高中物理第二冊(cè)動(dòng)量守恒定律ppt

1、動(dòng)量守恒定律,要點(diǎn)·疑點(diǎn)·考點(diǎn),課 前 熱 身,能力·思維·方法,要點(diǎn)·疑點(diǎn)·考點(diǎn),一、動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容 相互作用的幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)，如果不受外力作用，或它們受到的外力之和為0，則系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變.,要點(diǎn)·疑點(diǎn)·考點(diǎn),二、動(dòng)量守恒定律的適用條件 內(nèi)力不改變系統(tǒng)的總動(dòng)量，外力才能改變系統(tǒng)的總動(dòng)量，在下列三種情況下，可以使用動(dòng)量守恒定律：（1）

2、系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為0.（2）系統(tǒng)所受外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，如碰撞或爆炸瞬間，外力可以忽略不計(jì).（3）系統(tǒng)某一方向不受外力或所受外力的矢量和為0，或外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，則該方向動(dòng)量守恒（分動(dòng)量守恒）.,要點(diǎn)·疑點(diǎn)·考點(diǎn),三、動(dòng)量守恒定律的不同表達(dá)形式及含義 ①p=p′（系統(tǒng)相互作用前總動(dòng)量p等于相互作用后總動(dòng)量p′）； ②ΔΡ=0(系統(tǒng)總動(dòng)量的增量等于0)； ③ ΔΡ1=- ΔΡ2（兩個(gè)物體組成的系

3、統(tǒng)中，各自動(dòng)量增量大小相等、方向相反）， 其中①的形式最常用，具體到實(shí)際應(yīng)用時(shí)又有以下常見三種形式：,要點(diǎn)·疑點(diǎn)·考點(diǎn),a.m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2 (適用于作用前后都運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)).b.0= m1v1+ m2v2（適用于原來靜止的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，比如爆炸、反沖等，兩者速率及位移大小與各自質(zhì)量成反比）.c. m1v1+ m2v2 =(m1+m2)v（適用于兩物體作用后結(jié)合在一

4、起或具有共同速度的情況）.,要點(diǎn)·疑點(diǎn)·考點(diǎn),四、理解要點(diǎn) 1.動(dòng)量守恒定律的研究對(duì)象是相互作用物體組成的系統(tǒng). 2.系統(tǒng)“總動(dòng)量不變”不僅是系統(tǒng)初、末兩個(gè)時(shí)刻總動(dòng)量相等，而且是指系統(tǒng)在整個(gè)過程中任意兩個(gè)時(shí)刻的總動(dòng)量都相等. 3.式子是矢量式，根據(jù)教學(xué)大綱，動(dòng)量守恒定律應(yīng)用只限于一維情況.應(yīng)用時(shí)，先選定正方向，而后將矢量式化為代數(shù)式.,要點(diǎn)·疑點(diǎn)·考點(diǎn),五、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的基本步

5、驟（1）分析題意，明確研究對(duì)象，在分析相互作用的物體的總動(dòng)量是否守恒時(shí)，通常把這些被研究的物體總稱為系統(tǒng).要明確所研究的系統(tǒng)是由哪幾個(gè)物體組成的.（2）要對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的物體進(jìn)行受力分析，弄清哪些是系統(tǒng)內(nèi)部物體之間相互作用的力，即內(nèi)力；哪些是系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體的作用力，即外力.在受力分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)動(dòng)量守恒的條件，判斷能否應(yīng)用動(dòng)量守恒定律.,要點(diǎn)·疑點(diǎn)·考點(diǎn),（3）明確所研究的相互作用過程，確定過程的始、末狀

6、態(tài)，即系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體的初動(dòng)量和末動(dòng)量的量值或表達(dá)式.注意在選取某個(gè)已知量的方向?yàn)檎较蛞院?，凡是和選定的正方向同向的已知量取正值，反向的取負(fù)值.（4）建立動(dòng)量守恒方程，代入已知量，解出待求量，計(jì)算結(jié)果如果是正的，說明該量的方向和正方向相同，如果是負(fù)的，則和選定的正方向相反.,,課 前 熱 身,1.質(zhì)量為M的原子核，原來處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)它以速度v放出一個(gè)質(zhì)量為m的粒子時(shí)，剩余部分速度是（B） A.mv/(M-m) B.-mv/

7、(M-m) C.mv/(M+m) D.-mv/(M+m),課 前 熱 身,2.把一支槍水平固定在小車上，小車放在光滑的水平地面上，槍沿水平方向發(fā)射一顆子彈，關(guān)于槍、彈、車，下列說法正確的是(D) A.槍和彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 B.槍和車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 C.槍、彈、車三者組成的系統(tǒng)，因?yàn)闃審椇蜆屚仓g的摩擦力很小，使系統(tǒng)的動(dòng)量變化很小，可以忽略不計(jì)，系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒. D.三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，因?yàn)橄到y(tǒng)只受重

8、力和地面的支持力這兩個(gè)力作用，這兩個(gè)力的和為0.,課 前 熱 身,3.設(shè)a,b兩球碰撞前后在同一直線上運(yùn)動(dòng)，若測(cè)得它們碰撞前的速度是Va、V b,相碰后的速度為V′a、V′b,由此可知兩球的質(zhì)量之比ma∶m b為(A) A.（V′a-V b ）∶(Va-V′a) B.(V′a-Va)∶(V′ b -V b) C.(V′a-V′ b)∶(Va-V b) D.(Va-V′a)∶(Vb-V′ b),課 前 熱 身,4如圖5-

9、2-1所示，在光滑水平面上放置A、B兩個(gè)物體，其中B物體與一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的彈簧相連且靜止在水平面上，A物體質(zhì)量是m，以速度v0逼近物體B，并開始?jí)嚎s彈簧，在彈簧被壓縮過程中(D),圖5-2-1,課 前 熱 身,A.在任意時(shí)刻，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量相等，都是mv0B.任意一段時(shí)間內(nèi)，兩物體所受沖量大小相等.C.在把彈簧壓縮到最短過程中，A物體動(dòng)量減少，B物體動(dòng)量增加.D.當(dāng)彈簧壓縮量最大時(shí)，A、B兩物體的速度大小相等.,,能力

10、3;思維·方法,【例1】質(zhì)量m1=10g的小球在光滑的水平面上以v1=30cm/s的速率向右運(yùn)動(dòng)，恰好遇上質(zhì)量m2=50g的小球以v2為10cm/s的速率向左運(yùn)動(dòng)，碰撞后，小球m2恰好停止，那么碰撞后小球m1的速度是多大？方向如何？,能力·思維·方法,【解析】設(shè)v1的方向?yàn)檎较颍ㄏ蛴遥瑒t各速度的正負(fù)號(hào)為 v1=30cm/s，v2=-10cm/s,v′2=0.據(jù)m1v′1+m2v′2=m1v1+

11、m2v2有 10v′1=10×30+50×(-10)，解得v′1=-20(cm/s). 負(fù)號(hào)表示碰撞后，m1的方向與碰撞前的方向相反，即向左.,能力·思維·方法,【例2】總質(zhì)量為M的列車以勻速率v0在平直的軌道上行駛，各車廂受的阻力都是車重的k倍，與車速無關(guān).某時(shí)刻列車后面重量為m的車廂脫了鉤而機(jī)車的牽引力未變，問脫鉤的車廂剛停下的瞬間，前面列車的速度為多少？,能力·思維&

12、#183;方法,【解析】列車原來做勻速運(yùn)動(dòng)，牽引力等于阻力，脫鉤后，各車廂阻力不變，若以整個(gè)列車為研究對(duì)象，在脫鉤車廂停止運(yùn)動(dòng)前，系統(tǒng)所受的牽引力和阻力均未變，外力之和仍為0，總動(dòng)量守恒.從脫鉤前到車廂剛停止時(shí)，列車總動(dòng)量守恒，則Mv0=(M-m)v+0，故前面列車的速度為:,能力·思維·方法,【例3】?jī)芍恍〈叫心嫦蚝叫?，航線鄰近，當(dāng)它們頭尾相齊時(shí)，由每一只船上各投質(zhì)量m=50kg的麻袋到對(duì)面一只船上去，結(jié)果

13、載重較小的一只船停了下來，另一只船以v=8.5m/s的速度向原方向航行，設(shè)兩只船及船上的載重量各為m1=500kg，m2=1000kg，問在交換麻袋前兩只船的速率各為多少？（水的阻力不計(jì)）,能力·思維·方法,【解析】（1）選取小船和從大船投過的麻袋為系統(tǒng)如圖5-2-2，并以小船m1的速度方向?yàn)檎较?，依?dòng)量守恒定律有：（m1-m）v1-mv2=0即450v1-50v2=0……①,圖5-2-2,能力·思維

14、·方法,(2)選取大船和從小船投過的麻袋為系統(tǒng)，有：-（m2-m）v2+mv1=-m2v，即-950v2+50v1=-1000×8.5……②(3)選取四個(gè)物體為系統(tǒng)，有：m1v1-m2v2=-m2v，即500v1-1000v1=-1000×8.5……③聯(lián)立①、②、③式中的任意兩式解得：v1=1m/s，v2=9m/s.,能力·思維·方法,【解題回顧】此題系統(tǒng)是多個(gè)物體組成（多

15、于兩個(gè)），解題關(guān)鍵是正確選擇研究系統(tǒng).對(duì)于多個(gè)物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒時(shí)有下列幾種情況：（1）有時(shí)對(duì)系統(tǒng)整體應(yīng)用動(dòng)量守恒.（2）有時(shí)只應(yīng)用某部分物體動(dòng)量守恒.（3）有時(shí)分過程應(yīng)用動(dòng)量守恒.例如在“延伸·拓展”中的“扔沙袋”例題就是上述情況.,能力·思維·方法,【例4】有兩塊大小不同的圓形薄板（厚度不計(jì)），質(zhì)量分別為M和m，半徑分別為R和r，兩板之間用一根長(zhǎng)為0.4m的輕繩相連結(jié).開始時(shí)，兩板水平放置并疊

16、合在一起，靜止于高度為02m處，如圖5-2-3所示，,能力·思維·方法,然后自由下落到一固定支架C上，支架上有一半徑為r＜R′＜R的圓孔，圓孔與兩薄板中心均在圓孔中心軸線上，大板與支架發(fā)生沒有機(jī)械能損失的碰撞.碰撞后，兩板即分離，直到輕繩繃緊瞬間，兩物體具有共同速度v.問（1）若M=m，則v值為多少？（2）若M/m=k，試討論v的正方向與k值的關(guān)系，（取g=10m/s2）.,能力·思維·方法

17、,【解析】本題考查運(yùn)用動(dòng)量守恒定律對(duì)力學(xué)綜合解題能力，要求能正確理解題意，明確守恒條件，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論.兩板一起自由下落與固定支架相碰前的速度為v0= =2m/s. 由于碰撞中無機(jī)械能損失，則碰后大圓板原速反彈，以v0=2m/s上拋，小圓板則以v0=2m/s向下勻加速運(yùn)動(dòng).設(shè)經(jīng)過時(shí)間t后輕繩恰好拉直，此時(shí)兩板速度的大小分別為:v1=v0-gt,v2=v0+gt.,能力·思維

18、83;方法,t時(shí)間內(nèi)兩板位移為s1、s2，則 v21=v20-2gs1,v22=v20+2gs2.且有s1+s2=l(l為繩長(zhǎng))，故v1=1m/s(向上)，v2=3m/s(向下). 因?yàn)檩p繩從剛伸直到繃緊過程時(shí)間極短，則兩板重力的沖量可忽略不計(jì)，動(dòng)量守恒.以豎直向下為正方向，由:mv2-Mv1=(m+M)v得輕繩繃緊瞬間兩板的共同速度為 v=(mv2-Mv1)/(m+M).,能力·思維·方法,(1)