2022年秋新教材高中物理第一章動量和動量守恒定律章末小結(jié)與素養(yǎng)評價課件粵教版選擇性必修第一冊

第一章動量和動量守恒定律一、主干知識成體系二、

遷移交匯辨析清(一)動量定理及其應(yīng)用1．沖量的計算(1)恒力的沖量：公式I＝Ft適用于計算恒力的沖量。(2)變力的沖量：①通常利用動量定理I＝Δp求解。②可用圖像法計算。在Ft圖像中陰影部分(如圖)的面積就表示力在時間Δt＝t2－t1內(nèi)的沖量。2．動量定理Ft＝mv2－mv1的應(yīng)用它說明的是力對時間的累積效應(yīng)。應(yīng)用動量定理解題時，只考慮物體的初、末狀態(tài)的動量，而不必考慮中間的運動過程。(1)求動量變化量。(2)求變力的沖量問題及平均力問題。(3)求相互作用時間。(4)利用動量定理定性分析現(xiàn)象。[典例1]一個鐵球，從靜止?fàn)顟B(tài)由10m高處自由下落，不計空氣阻力，然后陷入泥潭中，從進(jìn)入泥潭到靜止用時0.4s，該鐵球的質(zhì)量為336g，求(g取10m/s2)：(1)從開始下落到進(jìn)入泥潭前，重力對小球的沖量大??；(2)從進(jìn)入泥潭到靜止，泥潭對小球的沖量大?。?3)泥潭對小球的平均作用力的大小。[針對訓(xùn)練]1. (多選)如圖所示，質(zhì)量均為m的小球A、B在同一水平線上，當(dāng)A球水平拋出的同時B球自由下落，運動到t＝2s時刻，兩球的運動方向夾角為37°(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，不計空氣阻力，則

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)A．當(dāng)t＝2s時，A球與B球重力的瞬時功率之比為5∶4B．當(dāng)t＝2s時，A球與B球重力的瞬時功率之比為1∶1C．在0～2s過程中，兩球的動能變化量不同D．在0～2s過程中，兩球的動量變化量相同解析：因t＝2s時兩球豎直方向速度相同為vy，重力的功率為P＝mgvy相同，則A錯誤，B正確；0～2s過程中，下落高度相同，重力做功相同，兩球的動能變化量相同，則C錯誤；0～2s過程中，重力的沖量相同，則兩球的動量變化量相同，則D正確。答案：BD解析：物體在下落的過程中，設(shè)風(fēng)力對物體做功為W，重力對物體做功為mgh，故根據(jù)動能定理得W＋mgh＝ΔEk＝0，故風(fēng)力對物體做負(fù)功，選項A錯誤，B正確；由于風(fēng)力不是水平方向的，不知道物體沿豎直方向運動的距離，無法求出物體下落的高度，進(jìn)而無法判斷出物體機械能的減少量，選項C錯誤；由于物體動量的變化量是2mv0，故風(fēng)力與重力的合力對物體的沖量大小為2mv0，故風(fēng)力對物體的沖量大小不是2mv0，選項D錯誤。答案：B(二)動量守恒定律應(yīng)用中的臨界問題1．尋找臨界狀態(tài)題設(shè)情景中看是否有相互作用的兩物體相距最近、恰好滑離、避免相碰和物體開始反向運動等臨界狀態(tài)。2．挖掘臨界條件在與動量相關(guān)的臨界問題中，臨界條件常常表現(xiàn)為兩物體的相對速度關(guān)系、相對位移關(guān)系。3．常見類型(1)涉及彈簧類的臨界問題對于由彈簧組成的系統(tǒng)，在物體間發(fā)生相互作用的過程中，當(dāng)彈簧被壓縮到最短或拉伸到最長時，彈簧兩端的兩個物體的速度必然相等。(2)涉及相互作用邊界的臨界問題在物體滑上斜面(斜面放在光滑水平面上)的過程中，由于物體間彈力的作用，斜面在水平方向上將做加速運動，物體滑到斜面上最高點的臨界條件是物體與斜面沿水平方向具有共同的速度，物體到達(dá)斜面頂端時，在豎直方向上的分速度等于零。(3)子彈打木塊類的臨界問題：子彈剛好擊穿木塊的臨界條件為子彈穿出時的速度與木塊的速度相同，子彈位移為木塊位移與木塊厚度之和。[典例2]如圖，光滑水平面上有一矩形木板A和滑塊C，可視為質(zhì)點的滑塊B置于A的最左端，滑塊C靜止。若木板A和滑塊B一起以v0＝5m/s的速度向右運動，A與C發(fā)生碰撞(時間極短)，相碰后滑塊C向右運動，一段時間后A、B再次一起向右運動，且恰好不再與滑塊C相碰。已知：木板A與滑塊B間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，mA＝2kg，mB＝1kg，mC＝2kg，g取10m/s2。求：(1)木板A與滑塊C碰后瞬間A的速度大小，并計算說明A與C是否為彈性碰撞；(2)滑塊B在木板A上相對運動的時間；(3)要使滑塊B不從木板A上滑下，木板A至少多長。[針對訓(xùn)練]1. 如圖所示，水平光滑軌道寬度和輕質(zhì)彈簧自然長度相等，兩物體m1和m2套在水平光滑軌道上，并分別與彈簧兩端連接，m2的左邊有一固定擋板。m1由圖示位置靜止釋放，已知釋放m1前彈簧的彈性勢能為E。在m2離開擋板后的運動過程中，求：(1)彈簧彈性勢能的最大值；(2)m2速度的最大值。(三)解答動力學(xué)問題的三大觀點1．三種思路的比較觀點特點分析適用情況力的觀點：牛頓運動定律結(jié)合運動學(xué)公式分析物體的受力，確定加速度，建立加速度和運動量間的關(guān)系，涉及力、加速度、位移、速度、時間恒力作用下的運動能量觀點：動能定理、機械能守恒定律和能量守恒定律分析物體的受力、位移和速度，確定功與能的關(guān)系。系統(tǒng)內(nèi)力做功會影響系統(tǒng)能量，涉及力、位移、速度恒力作用下的運動、變力作用下的曲線運動、往復(fù)運動、瞬時作用動量觀點：動量定理和動量守恒定律分析物體的受力(或系統(tǒng)所受外力)、速度，建立力、時間與動量間的關(guān)系(或動量守恒定律)，系統(tǒng)內(nèi)力不影響系統(tǒng)動量，涉及力、時間、動量(速度)恒力作用下的運動、瞬時作用、往復(fù)運動2．三種思路的選擇(1)對于不涉及物體運動過程中的加速度和時間問題，無論是恒力做功還是變力做功，一般都利用動能定理求解。(2)如果只有重力和彈簧彈力做功而不涉及運動過程的加速度和時間問題，則采用機械能守恒定律求解。(3)對于碰撞、反沖類問題，應(yīng)用動量守恒定律求解。(4)對于相互作用的兩物體，若明確兩物體相對滑動的距離，應(yīng)考慮選用能量守恒(功能關(guān)系)定律建立方程。[典例3]如圖所示為某種彈射裝置的示意圖，輕彈簧左端與一固定擋板相連，光滑的水平導(dǎo)軌MN右端N處與水平傳送帶平滑連接，傳送帶長L＝6.0m，兩個質(zhì)量均為m＝1.0kg的滑塊A、B置于水平導(dǎo)軌上。第一次實驗時，皮帶輪沿順時針方向轉(zhuǎn)動，帶動皮帶以速率v1＝4.0m/s勻速轉(zhuǎn)動，使滑塊A壓縮輕彈簧至某一位置，由靜止釋放，滑塊A離開彈簧后以某一速度與B發(fā)生彈性碰撞，碰后滑塊B以速度vB＝2.0m/s滑上傳送帶，并從傳送帶右端P點平拋落至地面上的Q點。已知滑塊B與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.20，重力加速度g取10m/s2。求：(1)滑塊B在傳送帶上運動的時間；(2)第二次實驗時，使皮帶輪沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，帶動皮帶以速率v2＝1.0m/s勻速轉(zhuǎn)動，要使滑塊B平拋的水平位移是第一次的四分之一，則需將滑塊A壓縮彈簧至另一位置由靜止釋放，后與B發(fā)生彈性碰撞，求此過程彈簧對滑塊A做的功W；(3)在第二次實驗過程中，滑塊B在傳送帶上滑動過程中產(chǎn)生的熱量Q。[針對訓(xùn)練]1. 如圖所示，物塊質(zhì)量m＝3kg，以速度v＝2m/s水平滑上一靜止的平板車，平板車質(zhì)量M＝12kg，物塊與平板車之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，其他摩擦不計(g取10m/s2)，求：(1)物塊相對平板車靜止時的速度(假設(shè)平板車足夠長)；(2)要使物塊在平板車上不滑下，平板車的最小長度。2. 兩質(zhì)量分別為M1和M2的壁A和B，高度相同，放在光滑水平面上，A和B的傾斜面都是光滑曲面，曲面下端與水平面相切，如圖所示，一質(zhì)量為m的物塊位于壁A的傾斜面上，距水平面的高度為h。物塊從靜止滑下，然后又滑上壁B。求物塊在B上能夠達(dá)到的最大高度。三、

創(chuàng)新應(yīng)用提素養(yǎng)(一)交通安全中動量定理的應(yīng)用1．鳥類對飛機的飛行會造成很大的危害。一架中國國際航空CA103客機，從天津飛抵香港途中遭遇鳥擊，飛機頭部被撞穿約一平方米的大洞，雷達(dá)罩被砸穿，所幸客機及時安全著陸，無人受傷。若飛機的速度為700m/s，小鳥在空中的飛行速度非常小，小鳥的質(zhì)量為0.4kg。小鳥與飛機的碰撞時間為2.5×10－4s。則飛機受到小鳥對它的平均作用力的大小約為

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)A．104N

B．105NC．106N D．107

N2. 如圖所示，H是一種安全氣袋，內(nèi)部存有化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)汽車高速前進(jìn)，受到撞擊時，化學(xué)物質(zhì)會在瞬間爆發(fā)產(chǎn)生大量氣體，充滿氣囊，填補在乘員與車前擋風(fēng)玻璃、儀表板、方向盤之間，防止乘員受傷。若某次事故中汽車的速度是35m/s，乘員沖向氣囊后經(jīng)0.2s停止運動，人體沖向氣囊的質(zhì)量約為40kg，頭部和胸部作用在氣袋上的面積約為400cm2。則在這種情況下，人的頭部和胸部受到平均壓強為多大？相當(dāng)于多少個大氣壓？(二)生活、體育運動中的動量問題3．籃球運動員接傳球時，通常要先伸出兩臂迎球，手觸到球的瞬間順勢后引，這樣可以減小

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)A．球?qū)κ值牧Φ臎_量

B．球?qū)κ值牧Φ拇笮．球的動量變化量

D．球的動能變化量4.(多選)如圖所示，一個質(zhì)量為0.18kg的壘球，以25m/s的水平速度飛向球棒，被球棒打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?5m/s，設(shè)球棒與壘球的作用時間為0.01s。下列說法正確的是

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)A．球棒對壘球的平均作用力大小為1260NB．球棒對壘球的平均作用力大小為360