高考物理復(fù)習(xí)課件第1講動量守恒定律實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動量守恒定律

1、第1講動量守恒定律實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動量守恒定律1.動量(1)定義：物體的質(zhì)量與速度的乘積(2)表達(dá)式：pmv，單位：kgm/s.(3)動量的性質(zhì)矢量性：方向與瞬時(shí)速度方向相同瞬時(shí)性：動量是描述物體運(yùn)動狀態(tài)的量，是針對某一時(shí)刻而言的相對性：大小與參考系的選取有關(guān)，通常情況是指相對地面的動量動量、動量守恒定律及其應(yīng)用(考綱要求) (4)動量、動能、動量的變化量的比較2動量守恒定律的“五性”條件性首先判斷系統(tǒng)是否滿足守恒條件相對性公式中v1、v2、v 1、v 2必須相對于同一個(gè)慣性系同時(shí)性公式中v1、v2是在相互作用前同一時(shí)刻速度，v 1、v 2是相互作用后同一時(shí)的速度矢量性應(yīng)先選取正方向，凡是與選取的正

2、方向一致的動量為正值，相反為負(fù)值普適性不僅適用低速宏觀系統(tǒng)，也適用于高速微觀系統(tǒng)1.碰撞問題(1)碰撞的種類及特點(diǎn)彈性碰撞和非彈性碰撞(考綱要求) 分類標(biāo)準(zhǔn)種類特點(diǎn)能量是否守恒彈性碰撞動量守恒，機(jī)械能守恒非完全彈性碰撞動量守恒，機(jī)械能有損失完全非彈性碰撞動量守恒，機(jī)械能損失最大碰撞前后動量是否共線對心碰撞(正碰)碰撞前后速度共線非對心碰撞(斜碰)碰撞前后速度不共線微觀粒子的碰撞散射粒子相互接近時(shí)并不發(fā)生直接接觸2.爆炸現(xiàn)象(1)動量守恒：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)的總動量守恒(2)動能增加：在爆炸過程中，由于有其他形式的能量

3、(如化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為動能，所以爆炸后系統(tǒng)的總動能增加(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量開始運(yùn)動3反沖運(yùn)動(1)反沖運(yùn)動是相互作用的物體之間的作用力與反作用力產(chǎn)生的效果(2)反沖運(yùn)動的過程中，如果合外力為零或外力的作用遠(yuǎn)小于物體間的相互作用力，可利用動量守恒定律來處理實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動量守恒定律 方案二：利用等長懸線懸掛等大小球完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)(如圖1-1-2所示)(1)測質(zhì)量：用天平測出兩小球的質(zhì)量m1、m2.(2)安裝：把兩個(gè)等大小球用等長懸線懸掛起來(3)實(shí)驗(yàn)：一個(gè)小球靜止，拉起另一個(gè)小球

4、，放下時(shí)它們相碰(4)測速度：可以測量小球被拉起的角度，從而算出碰撞前對應(yīng)小球的速度，測量碰撞后小球擺起的角度，算出碰撞后對應(yīng)小球的速度(5)改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn)(6)驗(yàn)證：一維碰撞中的動量守恒圖1-1-2 注意事項(xiàng)(1)前提條件：碰撞的兩物體應(yīng)保證“水平”和“正碰”(2)方案提醒若利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)，應(yīng)用平儀確保導(dǎo)軌水平若利用擺球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩小球靜放時(shí)球心應(yīng)在同一水平線上，且剛好接觸，擺線豎直，將小球拉起后，兩條擺線應(yīng)在同一豎直平面內(nèi)若利用長木板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可在長木板下墊一小木片用以平衡摩擦力1如圖1-1-6所示，PQS是固定于豎直平面內(nèi)的光滑的圓周軌道，圓心O在

5、S的正上方，在O和P兩點(diǎn)各有一質(zhì)量為m的小物塊a和b，從同一時(shí)刻開始，a自由下落，b沿圓弧下滑以下說法正確的是()圖1-1-6解析兩球組成的系統(tǒng)動量守恒，A球減少的動量等于B球增加的動量，故B、C正確A選項(xiàng)雖然作用前后的動量相等，但A球的動量不可能沿原方向增加，所以A錯(cuò)D選項(xiàng)的動量不守恒，所以D錯(cuò)答案BC5在如圖1-1-7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其中，將彈簧壓縮到最短若將子彈、木塊和彈簧合在一起作為系統(tǒng)，則此系統(tǒng)在從子彈開始射入到彈簧被壓縮至最短的整個(gè)過程中()A動量守恒，機(jī)械能守恒B動量不守恒，機(jī)械能不守恒C動量守恒，機(jī)械能不守恒D動量不

6、守恒，機(jī)械能守恒圖1-1-7解析爆炸裝置在光滑、堅(jiān)硬的水平鋼板上發(fā)生爆炸，與鋼板間產(chǎn)生巨大的相互作用力，這個(gè)作用力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它所受到的重力，所以爆炸裝置的總動量是不守恒的，但由于鋼板對爆炸裝置的作用力是豎直向上的，因此爆炸裝置在豎直方向動量不守恒，而水平方向是守恒的爆炸時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，因此，機(jī)械能不守恒答案C7在做“驗(yàn)證動量守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，入射球a的質(zhì)量為m1，被碰球b的質(zhì)量為m2，小球的半徑為r，各小球的落地點(diǎn)如圖圖1-1-8 所示，下列關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)的說法正確的是()圖1-1-8考點(diǎn)一動量守恒的判斷【典例1】 (2012銀川模擬)一顆子彈水平射入置于光滑水平面上的木塊A并留在其中，

7、A、B用一根彈性良好的輕質(zhì)彈簧連在一起，如圖1-1-9所示則在子彈打擊木塊A及彈簧被壓縮的過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)()A動量守恒，機(jī)械能守恒B動量不守恒，機(jī)械能守恒C動量守恒，機(jī)械能不守恒D無法判定動量、機(jī)械能是否守恒圖1-1-9【變式1】 (2012廣東汕尾月考)如圖1-1-10所示，一內(nèi)外側(cè)均光滑的半圓柱槽置于光滑的水平面上槽的左側(cè)有一豎直墻壁現(xiàn)讓一小球(可認(rèn)為質(zhì)點(diǎn))自左端槽口A點(diǎn)的正上方從靜止開始下落，與半圓槽相切并從A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi)，則下列說法正確的是()圖1-1-10A小球離開右側(cè)槽口以后，將做豎直上拋運(yùn)動B小球在槽內(nèi)運(yùn)動的全過程中，只有重力對小球做功C小球在槽內(nèi)運(yùn)動的全過

8、程中，小球與槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D小球在槽內(nèi)運(yùn)動的全過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動量不守恒圖1-1-111.確定相互作用的系統(tǒng)為研究對象.,2.分析研究對象所受的外力.,3.判斷系統(tǒng)是否符合動量守恒條件.,4.規(guī)定正方向，確定是初、末狀態(tài)動量的正、負(fù)號.,5.根據(jù)動量守恒定律列式求解. 應(yīng)用動量守恒定律的解題步驟圖1-1-12圖1-1-13圖1-1-15(1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為_cm；圖1-1-161(2010福建卷，29(2)如圖1-1-18所示，一個(gè)木箱原來靜止在光滑水平面上，木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個(gè)小木塊木箱和小木塊都具有一定的質(zhì)量現(xiàn)使木箱獲得一個(gè)向右的初速度v0，

9、則()圖1-1-182(2011上海單科，22A)光滑水平面上兩小球a、b用不可伸長的松弛細(xì)繩相連開始時(shí)a球靜止，b球以一定速度運(yùn)動直至繩被拉緊，然后兩球一起運(yùn)動，在此過程中兩球的總動量_(填“守恒”或“不守恒”)；機(jī)械能_(填“守恒”或“不守恒”)解析動量守恒的條件是系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零，與系統(tǒng)的內(nèi)力無關(guān)機(jī)械能守恒的條件除了重力之外無其他外力做功只是系統(tǒng)機(jī)械能守恒的必要條件，還要系統(tǒng)內(nèi)力做功之和為零，而本情景中在細(xì)繩繃直的瞬間有內(nèi)力做功，將部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故機(jī)械能不守恒答案守恒不守恒圖1-1-195(2011山東理綜，38(2)如圖1-1-20所示，甲、乙兩船的總質(zhì)量(包括船、人和貨物)分別為10m、12m，兩船沿同一直線同一方向運(yùn)動，速度分別為2v0、v0.為避免兩船相撞乙船 上的人將一質(zhì)量為m的貨物沿水平方向拋向甲船，甲船上的人將貨物接住，求拋出貨物的最小速度(不計(jì)水的阻力)圖1-1-206(2011課標(biāo)，35(2)如1-1-21所示，A、B、C三個(gè)木塊的質(zhì)量均為m，置于光滑的水平桌面上，B、C之間