粵教版選修35　動(dòng)量、動(dòng)量守恒定律 課件（29張）.ppt

動(dòng)量動(dòng)量守恒定律 2 3 基礎(chǔ)夯實(shí) 自我診斷 一 動(dòng)量動(dòng)量定理1 沖量 1 定義 力和力的作用時(shí)間的乘積 2 公式 i ft 適用于求恒力的沖量 3 方向 與力f的方向相同 2 動(dòng)量 1 定義 物體的質(zhì)量與速度的乘積 2 公式 p mv 3 單位 千克 米 秒 符號(hào) kg m s 4 意義 動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量 是矢量 其方向與速度的方向相同 4 基礎(chǔ)夯實(shí) 自我診斷 3 動(dòng)量定理 1 內(nèi)容 物體所受合力的沖量等于物體動(dòng)量的增量 2 表達(dá)式 f t p p p 3 矢量性 動(dòng)量變化量的方向與合力的方向相同 可以在某一方向上應(yīng)用動(dòng)量定理 5 基礎(chǔ)夯實(shí) 自我診斷 二 動(dòng)量守恒定律1 守恒條件 1 理想守恒 系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零 則系統(tǒng)動(dòng)量守恒 2 近似守恒 系統(tǒng)受到的合力不為零 但當(dāng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí) 系統(tǒng)的動(dòng)量可近似看成守恒 3 分方向守恒 系統(tǒng)在某個(gè)方向上所受合力為零時(shí) 系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守恒 2 動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 或 p1 p2 6 基礎(chǔ)夯實(shí) 自我診斷 思考教材中是如何推導(dǎo)動(dòng)量定理表達(dá)式的 提示設(shè)一質(zhì)量為m的物體 初速度為v 在恒力f作用下的時(shí)間t內(nèi) 速度從v變化到v 7 基礎(chǔ)夯實(shí) 自我診斷 1 下列說(shuō)法正確的是 a 速度大的物體 它的動(dòng)量一定也大b 動(dòng)量大的物體 它的速度一定也大c 只要物體的運(yùn)動(dòng)速度大小不變 物體的動(dòng)量就保持不變d 物體的動(dòng)量變化越大 則該物體的速度變化一定越大 答案 解析 8 基礎(chǔ)夯實(shí) 自我診斷 2 多選 質(zhì)量為m的物體以初速度v0開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng) 經(jīng)過(guò)時(shí)間t 下降的高度為h 速度變?yōu)関 在這段時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量變化量的大小為 答案 解析 9 基礎(chǔ)夯實(shí) 自我診斷 3 關(guān)于沖量 下列說(shuō)法正確的是 a 沖量是物體動(dòng)量變化的原因b 作用在靜止物體上的力的沖量一定為零c 動(dòng)量越大的物體受到的沖量越大d 沖量的方向就是物體受力的方向 答案 解析 10 基礎(chǔ)夯實(shí) 自我診斷 4 多選 如圖所示 一個(gè)物體在與水平方向成 角的拉力f的作用下勻速前進(jìn)了時(shí)間t 則 a 拉力f對(duì)物體的沖量大小為ftb 拉力對(duì)物體的沖量大小為ftsin c 摩擦力對(duì)物體的沖量大小為ftcos d 合外力對(duì)物體的沖量大小為零 答案 解析 11 基礎(chǔ)夯實(shí) 自我診斷 5 如圖所示的裝置中 木塊b與水平桌面間的接觸是光滑的 子彈a沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi) 將彈簧壓縮到最短 現(xiàn)將子彈 木塊和彈簧合在一起作為研究對(duì)象 系統(tǒng) 則此系統(tǒng)在從子彈開(kāi)始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過(guò)程中 a 動(dòng)量守恒 機(jī)械能守恒b 動(dòng)量不守恒 機(jī)械能不守恒c 動(dòng)量守恒 機(jī)械能不守恒d 動(dòng)量不守恒 機(jī)械能守恒 答案 解析 12 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)一沖量動(dòng)量動(dòng)量的變化量 自主悟透 1 動(dòng)量的性質(zhì) 1 矢量性 方向與瞬時(shí)速度方向相同 2 瞬時(shí)性 動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的量 是針對(duì)某一時(shí)刻而言的 3 相對(duì)性 大小與參考系的選取有關(guān) 通常情況是指相對(duì)地面的動(dòng)量 2 動(dòng)量 動(dòng)能 動(dòng)量的變化量的關(guān)系 1 動(dòng)量的變化量 p p p 13 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 突破訓(xùn)練1 2016 福建漳州模擬 一個(gè)質(zhì)量是5kg的小球以5m s的速度豎直落到地板上 隨后以3m s的速度反向彈回 若取豎直向下的方向?yàn)檎较?則小球動(dòng)量的變化量是 a 10kg m sb 10kg m sc 40kg m sd 40kg m s 答案 解析 14 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 2 從地面上方同一高度沿水平和豎直向上方向分別拋出兩個(gè)等質(zhì)量的小物體 拋出速度大小都是v 不計(jì)空氣阻力 對(duì)兩個(gè)小物體 以下說(shuō)法正確的是 a 落地時(shí)的速度相同b 落地時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率相同c 從拋出到落地重力的沖量相同d 兩物體落地前動(dòng)量變化率相等 答案 解析 15 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 特別提醒動(dòng)量的變化為末動(dòng)量與初動(dòng)量之間的差值 注意動(dòng)量是矢量 其變化要根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行計(jì)算 16 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)二動(dòng)量定理的理解及應(yīng)用 師生共研 1 動(dòng)量定理不僅適用于恒定的力 也適用于隨時(shí)間變化的力 這種情況下 動(dòng)量定理中的力f應(yīng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值 2 動(dòng)量定理的表達(dá)式f t p是矢量式 運(yùn)用它分析問(wèn)題時(shí)要特別注意沖量 動(dòng)量及動(dòng)量變化量的方向 公式中的f是物體或系統(tǒng)所受的合力 3 應(yīng)用動(dòng)量定理解釋的兩類物理現(xiàn)象 1 當(dāng)物體的動(dòng)量變化量一定時(shí) 力的作用時(shí)間 t越短 力f就越大 力的作用時(shí)間 t越長(zhǎng) 力f就越小 如玻璃杯掉在水泥地上易碎 而掉在沙地上不易碎 2 當(dāng)作用力f一定時(shí) 力的作用時(shí)間 t越長(zhǎng) 動(dòng)量變化量 p越大 力的作用時(shí)間 t越短 動(dòng)量變化量 p越小 17 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 例1 2016 福建泉州模擬 將質(zhì)量為0 2kg的小球以初速度6m s水平拋出 拋出點(diǎn)離地的高度為3 2m 不計(jì)空氣阻力 g取10m s2 求 1 小球從拋出到它將要著地的過(guò)程中重力的沖量 2 小球?qū)⒁貢r(shí)的動(dòng)量 解析 解法一 1 設(shè)物體著地時(shí)的速度為v 豎直方向的分速度為vy 水平方向的分速度為vx 有 由于小球初始豎直方向的分速度為0 在豎直方向根據(jù)動(dòng)量定理得ig mvy 0 0 2kg 8m s 1 6n s 方向豎直向下 18 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 2 水平方向 vx v0 6m s p mv 0 2kg 10m s 2kg m s 方向與水平面成53 角斜向下 19 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 解法二 1 小球從拋出到它將要著地所用時(shí)間為t 則 ig mgt 0 2 10 0 8 n s 1 6n s 方向豎直向下 2 水平方向 px mvx 0 2 6 kg m s 1 2kg m s豎直方向 py ig 1 6kg m s 著地時(shí)的動(dòng)量方向與水平面成53 角斜向下 答案 1 1 6n s 方向豎直向下 2 2kg m s 方向與水平面成53 角斜向下 20 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 規(guī)律總結(jié)用動(dòng)量定理解題的基本思路 1 確定研究對(duì)象 在中學(xué)階段用動(dòng)量定理討論的問(wèn)題 其研究對(duì)象一般僅限于單個(gè)物體 2 對(duì)物體進(jìn)行受力分析 可以先求每個(gè)力的沖量 再求各力沖量的矢量和 合力的沖量 或先求合力 再求其沖量 3 抓住過(guò)程的初末狀態(tài) 選好正方向 確定各動(dòng)量和沖量的正負(fù)號(hào) 4 根據(jù)動(dòng)量定理列方程 如有必要還需要其他補(bǔ)充方程 最后代入數(shù)據(jù)求解 21 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 突破訓(xùn)練3 2016 河南洛陽(yáng)模擬 有一個(gè)質(zhì)量為0 5kg的籃球從h 0 8m的高度落到水平地板上 每彈跳一次上升的高度總等于前一次的0 64 且每次球與地面接觸時(shí)間相等 空氣阻力不計(jì) 與地面碰撞時(shí) 籃球重力可忽略 重力加速度g取10m s2 1 第一次球與地板碰撞 地板對(duì)球的沖量為多少 2 相鄰兩次球與地板碰撞的平均沖力大小之比是多少 答案 解析 22 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)三動(dòng)量守恒定律的理解 師生共研 1 動(dòng)量守恒的判斷 1 動(dòng)量守恒定律的研究對(duì)象都是相互作用的物體組成的系統(tǒng) 系統(tǒng)的動(dòng)量是否守恒 與選擇哪幾個(gè)物體作為系統(tǒng)和分析哪一段運(yùn)動(dòng)過(guò)程有直接關(guān)系 2 分析系統(tǒng)內(nèi)物體受力時(shí) 要弄清哪些是系統(tǒng)的內(nèi)力 哪些是系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)的作用力 2 動(dòng)量守恒定律的不同表達(dá)形式 1 p p 系統(tǒng)相互作用前的總動(dòng)量p等于相互作用后的總動(dòng)量p 2 m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng) 作用前的動(dòng)量和等于作用后的動(dòng)量和 3 p1 p2 相互作用的兩個(gè)物體動(dòng)量的增量等大反向 4 p 0 系統(tǒng)總動(dòng)量的增量為零 23 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 例2 多選 如圖所示 a b兩物體的中間用一段細(xì)繩相連并有一壓縮的彈簧 放在平板小車c上后 a b c均處于靜止?fàn)顟B(tài) 若地面光滑 則在細(xì)繩被剪斷后 a b從c上未滑離之前 a b在c上向相反方向滑動(dòng)的過(guò)程中 a 若a b與c之間的摩擦力大小相同 則a b組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 a b c組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒b 若a b與c之間的摩擦力大小相同 則a b組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒 a b c組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒c 若a b與c之間的摩擦力大小不相同 則a b組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒 a b c組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒d 若a b與c之間的摩擦力大小不相同 則a b組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒 a b c組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 答案 解析 24 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 例3如圖所示 光滑水平軌道上放置長(zhǎng)木板a 上表面粗糙 和滑塊c 滑塊b置于a的左端 三者質(zhì)量分別為ma 2kg mb 1kg mc 2kg 開(kāi)始時(shí)c靜止 a b一起以v0 5m s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng) a與c發(fā)生碰撞 時(shí)間極短 后c向右運(yùn)動(dòng) 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間 a b再次達(dá)到共同速度一起向右運(yùn)動(dòng) 且恰好不再與c碰撞 求 1 a與c發(fā)生碰撞后瞬間a的速度大小 2 在相互作用的整個(gè)過(guò)程中 系統(tǒng)的機(jī)械能損失了多少 3 若a與c發(fā)生碰撞后粘在一起 則三個(gè)物體最終的速度是多少 25 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 解析 1 長(zhǎng)木板a與滑塊c處于光滑水平軌道上 兩者碰撞時(shí)間極短 碰撞過(guò)程中滑塊b與長(zhǎng)木板a間的摩擦力可以忽略不計(jì) 長(zhǎng)木板a與滑塊c組成的系統(tǒng) 在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒 則mav0 mava mcvc兩者碰撞后 長(zhǎng)木板a與滑塊b組成的系統(tǒng) 在兩者達(dá)到同速之前所受合外力為零 系統(tǒng)動(dòng)量守恒 mava mbv0 ma mb v長(zhǎng)木板a和滑塊b達(dá)到共同速度后 恰好不再與滑塊c碰撞 則最后三者速度相等 vc v聯(lián)立以上各式 代入數(shù)值解得va 2m s 26 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 3 整個(gè)作用過(guò)程中 a b c三個(gè)物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 最終三者具有相同的速度 根據(jù)動(dòng)量守恒 ma mb v0 ma mb mc v代入數(shù)據(jù)可得v 3m s三者最后的速度v 3m s 答案 1 2m s 2 15j 3 3m s 27 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 方法歸納應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的步驟 1 明確研究對(duì)象 確定系統(tǒng)的組成 系統(tǒng)包括哪幾個(gè)物體及研究的過(guò)程 2 進(jìn)行受力分析 判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒 或某一方向上是否守恒 3 規(guī)定正方向 確定初末狀態(tài)動(dòng)量 4 由動(dòng)量守恒定律列出方程 5 代入數(shù)據(jù) 求出結(jié)果 必要時(shí)討論說(shuō)明 28 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 突破訓(xùn)練4 多選 質(zhì)量為m的小車中掛有一個(gè)單擺 擺球的質(zhì)量為m0 小車和單擺以恒定的速度v0沿水平地面運(yùn)動(dòng) 與位于正對(duì)面的質(zhì)量為m1的靜止木塊發(fā)生碰撞 碰撞時(shí)間極短 在碰撞過(guò)程中 下列哪些說(shuō)法是可能發(fā)生的 a 小車 木塊 擺球的速度都發(fā)生變化 分別為v1 v2和v3 且滿足 m m0 v0 mv1 m1v2 m0v3b 擺球的速度不變 小車和木塊的速度為v1 v2 且滿足mv0 mv1 m1v2c 擺球的速度不變 小車和木塊的