高三物理一輪14.1動(dòng)量動(dòng)量守恒定律人教版

1、第第1節(jié)節(jié) 動(dòng)量動(dòng)量 動(dòng)量守恒定律動(dòng)量守恒定律 一、動(dòng)量、動(dòng)能、動(dòng)量變化量的比較一、動(dòng)量、動(dòng)能、動(dòng)量變化量的比較(1)因?yàn)樗俣扰c參考系的選擇有關(guān)，所以動(dòng)量也跟參考系的選擇有因?yàn)樗俣扰c參考系的選擇有關(guān)，所以動(dòng)量也跟參考系的選擇有關(guān)通常情況下，物體的動(dòng)量是相對(duì)地面而言的關(guān)通常情況下，物體的動(dòng)量是相對(duì)地面而言的(2)計(jì)算動(dòng)量變化量時(shí)，應(yīng)選正方向，與正方向同向取計(jì)算動(dòng)量變化量時(shí)，應(yīng)選正方向，與正方向同向取“”，反，反向取向取“”二、動(dòng)量守恒定律二、動(dòng)量守恒定律1守恒條件守恒條件(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

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)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)量守恒量守恒2三種常見表達(dá)式三種常見表達(dá)式(1) pp(系統(tǒng)相互作用前的總動(dòng)量系統(tǒng)相互作用前的總動(dòng)量p等于相互作用后的總動(dòng)量等于相互作用后的總動(dòng)量p)實(shí)際應(yīng)用時(shí)的三種常見形式：實(shí)際應(yīng)用時(shí)的三種常見形式：m1v1m2v2m1v1m2v2(適用于作用前后都運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體組成的適用于作用前后都運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)系統(tǒng)

3、)0m1v1m2v2(適用于原來靜止的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，比如爆炸、適用于原來靜止的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，比如爆炸、反沖等，兩者速率及位移大小與各自質(zhì)量成反比反沖等，兩者速率及位移大小與各自質(zhì)量成反比)m1v1m2v2(m1m2)v(適用于兩物體作用后結(jié)合為一體或具有相同適用于兩物體作用后結(jié)合為一體或具有相同速度的情況，完全非彈性碰撞速度的情況，完全非彈性碰撞)(2)p0(系統(tǒng)總動(dòng)量不變系統(tǒng)總動(dòng)量不變)(3)p1p2(相互作用的兩物體組成的系統(tǒng)，兩物體動(dòng)量增量大小相相互作用的兩物體組成的系統(tǒng)，兩物體動(dòng)量增量大小相等、方向相反等、方向相反)3動(dòng)量守恒定律的動(dòng)量守恒定律的“六性六性”六性名稱六性名稱

4、具體內(nèi)容具體內(nèi)容系統(tǒng)性系統(tǒng)性研究對(duì)象是相互作用的兩個(gè)或多個(gè)物體組成的系統(tǒng)研究對(duì)象是相互作用的兩個(gè)或多個(gè)物體組成的系統(tǒng)條件性條件性應(yīng)用時(shí)一定要首先判斷系統(tǒng)是否滿足守恒條件應(yīng)用時(shí)一定要首先判斷系統(tǒng)是否滿足守恒條件相對(duì)性相對(duì)性應(yīng)用時(shí)，系統(tǒng)中各物體在相互作用前后的動(dòng)量，必須相應(yīng)用時(shí)，系統(tǒng)中各物體在相互作用前后的動(dòng)量，必須相對(duì)于同一慣性系，通常均為對(duì)地的速度對(duì)于同一慣性系，通常均為對(duì)地的速度同時(shí)性同時(shí)性公式中，公式中，p1、p2必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用前同一必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用前同一時(shí)刻的動(dòng)量，時(shí)刻的動(dòng)量，p1、p2必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用后同一時(shí)刻的動(dòng)量，不

5、同時(shí)刻的動(dòng)量不能相加后同一時(shí)刻的動(dòng)量，不同時(shí)刻的動(dòng)量不能相加矢量性矢量性對(duì)于作用前后物體的運(yùn)動(dòng)方向都在同一直線上的問題，對(duì)于作用前后物體的運(yùn)動(dòng)方向都在同一直線上的問題，應(yīng)先選取正方向，凡是與選取的正方向一致的動(dòng)量為正應(yīng)先選取正方向，凡是與選取的正方向一致的動(dòng)量為正值，相反為負(fù)值值，相反為負(fù)值動(dòng)量守恒定律不僅適用于低速宏觀物體組成的系統(tǒng)，而動(dòng)量守恒定律不僅適用于低速宏觀物體組成的系統(tǒng)，而且適用于接近光速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子組成的系統(tǒng)且適用于接近光速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子組成的系統(tǒng).4.應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的解題步驟應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的解題步驟(1)確定相互作用的系統(tǒng)為研究對(duì)象；確定相互作用的系統(tǒng)為研究對(duì)象；(2)分

6、析研究對(duì)象所受的外力；分析研究對(duì)象所受的外力；(3)判斷系統(tǒng)是否符合動(dòng)量守恒條件；判斷系統(tǒng)是否符合動(dòng)量守恒條件；(4)規(guī)定正方向，確定初、末狀態(tài)動(dòng)量的正、負(fù)號(hào)；規(guī)定正方向，確定初、末狀態(tài)動(dòng)量的正、負(fù)號(hào)；(5)根據(jù)動(dòng)量守恒定律列式求解根據(jù)動(dòng)量守恒定律列式求解對(duì)于兩個(gè)以上的物體組成的系統(tǒng)，由于物體較多，作用過程較為復(fù)對(duì)于兩個(gè)以上的物體組成的系統(tǒng)，由于物體較多，作用過程較為復(fù)雜，這時(shí)往往要根據(jù)作用過程中的不同階段，建立多個(gè)動(dòng)量守恒方雜，這時(shí)往往要根據(jù)作用過程中的不同階段，建立多個(gè)動(dòng)量守恒方程，或?qū)⑾到y(tǒng)內(nèi)的物體按相互作用的關(guān)系分成幾個(gè)小系統(tǒng)，分別建程，或?qū)⑾到y(tǒng)內(nèi)的物體按相互作用的關(guān)系分成幾個(gè)小系統(tǒng)，分

7、別建立動(dòng)量守恒方程立動(dòng)量守恒方程三、碰撞、爆炸和反沖三、碰撞、爆炸和反沖1碰撞問題碰撞問題(1)碰撞的種類及特點(diǎn)碰撞的種類及特點(diǎn)2爆炸現(xiàn)象的三個(gè)規(guī)律爆炸現(xiàn)象的三個(gè)規(guī)律(1)動(dòng)量守恒：由于爆炸是在極短的時(shí)間內(nèi)完成的，爆炸物體間的相動(dòng)量守恒：由于爆炸是在極短的時(shí)間內(nèi)完成的，爆炸物體間的相互作用力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于受到的外力，所以在爆炸過程中，系統(tǒng)的總動(dòng)量守互作用力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于受到的外力，所以在爆炸過程中，系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒恒(2)動(dòng)能增加：在爆炸過程中，由于有其他形式的能量動(dòng)能增加：在爆炸過程中，由于有其他形式的能量(如化學(xué)能如化學(xué)能)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以爆炸前后系統(tǒng)的總動(dòng)能增加化為動(dòng)能，所以爆炸前后系統(tǒng)的總動(dòng)能增

8、加(3)位置不變：爆炸和碰撞的時(shí)間極短，因而作用過程中，物體產(chǎn)生位置不變：爆炸和碰撞的時(shí)間極短，因而作用過程中，物體產(chǎn)生的位移很小，一般可忽略不計(jì)，可以認(rèn)為爆炸或碰撞后仍然從爆炸或的位移很小，一般可忽略不計(jì)，可以認(rèn)為爆炸或碰撞后仍然從爆炸或碰撞前的位置以新的動(dòng)量開始運(yùn)動(dòng)碰撞前的位置以新的動(dòng)量開始運(yùn)動(dòng)3反沖現(xiàn)象反沖現(xiàn)象(1)系統(tǒng)內(nèi)的不同部分在強(qiáng)大內(nèi)力作用下向相反方向運(yùn)動(dòng)，通常用動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)的不同部分在強(qiáng)大內(nèi)力作用下向相反方向運(yùn)動(dòng)，通常用動(dòng)量守恒來處理量守恒來處理(2)反沖運(yùn)動(dòng)中，由于有其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，所以系統(tǒng)的總反沖運(yùn)動(dòng)中，由于有其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，所以系統(tǒng)的總機(jī)械能增加機(jī)械能增加(

9、3)反沖運(yùn)動(dòng)中平均動(dòng)量守恒反沖運(yùn)動(dòng)中平均動(dòng)量守恒動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒可利整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒可利用動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律求解，并注意當(dāng)用動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律求解，并注意當(dāng)p、q速度相等時(shí)彈速度相等時(shí)彈簧形變量最大，彈性勢能最大簧形變量最大，彈性勢能最大碰撞問題的分析碰撞問題的分析 例例2如圖所示，足夠長的光滑軌道由斜如圖所示，足夠長的光滑軌道由斜 槽軌道和水平軌道組成水平軌道上一質(zhì)量槽軌道和水平軌道組成水平軌道上一質(zhì)量 為為mb的小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，一個(gè)質(zhì)量為的小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，一個(gè)質(zhì)量

10、為ma的的 小球沿斜槽軌道向下運(yùn)動(dòng)，與小球沿斜槽軌道向下運(yùn)動(dòng)，與b球發(fā)生彈性正碰，要使小球球發(fā)生彈性正碰，要使小球a與小球與小球b能發(fā)生第二次碰撞，能發(fā)生第二次碰撞，ma和和mb應(yīng)滿足什么關(guān)系？應(yīng)滿足什么關(guān)系？思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥解答本題時(shí)可按以下思路分析：解答本題時(shí)可按以下思路分析：答案答案mb3ma臨界問題的分析臨界問題的分析例例3如圖所示，甲車質(zhì)量如圖所示，甲車質(zhì)量m120 kg，車上，車上 有質(zhì)量有質(zhì)量m50 kg的人，甲車的人，甲車(連同車上的人連同車上的人)以以 v3 m/s的速度向右滑行此時(shí)質(zhì)量的速度向右滑行此時(shí)質(zhì)量m250 kg 的乙車正以的乙車正以v01.8 m/s的速度迎面滑來

11、，為了避免兩車相撞，當(dāng)兩車的速度迎面滑來，為了避免兩車相撞，當(dāng)兩車相距適當(dāng)距離時(shí)，人從甲車跳到乙車上，求人跳出甲車的水平速度相距適當(dāng)距離時(shí)，人從甲車跳到乙車上，求人跳出甲車的水平速度(相相對(duì)地面對(duì)地面)應(yīng)當(dāng)在什么范圍以內(nèi)才能避免兩車相撞？不計(jì)地面的摩擦設(shè)應(yīng)當(dāng)在什么范圍以內(nèi)才能避免兩車相撞？不計(jì)地面的摩擦設(shè)乙車足夠長，取乙車足夠長，取g10 m/s2.思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥人跳到乙車上后，如果兩車同向，且甲車的速度小于或等人跳到乙車上后，如果兩車同向，且甲車的速度小于或等于乙車的速度就可以避免兩車相撞，人跳離甲車過程，人落到乙車過程于乙車的速度就可以避免兩車相撞，人跳離甲車過程，人落到乙車過程系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒解析解析以人、甲車、乙車組成系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒得：以人、甲車、乙車組成系統(tǒng)