高三物理一輪復(fù)習(xí) 動量守恒定律PPT課件

1、明考情明考情 高效備考高效備考第1頁/共45頁【想一想想一想】質(zhì)量為質(zhì)量為m的物體，在水平面上以加速度的物體，在水平面上以加速度a由靜止開始運動，所受阻由靜止開始運動，所受阻力大小為力大小為Ff，經(jīng)過時間，經(jīng)過時間t，它的速度為，它的速度為v，那么物體在此過程中合力的，那么物體在此過程中合力的沖量應(yīng)如何表示？沖量應(yīng)如何表示？提示：提示：物體的合力物體的合力F合合ma，因此合力的沖量為，因此合力的沖量為F合合tmat.(也可以也可以由動量定理得出合力的沖量由動量定理得出合力的沖量) 第第1 1單元動量動量定理單元動量動量定理基礎(chǔ)探究基礎(chǔ)探究沖量、動量沖量、動量第2頁/共45頁【填一填填一填】1沖

2、量沖量(1)定義：力與力的定義：力與力的的乘積的乘積(2)表達(dá)式：表達(dá)式：IFt.單位：牛單位：牛秒秒(Ns)(3)矢量性：沖量是矢量，它的方向由矢量性：沖量是矢量，它的方向由 的方向決定的方向決定(4)物理意義：表示力對物理意義：表示力對 的積累的積累(5)作用效果：使物體的作用效果：使物體的 發(fā)生變化發(fā)生變化作用時間作用時間力力時間時間動量動量第3頁/共45頁2動量動量(1)定義：物體的定義：物體的 和和 的乘積的乘積(2)表達(dá)式：表達(dá)式：p .單位：千克米每秒單位：千克米每秒(kgm/s)(3)動量的三性動量的三性質(zhì)量質(zhì)量速度速度mv3.動量與動能的大小關(guān)系動量與動能的大小關(guān)系：p .第

3、4頁/共45頁【想一想想一想】玻璃杯從某一高度處落下，如果地面較硬，則玻璃杯易碎，如果玻璃杯從某一高度處落下，如果地面較硬，則玻璃杯易碎，如果地面較松軟，則玻璃杯不易碎，這是為什么？地面較松軟，則玻璃杯不易碎，這是為什么？提示：提示：玻璃杯落到地面上時，和地面相互作用，如果地面較硬，玻璃杯落到地面上時，和地面相互作用，如果地面較硬，則玻璃杯的速度很快變?yōu)榱悖ＡП瓡艿捷^大的撞擊力，如果地面則玻璃杯的速度很快變?yōu)榱悖ＡП瓡艿捷^大的撞擊力，如果地面松軟，則玻璃杯的速度變?yōu)榱銜r需要較長的時間，玻璃杯受到的撞擊松軟，則玻璃杯的速度變?yōu)榱銜r需要較長的時間，玻璃杯受到的撞擊力較小力較小動量定理動量定

4、理第5頁/共45頁【填一填填一填】1內(nèi)容內(nèi)容：物體所受合力的：物體所受合力的 等于物體的等于物體的 的變化的變化2表達(dá)式表達(dá)式：Ftppp.3矢量性：動量變化量的方向與矢量性：動量變化量的方向與 方向相同，還可以在某方向相同，還可以在某一方向上應(yīng)用動量定理一方向上應(yīng)用動量定理沖量沖量動量動量沖量沖量第6頁/共45頁基礎(chǔ)自測基礎(chǔ)自測1下面的說法中不正確的是下面的說法中不正確的是()A物體運動的方向就是它的動量的方向物體運動的方向就是它的動量的方向B如果物體的速度發(fā)生變化，則物體受到的合力的沖量一定不如果物體的速度發(fā)生變化，則物體受到的合力的沖量一定不為零為零C如果合力對物體的沖量不為零，則合力一

5、定使物體的動能增如果合力對物體的沖量不為零，則合力一定使物體的動能增加加D作用在物體上的合力的沖量不一定能改變物體速度的大小作用在物體上的合力的沖量不一定能改變物體速度的大小解析：解析：物體的動量方向即是物體運動的速度方向，所以選項物體的動量方向即是物體運動的速度方向，所以選項A正正確根據(jù)動量定理得：如果物體的速度發(fā)生變化，即動量發(fā)生變化，確根據(jù)動量定理得：如果物體的速度發(fā)生變化，即動量發(fā)生變化，則合力的沖量一定不為零，所以選項則合力的沖量一定不為零，所以選項B正確動量定理說明合力的沖正確動量定理說明合力的沖量改變的是物體的動量，動量是一個矢量，可以是大小不變只是方向量改變的是物體的動量，動量

6、是一個矢量，可以是大小不變只是方向改變，所以動能可以不變，選項改變，所以動能可以不變，選項C錯誤，選項錯誤，選項D正確正確答案：答案：C第7頁/共45頁2質(zhì)量為質(zhì)量為m的物體沿傾角為的物體沿傾角為的粗糙斜面勻速下滑的粗糙斜面勻速下滑 ，在時間，在時間t內(nèi)下內(nèi)下滑的距離為滑的距離為s，在這段時間內(nèi)物體所受各力的沖量大小說法不正確的是，在這段時間內(nèi)物體所受各力的沖量大小說法不正確的是()A重力的沖量重力的沖量mgtsin B支持力的沖量支持力的沖量mgtcos C摩擦力的沖量摩擦力的沖量mgtsin D合力的沖量合力的沖量0解析：解析：據(jù)據(jù)IFt可得重力的沖量可得重力的沖量IGmgt；支持力的沖量

7、；支持力的沖量INmgtcos ；摩擦力的沖量；摩擦力的沖量Ifmgtsin ；而合力的沖量；而合力的沖量Imv0，故，故B、C、D正確選正確選A.答案：答案：A第8頁/共45頁3甲、乙兩物體質(zhì)量之比為甲、乙兩物體質(zhì)量之比為2 1，它們與水平面的動摩擦因數(shù)相，它們與水平面的動摩擦因數(shù)相同它們以相同的初動量沿水平面開始滑動，在水平面上滑行的最大同它們以相同的初動量沿水平面開始滑動，在水平面上滑行的最大距離分別為距離分別為x1和和x2，則，則x1 x2是是()A1 1 B1 2C2 1 D1 4答案：答案：D第9頁/共45頁4一位質(zhì)量為一位質(zhì)量為m的運動員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)的運動員從下蹲狀態(tài)向

8、上起跳，經(jīng)t時間，身體時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為伸直并剛好離開地面，速度為v.在此過程中在此過程中()A地面對他的沖量為地面對他的沖量為mvmgt，地面對他做的功為，地面對他做的功為mv2/2B地面對他的沖量為地面對他的沖量為mvmgt，地面對他做的功為零，地面對他做的功為零C地面對他的沖量為地面對他的沖量為mv，地面對他做的功為，地面對他做的功為mv2/2D地面對他的沖量為地面對他的沖量為mvmgt，地面對他做的功為零，地面對他做的功為零解析：解析：首先，由動量定理可知，合力的沖量等于運動員動量的改首先，由動量定理可知，合力的沖量等于運動員動量的改變量，有表達(dá)式變量，有表達(dá)式IGI

9、Np，即，即mgtINmv0，INmvmgt，地面對運動員的作用力只有支持力，所以地面對運動員的沖量為地面對運動員的作用力只有支持力，所以地面對運動員的沖量為mvmgt，排除，排除C、D選項；另外，由于地面對運動員的支持力的作用點選項；另外，由于地面對運動員的支持力的作用點未發(fā)生位移，所以支持力對運動員不做功，故該題正確選項為未發(fā)生位移，所以支持力對運動員不做功，故該題正確選項為B.答案：答案：B第10頁/共45頁【互動探究互動探究】1沖量具有什么特點？沖量具有什么特點？2如何計算恒力的沖量和變力的沖量？如何計算恒力的沖量和變力的沖量？對沖量的理解與計算對沖量的理解與計算第11頁/共45頁【核

10、心突破核心突破】1沖量的沖量的“三性三性”第12頁/共45頁第13頁/共45頁作出作出Ft變化圖線，圖線與變化圖線，圖線與t軸所夾的面積即為變力的沖量如軸所夾的面積即為變力的沖量如圖所示圖所示對于易確定始、末時刻動量的情況，可用動量定理求解，即通對于易確定始、末時刻動量的情況，可用動量定理求解，即通過求過求p間接求出沖量間接求出沖量溫馨提示溫馨提示(1)力與時間均與參考系無關(guān)，所以力的沖量也與參力與時間均與參考系無關(guān)，所以力的沖量也與參考系的選擇無關(guān)考系的選擇無關(guān)(2)計算沖量時，只考慮力和其作用時間兩個因素，與該沖量的作計算沖量時，只考慮力和其作用時間兩個因素，與該沖量的作用效果無關(guān)用效果無

11、關(guān)第14頁/共45頁【典例典例1】用電鉆給建筑物鉆孔時，鉆頭所受的阻力與深度成用電鉆給建筑物鉆孔時，鉆頭所受的阻力與深度成正比，若鉆頭勻速鉆進(jìn)時第正比，若鉆頭勻速鉆進(jìn)時第1秒內(nèi)阻力的沖量為秒內(nèi)阻力的沖量為100 Ns，求，求5 s內(nèi)阻力內(nèi)阻力的沖量的沖量思路點撥思路點撥鉆頭所受的阻力與深度成正比，而鉆頭又是勻速鉆鉆頭所受的阻力與深度成正比，而鉆頭又是勻速鉆進(jìn)，即深度與時間成正比，因此阻力與時間成正比，可以用平均值來進(jìn)，即深度與時間成正比，因此阻力與時間成正比，可以用平均值來求變力的沖量求變力的沖量第15頁/共45頁答案答案2 500 Ns第16頁/共45頁第17頁/共45頁1質(zhì)量為質(zhì)量為m的鋼

12、球自高處落下，以速度的鋼球自高處落下，以速度v1碰地，豎直向上彈回，碰地，豎直向上彈回，碰撞時間極短，離地的速率為碰撞時間極短，離地的速率為v2.在碰撞過程中，地面對鋼球的沖量的在碰撞過程中，地面對鋼球的沖量的方向和大小為方向和大小為()A向下，向下，m(v1v2)B向下，向下，m(v1v2)C向上，向上，m(v1v2) D向上，向上，m(v1v2)解析：解析：設(shè)向上方向為正，忽略重力，根據(jù)動量定理：設(shè)向上方向為正，忽略重力，根據(jù)動量定理：Ftmv2(mv1)m(v1v2)，地面對鋼球的沖量方向向上選項，地面對鋼球的沖量方向向上選項D正確正確答案：答案：D第18頁/共45頁對動量、動量定理的進(jìn)

13、一步理解對動量、動量定理的進(jìn)一步理解第19頁/共45頁第20頁/共45頁第21頁/共45頁3對動量定理的理解對動量定理的理解(1)方程左邊是物體受到所有力的總沖量，而不是某一個力的沖方程左邊是物體受到所有力的總沖量，而不是某一個力的沖量其中力量其中力F可以是恒力，也可以是變力，如果合力是變力，則可以是恒力，也可以是變力，如果合力是變力，則F是合是合力在力在t時間內(nèi)的平均值時間內(nèi)的平均值(2)動量定理說明的是合力的沖量動量定理說明的是合力的沖量I合合和動量的變化量和動量的變化量p的關(guān)系，的關(guān)系，I合合與與p不僅大小相等，而且不僅大小相等，而且p的方向與的方向與I合合方向相同方向相同(3)動量定理

14、的研究對象是單個物體，或物體系統(tǒng)系統(tǒng)的動量變動量定理的研究對象是單個物體，或物體系統(tǒng)系統(tǒng)的動量變化等于在作用過程中組成系統(tǒng)的各個物體所受外力沖量的矢量和而化等于在作用過程中組成系統(tǒng)的各個物體所受外力沖量的矢量和而物體之間的作用力物體之間的作用力(內(nèi)力內(nèi)力)，由大小相等、方向相反和等時性可知，不，由大小相等、方向相反和等時性可知，不會改變系統(tǒng)的總動量會改變系統(tǒng)的總動量第22頁/共45頁4用動量定理解釋現(xiàn)象用動量定理解釋現(xiàn)象(1)用動量定理解釋的現(xiàn)象一般可分為兩類：用動量定理解釋的現(xiàn)象一般可分為兩類：一類是物體的動量變化一定，這種情況下力的作用時間越短，力一類是物體的動量變化一定，這種情況下力的作

15、用時間越短，力就越大；力的作用時間越長，力就越小就越大；力的作用時間越長，力就越小另一類是作用力一定，這種情況下力的作用時間越長，動量變化另一類是作用力一定，這種情況下力的作用時間越長，動量變化越大；力的作用時間越短，動量變化越小越大；力的作用時間越短，動量變化越小分析問題時，要把哪個量一定、哪個量變化搞清楚分析問題時，要把哪個量一定、哪個量變化搞清楚(2)由動量定理解釋現(xiàn)象時，關(guān)鍵分析清楚作用力、時間及動量變由動量定理解釋現(xiàn)象時，關(guān)鍵分析清楚作用力、時間及動量變化量的情況化量的情況溫馨提示溫馨提示由動量定理由動量定理Ftp可知，在一些題目中，為了求解可知，在一些題目中，為了求解的簡捷，往往可

16、將合沖量與動量的變化量進(jìn)行代換的簡捷，往往可將合沖量與動量的變化量進(jìn)行代換第23頁/共45頁【典例典例2】“蹦床蹦床”已成為奧運會的比賽項目質(zhì)量為已成為奧運會的比賽項目質(zhì)量為m的運動的運動員從床墊正上方員從床墊正上方h1高處自由落下，落墊后反彈的高度為高處自由落下，落墊后反彈的高度為h2，設(shè)運動員，設(shè)運動員每次與床墊接觸的時間為每次與床墊接觸的時間為t，求在運動員與床墊接觸的時間內(nèi)運動員對，求在運動員與床墊接觸的時間內(nèi)運動員對床墊的平均作用力床墊的平均作用力(空氣阻力不計，重力加速度為空氣阻力不計，重力加速度為g)思路點撥思路點撥運動員的整個過程可分為三個階段：自由下落運動員的整個過程可分為三

17、個階段：自由下落h1階階段，與床墊作用階段，反彈豎直上升段，與床墊作用階段，反彈豎直上升h2階段要求運動員對床墊的平階段要求運動員對床墊的平均作用力，只要以運動員為研究對象，對運動員與床墊作用過程用動均作用力，只要以運動員為研究對象，對運動員與床墊作用過程用動量定理即可解決量定理即可解決第24頁/共45頁第25頁/共45頁第26頁/共45頁第27頁/共45頁2如下圖所示，質(zhì)量為如下圖所示，質(zhì)量為m2 kg的物體，在水平力的物體，在水平力F8 N的作用的作用下，由靜止開始沿水平面向右運動已知物體與水平面間的動摩擦因下，由靜止開始沿水平面向右運動已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)數(shù)0.2.若若F作用作

18、用t16 s后撤去，撤去后撤去，撤去F后又經(jīng)后又經(jīng)t22 s物體與豎直墻壁物體與豎直墻壁相碰，若物體與墻壁作用時間相碰，若物體與墻壁作用時間t30.1 s，碰墻后反向彈回的速度，碰墻后反向彈回的速度v6 m/s，求墻壁對物體的平均作用力，求墻壁對物體的平均作用力(g取取10 m/s2)第28頁/共45頁答案：答案：280 N方向與方向與F相反相反 第29頁/共45頁【互動探究互動探究】1應(yīng)用動量定理時應(yīng)注意哪些問題？應(yīng)用動量定理時應(yīng)注意哪些問題？2應(yīng)用動量定理的基本思路是什么？應(yīng)用動量定理的基本思路是什么？【核心突破核心突破】1應(yīng)用動量定理時應(yīng)注意的問題應(yīng)用動量定理時應(yīng)注意的問題(1)準(zhǔn)確選擇

19、研究對象，并進(jìn)行全面的受力分析，畫出受力圖，如準(zhǔn)確選擇研究對象，并進(jìn)行全面的受力分析，畫出受力圖，如果在過程中外力有增減，還需進(jìn)行多次受力分析果在過程中外力有增減，還需進(jìn)行多次受力分析(2)在應(yīng)用動量定理前必須建立一維坐標(biāo)系，確定正方向，并在受在應(yīng)用動量定理前必須建立一維坐標(biāo)系，確定正方向，并在受力圖上標(biāo)出在應(yīng)用動量定理列式時，已知方向的動量、沖量均需加力圖上標(biāo)出在應(yīng)用動量定理列式時，已知方向的動量、沖量均需加符號符號(與正方向一致時為正，反之為負(fù)與正方向一致時為正，反之為負(fù))，未知方向的動量、沖量通常，未知方向的動量、沖量通常先假設(shè)為正，解出后再判斷其方向先假設(shè)為正，解出后再判斷其方向動量定

20、理的應(yīng)用動量定理的應(yīng)用第30頁/共45頁(3)不同時間的沖量可以求和不同時間的沖量可以求和若各力的作用時間相同，且各外力為恒力，可以先求合力，再若各力的作用時間相同，且各外力為恒力，可以先求合力，再乘以時間求沖量，乘以時間求沖量，I合合F合合t.若各外力作用時間不同，可以先求出每個外力在相應(yīng)時間的沖若各外力作用時間不同，可以先求出每個外力在相應(yīng)時間的沖量，然后求各外力沖量的矢量和，即量，然后求各外力沖量的矢量和，即I合合F1t1F2t2.(4)對過程較復(fù)雜的運動，可分段用動量定理，也可整個過程用動對過程較復(fù)雜的運動，可分段用動量定理，也可整個過程用動量定理量定理第31頁/共45頁2用動量定理解

21、題的基本思路用動量定理解題的基本思路(1)確定研究對象在中學(xué)階段用動量定理討論的問題，其研究對確定研究對象在中學(xué)階段用動量定理討論的問題，其研究對象一般僅限于單個物體象一般僅限于單個物體(2)對物體進(jìn)行受力分析可以先求每個力的沖量，再求各力沖量對物體進(jìn)行受力分析可以先求每個力的沖量，再求各力沖量的矢量和的矢量和合力的沖量；或先求合力，再求其沖量合力的沖量；或先求合力，再求其沖量(3)抓住過程的初、末狀態(tài)，選好正方向，確定各動量和沖量的正、抓住過程的初、末狀態(tài)，選好正方向，確定各動量和沖量的正、負(fù)號負(fù)號(4)根據(jù)動量定理列方程如有必要，還需要其他補(bǔ)充方程式，最根據(jù)動量定理列方程如有必要，還需要其

22、他補(bǔ)充方程式，最后代入數(shù)據(jù)求解后代入數(shù)據(jù)求解第32頁/共45頁【典例典例3】如圖所示，如圖所示，A、B兩小物塊用平行于斜面的輕細(xì)線相兩小物塊用平行于斜面的輕細(xì)線相連，均靜止于斜面上用平行于斜面向上的恒力拉連，均靜止于斜面上用平行于斜面向上的恒力拉A，使，使A、B同時由同時由靜止起以加速度靜止起以加速度a沿斜面向上運動經(jīng)時間沿斜面向上運動經(jīng)時間t1，細(xì)線突然被拉斷再經(jīng)，細(xì)線突然被拉斷再經(jīng)時間時間t2，B上滑到最高點已知上滑到最高點已知A、B的質(zhì)量分別為的質(zhì)量分別為m1、m2，細(xì)線斷后，細(xì)線斷后拉拉A的恒力不變，求的恒力不變，求B到達(dá)最高點時到達(dá)最高點時A的速度的速度思路點撥思路點撥以系統(tǒng)為研究對

23、象，系統(tǒng)合力為以系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)合力為F合合(m1m2)a，且，且細(xì)繩拉斷前后，系統(tǒng)所受各個外力均未變化，全過程中細(xì)繩拉斷前后，系統(tǒng)所受各個外力均未變化，全過程中B的動量增量的動量增量為零為零 第33頁/共45頁第34頁/共45頁第35頁/共45頁3用線將金屬塊用線將金屬塊M和木塊和木塊m連在一起浸沒入水中，如圖所示開連在一起浸沒入水中，如圖所示開始時，始時，m的上表面正好和水面相平從靜止釋放后，系統(tǒng)以加速度的上表面正好和水面相平從靜止釋放后，系統(tǒng)以加速度a加加速下沉，經(jīng)速下沉，經(jīng)t秒線斷了，又經(jīng)秒線斷了，又經(jīng)t秒木塊停止下沉，此時金屬塊的速度多秒木塊停止下沉，此時金屬塊的速度多大？大？(

24、設(shè)此時金屬塊沒有碰到底面設(shè)此時金屬塊沒有碰到底面)第36頁/共45頁第37頁/共45頁利用動量定理求平均作用力利用動量定理求平均作用力方法概述方法概述物體運動過程中受力情況可能會發(fā)生變化，只要知道物體動量的物體運動過程中受力情況可能會發(fā)生變化，只要知道物體動量的變化，就可以應(yīng)用動量定理求解物體所受的平均作用力。變化，就可以應(yīng)用動量定理求解物體所受的平均作用力。問題類型問題類型動量定理常用于求解兩種典型的平均作用力問題：動量定理常用于求解兩種典型的平均作用力問題：1打擊、碰撞中短時間內(nèi)的相互作用力；打擊、碰撞中短時間內(nèi)的相互作用力；2連續(xù)流體連續(xù)流體(如空氣、水、塵埃、粒子、光子等如空氣、水、塵埃、粒子、光子等)的沖擊力等的沖擊力等第38頁/共45頁解題思路解題思路求解流體問題要注意物理模型的構(gòu)建一般取一段時間內(nèi)，作用求解流體問題要注意物理模型的構(gòu)建一般取一段時間內(nèi)，作用在某物體上的流體為研究對象，確定這部分流體的體積、質(zhì)量、初