒定律本本节
50、课重在理解重在理解动量守恒的条件及守恒的描述，量守恒的条件及守恒的描述，对“系系统总动量保量保持不持不变”注意以下三点：注意以下三点：(1)系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等，不能误认为只系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等，不能误认为只是初、未两个状态的总动量相等是初、未两个状态的总动量相等(2)系统的总动量保持不变，但系统内每个物体的动量可能都在不断系统的总动量保持不变，但系统内每个物体的动量可能都在不断变化变化(3)系统的总动量指系统内各物体动量的矢量和，总动量不变指的是系统的总动量指系统内各物体动量的矢量和，总动量不变指的是系统的总动量的大小和方向都不变系统的总动量的大小和方向都不变
