人教版選修35 第十六章 動(dòng)量守恒定律 章末總結(jié) 課件（28張）.pptx

章末總結(jié) 第十六章動(dòng)量守恒定律 內(nèi)容索引 知識(shí)網(wǎng)絡(luò)梳理知識(shí)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò) 重點(diǎn)探究啟迪思維探究重點(diǎn) 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 動(dòng)量守恒定律 基本概念 動(dòng)量 p 矢量 方向與的方向相同 是狀態(tài)量 動(dòng)量變化量 p 方向 與 沖量 i 矢量 方向與的方向一致 若力為變力 沖量方向與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)方向一致 是過(guò)程量 mv 速度v p p v 恒力f m v 方向相同 ft 動(dòng)量的改變量 基本規(guī)律 動(dòng)量定理 研究對(duì)象 一個(gè)物體 或一個(gè)系統(tǒng) 內(nèi)容 公式 動(dòng)量守恒定律 內(nèi)容 如果一個(gè)系統(tǒng) 或者所受外力的為零 這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變 公式 p 作用前后總動(dòng)量相同 p 作用前后總動(dòng)量不變 p1 相互作用的兩個(gè)物體動(dòng)量的變化大小相等 方向相反 合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化量 ft mv mv 不受外力 矢量和 p 0 p2 動(dòng)量守恒定律 基本規(guī)律 動(dòng)量守恒定律 守恒條件 系統(tǒng)不受的作用 系統(tǒng)所受外力的 內(nèi)力遠(yuǎn)大于 且作用時(shí)間極短 系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒 系統(tǒng)在某一方向上不受外力或所受 的 系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守恒 外力 矢量和為零 外力 外力 合力為零 動(dòng)量守恒定律 適用范圍 宏觀 微觀 高速 低速均適用 基本規(guī)律 應(yīng)用 碰撞 對(duì)心和非對(duì)心碰撞 彈性和非彈性碰撞 彈性碰撞 動(dòng)量守恒 機(jī)械能 非彈性碰撞 動(dòng)量守恒 機(jī)械能 完全非彈性碰撞 動(dòng)量守恒 機(jī)械能損失最多 守恒 減少 或有損失 爆炸 動(dòng)量守恒 反沖 動(dòng)量守恒 火箭 增加 動(dòng)量守恒定律 重點(diǎn)探究 1 沖量的計(jì)算 1 恒力的沖量 公式i ft適用于計(jì)算恒力的沖量 一 動(dòng)量定理及其應(yīng)用 圖1 2 變力的沖量 通常利用動(dòng)量定理i p求解 可用圖象法計(jì)算 如圖1所示 在f t圖象中陰影部分的面積就表示力在時(shí)間 t t2 t1內(nèi)的沖量 2 動(dòng)量定理ft mv2 mv1的應(yīng)用 1 它說(shuō)明的是力對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng) 應(yīng)用動(dòng)量定理解題時(shí) 只考慮物體的初 末狀態(tài)的動(dòng)量 而不必考慮中間的運(yùn)動(dòng)過(guò)程 2 應(yīng)用動(dòng)量定理求解的問(wèn)題 求解曲線運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量變化量 求變力的沖量問(wèn)題及平均力問(wèn)題 3 應(yīng)用動(dòng)量定理解題的思路 確定研究對(duì)象 進(jìn)行受力分析 確定初 末狀態(tài)的動(dòng)量mv1和mv2 要先規(guī)定正方向 以便確定動(dòng)量的正負(fù) 還要把v1和v2換成相對(duì)于同一慣性參考系的速度 利用ft mv2 mv1列方程求解 3 由動(dòng)量定理得f 即物體動(dòng)量的變化率等于它所受的合外力 這是牛頓第二定律的另一種表達(dá)式 例1質(zhì)量為0 2kg的小球豎直向下以6m s的速度落至水平地面 再以4m s的速度反向彈回 取豎直向上為正方向 則小球與地面碰撞前后的動(dòng)量變化為 kg m s 若小球與地面的作用時(shí)間為0 2s 則小球受到地面的平均作用力大小為 n 取g 10m s2 答案 解析 2 12 解析由題知vt 4m s方向?yàn)檎?則動(dòng)量變化 p mvt mv0 0 2 4kg m s 0 2 6 kg m s 2kg m s 由動(dòng)量定理f合 t p得 fn mg t p 則fn mg n 0 2 10n 12n 1 正確選擇系統(tǒng) 由哪幾個(gè)物體組成 和劃分過(guò)程 分析系統(tǒng)所受的外力 判斷是否滿足動(dòng)量守恒的條件 2 準(zhǔn)確選擇初 末狀態(tài) 選定正方向 根據(jù)動(dòng)量守恒定律列方程 二 多過(guò)程問(wèn)題中的動(dòng)量守恒 例2如圖2所示 兩端帶有固定薄擋板的滑板c長(zhǎng)為l 質(zhì)量為 與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 其光滑上表面上靜置著質(zhì)量分別為m 的物塊a b a位于c的中點(diǎn) 現(xiàn)使b以水平速度2v向右運(yùn)動(dòng) 與擋板碰撞并瞬間粘連 不再分開 a b可看做質(zhì)點(diǎn) 物塊a與b c的碰撞都可視為彈性碰撞 已知重力加速度為g 求 答案 解析 圖2 1 b與c上擋板碰撞后的速度大小以及b c碰撞后c在水平面上滑動(dòng)時(shí)的加速度大小 答案v2 g 解析b c碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒 以向右為正方向 由動(dòng)量守恒定律得 解得v1 v 對(duì)b c 由牛頓第二定律得 解得a 2 g 2 a與c上擋板第一次碰撞后a的速度大小 答案 解析 解析設(shè)a c第一次碰撞前瞬間c的速度為v2 由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式得 物塊a與c上擋板的第一次碰撞可視為彈性碰撞 系統(tǒng)動(dòng)量守恒 以向右為正方向 由動(dòng)量守恒定律得 解得a與c上擋板第一次碰撞后a的速度大小 如圖3 質(zhì)量為m的滑塊以速度v0滑上放于光滑水平地面上的質(zhì)量為m的長(zhǎng)木板上 長(zhǎng)木板上表面粗糙 滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 長(zhǎng)木板足夠長(zhǎng) 三 板塊模型中的 三x 問(wèn)題 圖3 滿足以下關(guān)系 ff mgmv0 m m vt 例3一質(zhì)量為2m的物體p靜止于光滑水平地面上 其截面如圖4所示 圖中ab為粗糙的水平面 長(zhǎng)度為l bc為一光滑斜面 斜面和水平面通過(guò)與ab和bc均相切的長(zhǎng)度可忽略的光滑圓弧連接 現(xiàn)有一質(zhì)量為m的木塊以大小為v0的水平初速度從a點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng) 在斜面上上升的最大高度為h h小于斜面bc的高度 返回后在到達(dá)a點(diǎn)前與物體p相對(duì)靜止 重力加速度為g 求 1 木塊在ab段受到的摩擦力ff的大小 圖4 答案 解析 解析從開始到木塊到達(dá)最大高度過(guò)程 規(guī)定向左為正方向 由水平方向動(dòng)量守恒 mv0 3mv1 答案 解析 2 木塊最后距a點(diǎn)的距離s 解析木塊從最大高度至與物體p最終相對(duì)靜止 規(guī)定向左為正方向 由動(dòng)量守恒 3mv1 3mv2 距a點(diǎn)的距離 s l x 1 動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律是矢量表達(dá)式 還可寫出分量表達(dá)式 而動(dòng)能定理和能量守恒定律是標(biāo)量表達(dá)式 絕無(wú)分量表達(dá)式 2 動(dòng)量守恒及機(jī)械能守恒都有條件 注意某些過(guò)程動(dòng)量守恒 但機(jī)械能不守恒 某些過(guò)程機(jī)械能守恒 但動(dòng)量不守恒 某些過(guò)程動(dòng)量和機(jī)械能都守恒 但任何過(guò)程能量都守恒 3 兩物體相互作用后具有相同速度的過(guò)程損失的機(jī)械能最多 四 動(dòng)量和能量綜合問(wèn)題分析 例4如圖5所示 固定的長(zhǎng)直水平軌道m(xù)n與位于豎直平面內(nèi)的光滑半圓軌道相接 圓軌道半徑為r pn恰好為該圓的一條豎直直徑 可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊a和b緊靠在一起靜止于n處 物塊a的質(zhì)量ma 2m b的質(zhì)量mb m 兩物塊在足夠大的內(nèi)力作用下突然分離 分別沿軌道向左 右運(yùn)動(dòng) 物塊b恰好能通過(guò)p點(diǎn)并被接住 物塊b不能落到軌道m(xù)n上 已知物塊a與mn軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 重力加速度為g 求 1 物塊b運(yùn)動(dòng)到p點(diǎn)時(shí)的速度大小vp 圖5 答案 解析 解析對(duì)于物塊b 恰好通過(guò)p點(diǎn)時(shí)只受重力的作用 根據(jù)牛頓第二定律有 2 兩物塊剛分離時(shí)物塊b的速度大小v