高考物理復(fù)習(xí)課件第1講-動(dòng)量守恒定律-實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

高考物理復(fù)習(xí)課件第1講-動(dòng)量守恒定律-實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律第一頁(yè)，共76頁(yè)。第1講動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律第一頁(yè)第二頁(yè)，共76頁(yè)。1.動(dòng)量(1)定義：物體的質(zhì)量與速度的乘積．(2)表達(dá)式：p＝mv，單位：kg·m/s.(3)動(dòng)量的性質(zhì)①矢量性：方向與瞬時(shí)速度方向相同．②瞬時(shí)性：動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的量，是針對(duì)某一時(shí)刻而言的．③相對(duì)性：大小與參考系的選取有關(guān)，通常情況是指相對(duì)地面的動(dòng)量．動(dòng)量、動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用Ⅱ(考綱要求)

第二頁(yè)第三頁(yè)，共76頁(yè)。(4)動(dòng)量、動(dòng)能、動(dòng)量的變化量的比較第三頁(yè)第四頁(yè)，共76頁(yè)。第四頁(yè)第五頁(yè)，共76頁(yè)。第五頁(yè)第六頁(yè)，共76頁(yè)。第六頁(yè)第七頁(yè)，共76頁(yè)。第七頁(yè)第八頁(yè)，共76頁(yè)。2．動(dòng)量守恒定律的“五性”條件性首先判斷系統(tǒng)是否滿(mǎn)足守恒條件相對(duì)性公式中v1、v2、v

1′、v

2′必須相對(duì)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，凡是與選取的正方向一致的動(dòng)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)第八頁(yè)第九頁(yè)，共76頁(yè)。1.碰撞問(wèn)題(1)碰撞的種類(lèi)及特點(diǎn)彈性碰撞和非彈性碰撞Ⅰ(考綱要求)

分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)種類(lèi)特點(diǎn)能量是否守恒彈性碰撞動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒非完全彈性碰撞動(dòng)量守恒，機(jī)械能有損失完全非彈性碰撞動(dòng)量守恒，機(jī)械能損失最大碰撞前后動(dòng)量是否共線(xiàn)對(duì)心碰撞(正碰)碰撞前后速度共線(xiàn)非對(duì)心碰撞(斜碰)碰撞前后速度不共線(xiàn)微觀粒子的碰撞散射粒子相互接近時(shí)并不發(fā)生直接接觸第九頁(yè)第十頁(yè)，共76頁(yè)。2.爆炸現(xiàn)象(1)動(dòng)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(guò)程中，系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒．(2)動(dòng)能增加：在爆炸過(guò)程中，由于有其他形式的能量(如化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以爆炸后系統(tǒng)的總動(dòng)能增加．(3)位置不變：爆炸和碰撞的時(shí)間極短，因而作用過(guò)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(dòng)量開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．第十頁(yè)第十一頁(yè)，共76頁(yè)。3．反沖運(yùn)動(dòng)(1)反沖運(yùn)動(dòng)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(dòng)的過(guò)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(dòng)量守恒定律來(lái)處理．第十一頁(yè)第十二頁(yè)，共76頁(yè)。第十二頁(yè)第十三頁(yè)，共76頁(yè)。實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

第十三頁(yè)第十四頁(yè)，共76頁(yè)。第十四頁(yè)第十五頁(yè)，共76頁(yè)。第十五頁(yè)第十六頁(yè)，共76頁(yè)。第十六頁(yè)第十七頁(yè)，共76頁(yè)。方案二：利用等長(zhǎng)懸線(xiàn)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(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出兩小球的質(zhì)量m1、m2.(2)安裝：把兩個(gè)等大小球用等長(zhǎng)懸線(xiàn)懸掛起來(lái)．(3)實(shí)驗(yàn)：一個(gè)小球靜止，拉起另一個(gè)小球，放下時(shí)它們相碰．(4)測(cè)速度：可以測(cè)量小球被拉起的角度，從而算出碰撞前對(duì)應(yīng)小球的速度，測(cè)量碰撞后小球擺起的角度，算出碰撞后對(duì)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(dòng)量守恒．圖1-1-2第十七頁(yè)第十八頁(yè)，共76頁(yè)。第十八頁(yè)第十九頁(yè)，共76頁(yè)。第十九頁(yè)第二十頁(yè)，共76頁(yè)。第二十頁(yè)第二十一頁(yè)，共76頁(yè)。第二十一頁(yè)第二十二頁(yè)，共76頁(yè)。第二十二頁(yè)第二十三頁(yè)，共76頁(yè)。第二十三頁(yè)第二十四頁(yè)，共76頁(yè)。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①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．②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(xiàn)上，且剛好接觸，擺線(xiàn)豎直，將小球拉起后，兩條擺線(xiàn)應(yīng)在同一豎直平面內(nèi)．③若利用長(zhǎng)木板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可在長(zhǎng)木板下墊一小木片用以平衡摩擦力．第二十四頁(yè)第二十五頁(yè)，共76頁(yè)。第二十五頁(yè)第二十六頁(yè)，共76頁(yè)。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(kāi)始，a自由下落，b沿圓弧下滑．以下說(shuō)法正確的是()．圖1-1-6第二十六頁(yè)第二十七頁(yè)，共76頁(yè)。第二十七頁(yè)第二十八頁(yè)，共76頁(yè)。第二十八頁(yè)第二十九頁(yè)，共76頁(yè)。第二十九頁(yè)第三十頁(yè)，共76頁(yè)。第三十頁(yè)第三十一頁(yè)，共76頁(yè)。第三十一頁(yè)第三十二頁(yè)，共76頁(yè)。解析兩球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，A球減少的動(dòng)量等于B球增加的動(dòng)量，故B、C正確．A選項(xiàng)雖然作用前后的動(dòng)量相等，但A球的動(dòng)量不可能沿原方向增加，所以A錯(cuò)．D選項(xiàng)的動(dòng)量不守恒，所以D錯(cuò)．答案BC第三十二頁(yè)第三十三頁(yè)，共76頁(yè)。5．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(kāi)始射入到彈簧被壓縮至最短的整個(gè)過(guò)程中()．A．動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒B．動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒C．動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒D．動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒圖1-1-7第三十三頁(yè)第三十四頁(yè)，共76頁(yè)。第三十四頁(yè)第三十五頁(yè)，共76頁(yè)。第三十五頁(yè)第三十六頁(yè)，共76頁(yè)。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(dòng)量是不守恒的，但由于鋼板對(duì)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(dòng)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C第三十六頁(yè)第三十七頁(yè)，共76頁(yè)。7．在做“驗(yàn)證動(dòng)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(shuō)法正確的是()．圖1-1-8第三十七頁(yè)第三十八頁(yè)，共76頁(yè)。第三十八頁(yè)第三十九頁(yè)，共76頁(yè)。第三十九頁(yè)第四十頁(yè)，共76頁(yè)?？键c(diǎn)一動(dòng)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，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(guò)程中，對(duì)子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)()．A．動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒B．動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒C．動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒D．無(wú)法判定動(dòng)量、機(jī)械能是否守恒圖1-1-9第四十頁(yè)第四十一頁(yè)，共76頁(yè)。第四十一頁(yè)第四十二頁(yè)，共76頁(yè)。【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(kāi)始下落，與半圓槽相切并從A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi)，則下列說(shuō)法正確的是()．圖1-1-10第四十二頁(yè)第四十三頁(yè)，共76頁(yè)。A．小球離開(kāi)右側(cè)槽口以后，將做豎直上拋運(yùn)動(dòng)B．小球在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中，只有重力對(duì)小球做功C．小球在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)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(dòng)的全過(guò)程中，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動(dòng)量不守恒第四十三頁(yè)第四十四頁(yè)，共76頁(yè)。第四十四頁(yè)第四十五頁(yè)，共76頁(yè)。圖1-1-11第四十五頁(yè)第四十六頁(yè)，共76頁(yè)。第四十六頁(yè)第四十七頁(yè)，共76頁(yè)。1.確定相互作用的系統(tǒng)為研究對(duì)象.,2.分析研究對(duì)象所受的外力.,3.判斷系統(tǒng)是否符合動(dòng)量守恒條件.,4.規(guī)定正方向，確定是初、末狀態(tài)動(dòng)量的正、負(fù)號(hào).,5.根據(jù)動(dòng)量守恒定律列式求解.

——應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的解題步驟第四十七頁(yè)第四十八頁(yè)，共76頁(yè)。圖1-1-12第四十八頁(yè)第四十九頁(yè)，共76頁(yè)。第四十九頁(yè)第五十頁(yè)，共76頁(yè)。圖1-1-13第五十頁(yè)第五十一頁(yè)，共76頁(yè)。第五十一頁(yè)第五十二頁(yè)，共76頁(yè)。第五十二頁(yè)第五十三頁(yè)，共76頁(yè)。第五十三頁(yè)第五十四頁(yè)，共76頁(yè)。第五十四頁(yè)第五十五頁(yè)，共76頁(yè)。第五十五頁(yè)第五十六頁(yè)，共76頁(yè)。第五十六頁(yè)第五十七頁(yè)，共76頁(yè)。第五十七頁(yè)第五十八頁(yè)，共76頁(yè)。圖1-1-15(1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為_(kāi)_______cm；第五十八頁(yè)第五十九頁(yè)，共76頁(yè)。第五十九頁(yè)第六十頁(yè)，共76頁(yè)。第六十頁(yè)第六十一頁(yè)，共76頁(yè)。第六十一頁(yè)第六十二頁(yè)，共76頁(yè)。圖1-1-16第六十二頁(yè)第六十三頁(yè)，共76頁(yè)。第六十三頁(yè)第六十四頁(yè)，共76頁(yè)。第六十四頁(yè)第六十五頁(yè)，共76頁(yè)。1．(2010·福建卷，29(2))如圖1-1-18所示，一個(gè)木箱原來(lái)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，則()．圖1-1-18第六十五頁(yè)第六十六頁(yè)，共76頁(yè)。第六十六頁(yè)第六十七頁(yè)，共76頁(yè)。2．(2011·上海單科，22A)光滑水平面上兩小球a、b用不可伸長(zhǎng)的松弛細(xì)繩相連．開(kāi)始時(shí)a球靜止，b球以一定速度運(yùn)動(dòng)直至繩被拉緊，然后兩球一起運(yùn)動(dòng)，在此過(guò)程中兩球的總動(dòng)量________(填“守恒”或“不守恒”)；機(jī)械能________(填“守恒”或“不守恒”)．解析動(dòng)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(wú)關(guān)．機(jī)械能守恒的條件除了重力之外無(wú)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．答案守恒不守恒第六十七頁(yè)第六十八頁(yè)，共76頁(yè)。第六十八頁(yè)第六十九頁(yè)，共76頁(yè)。圖1-1-19第六十九頁(yè)第七十頁(yè)，共76頁(yè)。第七十頁(yè)第七十一頁(yè)，共76頁(yè)。5．(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(xiàn)同一方向運(yùn)動(dòng)，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1-1-20第七十一頁(yè)第七十二頁(yè)，共76頁(yè)。第七十二頁(yè)第七十三頁(yè)，共76頁(yè)。6．(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之間有一輕質(zhì)彈簧，