【課件】動(dòng)量守恒定律+課件高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)

教2019版教材12頁~16頁第一章動(dòng)量守恒定律

--動(dòng)量守恒定律1、動(dòng)量守恒定律31.1系統(tǒng)、內(nèi)力和外力之前我們?cè)趯W(xué)習(xí)牛頓第二定律處理連接體問題的時(shí)候，就接觸過系統(tǒng)、內(nèi)力和外力的概念。系統(tǒng)：兩個(gè)或多個(gè)相互作用的物體構(gòu)成的整體叫作一個(gè)力學(xué)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱系統(tǒng)。內(nèi)力：系統(tǒng)中物體間的作用力。外力：系統(tǒng)以外的物體施加給系統(tǒng)內(nèi)物體的力。1、動(dòng)量守恒定律41.1系統(tǒng)、內(nèi)力和外力分析下列系統(tǒng)中的外力和內(nèi)力1、動(dòng)量守恒定律51.2動(dòng)量守恒定理在前面的學(xué)習(xí)中，我們通過分析一輛運(yùn)動(dòng)的小車碰撞另一輛小車，得出碰撞前、后兩小車的動(dòng)量之和不變的結(jié)論1、動(dòng)量守恒定律61.2動(dòng)量守恒定理對(duì)于我們?nèi)粘Ｉ钪械呐鲎惨彩沁@樣的結(jié)論嗎？怎樣證明這一結(jié)論呢？這是一個(gè)普遍的規(guī)律嗎？1、動(dòng)量守恒定律71.2動(dòng)量守恒定理--試用動(dòng)量定理推導(dǎo)兩物體碰撞前后的總動(dòng)量的關(guān)系？

ABm1m2

m1m2

AB光滑F(xiàn)1F2物體A動(dòng)量的變化量等于它所受作用力F1的沖量物體B動(dòng)量的變化量等于它所受作用力F2的沖量1、動(dòng)量守恒定律81.2動(dòng)量守恒定理如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為0，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。1、表達(dá)式：①、從初末狀態(tài)看：②、從變化角度看：即即1、動(dòng)量守恒定律91.2動(dòng)量守恒定理2、適用條件：①理想條件：系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零。②近似條件：系統(tǒng)所受外力合力不為零，但系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，外力相對(duì)來說可以忽略不計(jì)，因而系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒③單向條件：系統(tǒng)所受合外力不為零(整個(gè)系統(tǒng)動(dòng)量不守恒)，但在某一方向上合外力為零(或某一方向上內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力)，則可認(rèn)為系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守恒.1、動(dòng)量守恒定律101.2動(dòng)量守恒定理3、動(dòng)量守恒定律的幾個(gè)特性：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)相對(duì)性應(yīng)用時(shí),系統(tǒng)中各物體在相互作用前后的速度必須相對(duì)于同一慣性系,通常均為對(duì)地的速度瞬時(shí)性初動(dòng)量必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用前同一時(shí)刻的動(dòng)量,末動(dòng)量必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用后同一時(shí)刻的動(dòng)量,不同時(shí)刻的動(dòng)量一般不能相加矢量性對(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,應(yīng)先選取正方向,與選取的正方向一致的動(dòng)量為正值,相反的為負(fù)值普適性動(dòng)量守恒定律不僅適用于低速、宏觀的系統(tǒng),而且適用于高速、微觀的系統(tǒng)1、動(dòng)量守恒定律11練習(xí)1、判一判：(1)一個(gè)系統(tǒng)初、末狀態(tài)動(dòng)量大小相等，即動(dòng)量守恒.(

)(2)兩個(gè)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體發(fā)生碰撞瞬間，兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量恒.(

)(3)系統(tǒng)動(dòng)量守恒也就是系統(tǒng)總動(dòng)量變化量始終為零.(

)(4)只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力，動(dòng)量就一定不守恒.(

)√××√1、動(dòng)量守恒定律12練習(xí)2、(多選)關(guān)于動(dòng)量守恒的條件，下列說法正確的是(

)A．只要系統(tǒng)內(nèi)有摩擦力，動(dòng)量就不可能守恒B．只要系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量就守恒C．系統(tǒng)加速度為零，系統(tǒng)動(dòng)量一定守恒D．只要系統(tǒng)所受合外力不為零，則系統(tǒng)在任何方向上動(dòng)量都不可能守恒BC1、動(dòng)量守恒定律13練習(xí)3、在下列幾種現(xiàn)象中，所選系統(tǒng)動(dòng)量守恒的是（）A.在光滑水平面上，運(yùn)動(dòng)的小車迎面撞上一靜止的小車，以兩車為一系統(tǒng)B.運(yùn)動(dòng)員將鉛球從肩窩開始加速推出，以運(yùn)動(dòng)員和鉛球?yàn)橐幌到y(tǒng)C.從高空自由下落的重物落在靜止于地面上的車廂，以重物和車廂為一系統(tǒng)D.光滑水平面上放一個(gè)表面光滑的斜面體，一個(gè)物體沿斜面滑下，以物體和斜面體為一系統(tǒng)A1、動(dòng)量守恒定律14練習(xí)4、右圖所反映的物理過程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒的是（）A.只有甲和乙 B.只有丙和丁C.只有甲和丙 D.只有乙和丁C1、動(dòng)量守恒定律15練習(xí)5、(多選)如圖所示，A、B兩木塊緊靠在一起且靜止于光滑水平面上，木塊C以一定的初速度v0從A的左端開始向右滑行，最后停在B木塊的右端，對(duì)此過程，下列敘述正確的是 (

)A．當(dāng)C在A上滑行時(shí)，A、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．當(dāng)C在B上滑行時(shí)，B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C．無論C是在A上滑行還是在B上滑行，A、B、C三木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量都守恒D．當(dāng)C在B上滑行時(shí)，A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒BC1、動(dòng)量守恒定律16練習(xí)6、(多選)如圖所示，A、B兩物體質(zhì)量之比為mA∶mB＝3∶2，原來靜止在足夠長(zhǎng)的平板小車C上，A、B間有一根被壓縮的彈簧，地面光滑.當(dāng)兩物體被同時(shí)釋放后，則（）A.若A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則A、B組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒B.若A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則A、B、C組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒C.若A、B所受的摩擦力大小相等，則A、B組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒D.若A、B所受的摩擦力大小相等，則A、B、C組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒BCD2、動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用172.1動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用例1：在列車編組站里，一輛m1=1.8×104kg

的貨車在平直軌道上以v1=2m/s的速度運(yùn)動(dòng)，碰上一輛m2=2.2×104kg

的靜止貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，求貨車碰撞后的運(yùn)動(dòng)速度。

m1m2系統(tǒng)N1N2F2內(nèi)力外力F1G1G2解題提示：1、本題中相互作用的系統(tǒng)是什么？2、分析系統(tǒng)受到哪幾個(gè)外力的作用？是否符合動(dòng)量守恒的條件？3、本題中研究的是哪一個(gè)過程？該過程的初狀態(tài)和末狀態(tài)分別是什么？2、動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用182.1動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用例1：在列車編組站里，一輛m1=1.8×104kg

的貨車在平直軌道上以v1=2m/s的速度運(yùn)動(dòng)，碰上一輛m2=2.2×104kg

的靜止貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，求貨車碰撞后的運(yùn)動(dòng)速度。解：取向右為正。兩車碰撞前的總動(dòng)量：

m1m2兩車碰撞后的總動(dòng)量：由動(dòng)量守恒定理得：2、動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用192.1動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的步驟：2、動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用20練習(xí)7、如圖所示,質(zhì)量為m0的小船在靜止水面上以速率v0向右勻速行駛,一質(zhì)量為m的救生員站在船尾,相對(duì)小船靜止。若救生員以相對(duì)水面速率v水平向左躍入水中,則救生員躍出后小船的速率為(

)C2、動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用21練習(xí)8、如圖所示，質(zhì)量為mB的平板車B上表面水平，開始時(shí)靜止在光滑水平面上，在平板車左端靜止著一質(zhì)量為mA的物體A，一顆質(zhì)量為m0的子彈以v0的水平初速度射入物體A，射穿A后速度變?yōu)関，子彈穿過物體A的時(shí)間極短．已知A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)不為零，且A與B最終達(dá)到相對(duì)靜止．求：(1)子彈射穿物體A的瞬間物體A的速度vA；(2)平板車B和物體A的最終速度v共．(設(shè)車身足夠長(zhǎng))2、動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用22練習(xí)9、一輛質(zhì)量m1＝3.0×103

kg的小貨車因故障停在車道上，后面一輛質(zhì)量m2＝1.5×103

kg的轎車來不及剎車，直接撞入貨車尾部失去動(dòng)力．相撞后兩車一起沿轎車運(yùn)動(dòng)方向滑行了s＝6.75m停下．已知車輪與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.6，求碰撞前轎車的速度大?。?重力加速度g取10m/s2)【答案】27m/s3、動(dòng)量守恒定律專題強(qiáng)化233.1對(duì)動(dòng)量守恒條件的進(jìn)一步理解1、動(dòng)量守恒定律的研究對(duì)象是系統(tǒng).研究多個(gè)物體組成的系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)合理選擇系統(tǒng)，分清內(nèi)力與外力，然后判斷所選系統(tǒng)是否符合動(dòng)量守恒的條件。2.動(dòng)量守恒定律成立的條件(1)系統(tǒng)不受外力作用，這是一種理想化的情形，如宇宙中兩星球的碰撞，微觀粒子間的碰撞都可視為這種情形.(2)系統(tǒng)受外力作用，但所受合外力為零.像光滑水平面上兩物體的碰撞就是這種情形.(3)系統(tǒng)受外力作用，但當(dāng)系統(tǒng)所受的外力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于系統(tǒng)內(nèi)各物體間的內(nèi)力時(shí)，系統(tǒng)的總動(dòng)量近似守恒.例如，拋出去的手榴彈在空中爆炸的瞬間，彈片所受火藥爆炸時(shí)的內(nèi)力遠(yuǎn)大于其重力，重力完全可以忽略不計(jì)，系統(tǒng)的動(dòng)量近似守恒.(4)系統(tǒng)受外力作用，所受的合外力不為零，但在某一方向上合外力為零，則系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守恒.3、動(dòng)量守恒定律專題強(qiáng)化243.1對(duì)動(dòng)量守恒條件的進(jìn)一步理解例2：(多選)質(zhì)量分別為M和m0的兩滑塊用輕彈簧連接，均以恒定速度v沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，且與位于正前方的質(zhì)量為m的靜止滑塊發(fā)生碰撞，如圖所示，碰撞時(shí)間極短，在此過程中，下列情況可能發(fā)生的是（）A.M、m0、m速度均發(fā)生變化，碰后分別為v1、v2、v3，且滿足(M＋m0)v＝Mv1＋m0v2＋mv3B.m0的速度不變，M和m的速度變?yōu)関1和v2，且滿足Mv＝Mv1＋mv2

C.m0的速度不變，M和m的速度都變?yōu)関′，且滿足Mv＝(M＋m)v′D.M、m0、m速度均發(fā)生變化，M和m0的速度都變?yōu)関1，m的速度變?yōu)関2，且滿足(M＋m0)v＝(M＋m0)v1＋mv2

BC3、動(dòng)量守恒定律專題強(qiáng)化253.1對(duì)動(dòng)量守恒條件的進(jìn)一步理解例3：如圖所示，將一光滑的半圓槽置于光滑水平面上，槽的左側(cè)有一固定在水平面上的物塊.現(xiàn)讓一小球自左側(cè)槽口A的正上方從靜止開始下落，與圓弧槽相切自A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi)，并從C點(diǎn)飛出，則以下結(jié)論中正確的是（）A.小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過程中，只有重力對(duì)它做功B.小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過程中，小球與半圓槽在水平方向動(dòng)量守恒C.小球自半圓槽的最低點(diǎn)B向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，小球與半圓槽在水平方向動(dòng)量守恒D.小球離開C點(diǎn)以后，將做豎直上拋運(yùn)動(dòng)C3、動(dòng)量守恒定律專題強(qiáng)化263.2動(dòng)量守恒定律在多物體、多過程問題中的應(yīng)用多個(gè)物體相互作用時(shí)，物理過程往往比較復(fù)雜，分析此類問題時(shí)應(yīng)注意：(1)正確進(jìn)行研究對(duì)象的選?。河袝r(shí)對(duì)整體應(yīng)用動(dòng)量守恒定律，有時(shí)對(duì)部分物體應(yīng)用動(dòng)量守恒定律。研究對(duì)象的選取一是取決于系統(tǒng)是否滿足動(dòng)量守恒的條件，二是根據(jù)所研究問題的需要。(2)正確進(jìn)行過程的選取和分析：通常對(duì)全程進(jìn)行分段分析，并找出聯(lián)系各階段的狀態(tài)量。根據(jù)所研究問題的需要，列式時(shí)有時(shí)需分過程多次應(yīng)用動(dòng)量守恒，有時(shí)只需針對(duì)初、末狀態(tài)建立動(dòng)量守恒的關(guān)系式。3、動(dòng)量守恒定律專題強(qiáng)化273.2動(dòng)量守恒定律在多物體、多過程問題中的應(yīng)用例4：如圖所示，在光滑水平面上有兩個(gè)并排靜止放置的木塊A、B，已知mA＝0.5kg，mB＝0.3kg.現(xiàn)有質(zhì)量m0＝0.08kg的小物塊C以初速度v0＝25m/s在A表面沿水平方向向右滑動(dòng)，由于C與A、B間均有摩擦，C最終停在B上，B、C最后的共同速度v＝2.5m/s.求：(1)木塊A的最終速度的大?。?2)小物塊C滑離木塊A的瞬時(shí)速度的大小.答案：（1）2.1m/s，（2）4m/s3、動(dòng)量守恒定律專題強(qiáng)化283.3動(dòng)量守恒定律應(yīng)用中的臨界問題分析在動(dòng)量守恒的應(yīng)用中，常常出現(xiàn)相互作用的兩物體相距最近(或最遠(yuǎn))，恰好不相撞，彈簧最長(zhǎng)(或最短)或物體開始反向運(yùn)動(dòng)等臨界狀態(tài)，其臨界條件常常表現(xiàn)為兩物體的相對(duì)速度關(guān)系或相對(duì)位移關(guān)系，這些特定關(guān)系的判斷是求解這類問題的關(guān)鍵。3、動(dòng)量守恒定律專題強(qiáng)化293.3動(dòng)量守恒定律應(yīng)用中的臨界問題分析例5：如圖所示，木塊A的質(zhì)量為mA＝1kg，足夠長(zhǎng)的木板B的質(zhì)量為mB＝4kg，質(zhì)量為mC＝4kg的木塊C置于靜止的木板B上，水平面光滑，B、C之間有摩擦.現(xiàn)使A以v0＝12m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，與B碰撞后以4m/s的速度彈回，C始終未脫離B.求：(1)B運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度的大?。?2)C運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度的大?。?3)整個(gè)過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能.答案：（1）4m/s，（2）2m/s，（3）48J3、動(dòng)量守恒定律專題強(qiáng)化303.3動(dòng)量守恒定律應(yīng)用中的臨界問題分析例5：如圖所示，甲、乙兩小孩各乘一輛冰車在光滑