第1課時 碰撞及動量守恒定律

第1課時碰撞與動量守恒定律考點一動量1．定義：運動物體的質(zhì)量和它的________的乘積叫做物體的動量．通常用p來表示．2．公式：p＝________.3．動量是矢量，其方向與_______的方向相同．4．單位是_________．5．動量與動能的關系式：p＝________；或Ek＝_________mv速度kg·m/s速度

(3)動量是矢量，而動能是標量．因而物體的動量變化時，其動能不一定變化；而物體的動能變化時，其動量一定變化．(2)大小關系

即動量相同而質(zhì)量不同的物體，其動能不同；動能相同而質(zhì)量不同的物體其動量不同．(1)它們都與物體的質(zhì)量和速度有關．質(zhì)量相同的物體動量大小與速度大小成正比，動能大小與速度大小的平方成正比．6．動量和動能的區(qū)別和聯(lián)系7．動量的變化量的計算方法(1)利用動量變化的定義Δp＝mv2－mv1(矢量差)，即利用平行四邊形定則求動量變化；從考試說明可知，僅一維(即一條直線上)，故掌握動量的“加”、“減”即可．(2)運用Δp＝F合t來求動量的變化量．(動量定理)題型一動量的理解1、（雙選）下列說法中正確的有()A．一個質(zhì)點在一個過程中如果其動量不變，其動能也一定不變B．一個質(zhì)點在一個過程中如果其動能不變，其動量也一定不變C．一個物體在恒力作用下，其動量一定不變D．一個物體在恒力作用下，其動量一定改變AD2．（雙選）四個質(zhì)量相同的物體a、b、c、d，a做勻速直線運動，b做勻速圓周運動，c做自由落體運動，d做平拋運動，其中()A．動量保持不變的僅是物體aB．動量保持不變的是物體a、bC．動能保持不變的是物體a、bD．動能保持不變的是物體a、b、c、dAC3、（單選）如圖所示，一個質(zhì)量為0.18kg的壘球，以25m/s的水平速度向左飛來，壘球運動員

揮動球棒將球擊打后使壘球水平反向飛回，

速度大小變?yōu)?5m/s，則這一過程中動量的

變化量為()

A．大小為3.6kg·m/s，方向向右

B．大小為3.6kg·m/s，方向向左

C．大小為12.6kg·m/s，方向向右

D．大小為12.6kg·m/s，方向向左C動量變化量的計算考點二動量守恒定律1．內(nèi)容：物體在碰撞時，如果系統(tǒng)________或

，則系統(tǒng)的總動量保持不變．2．公式：m1v1＋m2v2＝__________________.m1v1′＋m2v2′不受外力所受合外力為零3．關于動量守恒的條件(1)理想守恒——系統(tǒng)不受外力或受到合外力為零，即F外＝0或F合＝0.(2)近似守恒——系統(tǒng)受到外力遠小于內(nèi)力，即F外?F內(nèi)．(3)單方向守恒——系統(tǒng)在某一方向上不受外力或受到合外力為零，即Fx＝0或Fy＝0.4．動量守恒定律的五個特性(1)系統(tǒng)性：應用動量守恒定律時，應明確研究對象是一個至少由兩個相互作用的物體組成的系統(tǒng)，同時應確保整個系統(tǒng)的初、末狀態(tài)的質(zhì)量相等．(2)矢量性：系統(tǒng)在相互作用前后，各物體動量的矢量和保持不變．當各速度在同一直線上時，應選定正方向，將矢量運算簡化為代數(shù)運算．(3)同時性：v1、v2應是作用前同一時刻的速度，v1′、v2′應是作用后同一時刻的速度．(4)相對性：列動量守恒的方程時，所有動量都必須相對同一慣性參考系，通常選取地球作參考系．(5)普適性：它不但適用于宏觀低速運動的物體，而且還適用于微觀高速運動的粒子．它與牛頓運動定律相比，適用范圍要廣泛得多，又因動量守恒定律不考慮物體間的作用細節(jié)，在解決問題上比牛頓運動定律更簡捷．5．應用動量守恒定律的解題步驟(1)確定研究對象，由于研究對象是由幾個物體組成的系統(tǒng)，所以在確定研究對象時，要根據(jù)題意明確所研究的系統(tǒng)是由哪些物體組成的．(2)對系統(tǒng)內(nèi)各個物體進行受力分析，分清內(nèi)力和外力；并判斷系統(tǒng)在哪一過程中動量守恒．(3)選取正方向．①當速度方向已知時：與坐標正方向一致——取正；與坐標正方向相反——取負．②當速度方向未知時，一律先假設為正；當結(jié)果為正時——與坐標正向相同；當結(jié)果為負時——與坐標正向相反．(4)根據(jù)選取正方向的方法確定系統(tǒng)的初末狀態(tài)的總動量．(5)根據(jù)動量守恒定律列方程．在建立動量守恒定律方程時，還要注意以下幾點：①速度都是以地面作為參照物；②單位要一致；③注意對結(jié)果的驗證．4、（單選）把一支槍水平固定在小車上，小車放在光滑的水平面上，槍發(fā)出一顆子彈時，關于槍、子彈、車，下列說法正確的是()A．槍和彈組成的系統(tǒng)，動量守恒B．槍和車組成的系統(tǒng)，動量守恒C．三者組成的系統(tǒng)，因為槍彈和槍筒之間的摩擦很小，使系統(tǒng)的動量變化很小，可以忽略不計，故系統(tǒng)動量近似守恒D．三者組成的系統(tǒng)，動量守恒．因為系統(tǒng)只受重力和支持力這兩個外力的作用，這兩個外力的合力為零D題型三判斷動量是否守恒5、（雙選）如圖所示，小車放在光滑的水平面上，將系在輕繩上的小球拉開一定角度，然后同時放開小球和小車，那么在以后的過程中()A．當小球向左擺動時，小車也向左擺動，且系統(tǒng)的動量守恒B．當小球向左擺動時，小車也向右擺動，且系統(tǒng)的動量守恒C．當小球向左擺動時，小車也向右擺動，且系統(tǒng)在水平方向上的動量守恒D．當小球的速度最大時，小車的速度也最大CD第一，系統(tǒng)水平方向不受任何力，所以水平方向動量守恒。

第二，系統(tǒng)豎直方向上，斜面不會有動量，而小球會向下獲得動量，說明豎直動量并不守恒，可見，豎直方向上受地面的支持力小于系統(tǒng)總重力。6、（雙選）在光滑水平面上A、B兩小車中間有一個彈簧，如圖所示，用手抓住小車并使彈簧壓縮后使小車處于靜止狀態(tài)．下面說法正確的是()A．兩手同時放開后，兩小車及彈簧構(gòu)成系統(tǒng)的動量始終為零B．只放開左手，在彈簧恢復原長的過程中，兩小車及彈簧構(gòu)成系統(tǒng)動量守恒C．只放開左手，在彈簧恢復原長的過程中，兩小車及彈簧構(gòu)成系統(tǒng)的動量方向向左D．先放開左手，后放開右手，兩小車及彈簧構(gòu)成系統(tǒng)的動量始終守恒AC判斷系統(tǒng)動量是否守恒的方法方法一：直接由動量守恒的條件判斷．方法二：系統(tǒng)所受的合外力是否為零不是很明確時，直接看系統(tǒng)的動量是否變化．如果系統(tǒng)的動量增加或減少的話，則系統(tǒng)的動量一定不守恒．7、（單選）一炮艇總質(zhì)量為M，以速度v0勻速行駛，從船上以相對海岸的水平速度v沿前進方向射出一質(zhì)量為m的炮彈，若不計水的阻力，設發(fā)射炮彈后艇的速度大小為v′，下列關于v′方向的討論，正確的是()

A．只有當v＞v0時，v′也沿艇前進的方向

B．只有當Mv0＞mv時，v′也沿艇前進的方向

C．只有當Mv0＜mv時，v′也沿艇前進的方向

D．不管如何，v′一定沿艇前進的方向利用動量守恒定律探討運動的方向性B8.（雙選）光滑水平路面上勻速向東行駛的小車上有兩個質(zhì)量相等的小球被分別向東、向西同時拋出，拋出時兩球的動量大小相等，則()A．球拋出后，小車的速度大小不變B．球拋出后，小車的速度增大C．球拋出后，小車的速度方向一定向東D．球拋出后，小車的速度方向可能向西BC考點三反沖運動1．反沖運動：當物體的一部分以一定的速度離開物體時，剩余部分將做

的運動，這種現(xiàn)象叫反沖運動．2．實例：發(fā)射炮彈；爆竹爆炸；發(fā)射火箭；發(fā)電水輪機等．3．特點(1)動量特點：系統(tǒng)相互作用的內(nèi)力遠大于系統(tǒng)受到的外力，系統(tǒng)的________守恒．(2)能量特點：由其他形式的能轉(zhuǎn)化為機械能，每個物體的________增加．相反方向動量機械能9、一個靜止的、質(zhì)量為M的不穩(wěn)定原子核，當它射出質(zhì)量為m、速度為v的粒子后，設射出粒子的方向為正，則原子核剩余部分的速度u等于()A．－v

B考點四碰撞1．碰撞：兩個或兩個以上物體在相遇的極短時間內(nèi)產(chǎn)生非常大的相互作用力，使每個物體的動量發(fā)生顯著變化，這個過程就稱為碰撞．2．彈性碰撞：碰撞后物體的形變可以完全恢復，且碰撞前后系統(tǒng)的總機械能________．3．非彈性碰撞：碰撞后物體的形變只有部分恢復，系統(tǒng)有部分機械能________．不變損失4．完全非彈性碰撞：碰撞過程中物體的形變完全不能恢復，以致物體合為一體一起運動，即兩物體在非彈性碰撞后以同一速度運動，系統(tǒng)損失的機械能_____．最大5．特點(1)動量特點：無論是哪一類碰撞，由于系統(tǒng)的相互作用力極大，遠遠大于外力，所以碰撞過程中，系統(tǒng)的________守恒．(2)能量特點：根據(jù)彈性碰撞與非彈性碰撞進行確定．非彈性碰撞中系統(tǒng)的機械能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的________．動量內(nèi)能6、關于碰撞的幾點說明(1)高中階段研究的碰撞為正碰，即物體碰撞前后在同一直線上運動．(2)完全非彈性碰撞是非彈性碰撞的特例，碰撞過程中機械能損失最大．(4)碰撞遵守三個原則②動能不增加：①動量守恒；p1＋p2＝p1′＋p2′(本式為矢量式)．③碰撞前、后兩物體速度的關系：碰撞前兩物體同向，碰撞物體的速度為v1，被碰撞物體的速度為v2，則v1＞v2；碰撞后兩物體同向，碰撞物體的速度為v1′，被碰撞物體的速度為v2′，則v1′＜v2′.10、如圖所示，O為一水平軸．細繩上端固定于O軸，下端系一質(zhì)量m＝1.0kg的小球，原來處于靜止狀態(tài)，擺球與平臺的B點接觸，但對平臺無壓力，擺長為l＝0.6m．平臺高h＝0.80m．一個質(zhì)量為M＝2.0kg的小球沿平臺自左向右運動到B處與擺球發(fā)生正碰，碰后擺球在繩的約束下做圓周運動，經(jīng)最高點A時，繩上的拉力T恰好等于擺球的重力，而M落在水平地面的C點，水平距離s＝1.2m．求質(zhì)量為M的小球與擺球碰撞前的速度大小．11、如圖所示，質(zhì)量均為m的小球A、B，B放置于半徑為R的光滑圓環(huán)的底端，A從高為h處的光滑斜面上由靜止釋放．假設A至斜面底端與水平面的碰撞沒有機械能損失，要使小球B恰好能到達圓環(huán)的頂端．(1)若A、B發(fā)生彈性碰撞，則h為R的幾倍？(2)若A、B發(fā)生完全非彈性碰撞，則h為R的幾倍？12、例31．兩個物體均處于靜止，當兩個物體存在相互作用而不受外力作用時，系統(tǒng)動量守恒．2．這類問題的特點：兩物體同時運動，同時停止．3．此類問題由動量守恒有：0＝m1v1＋m