鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第2节 动量守恒定律及其应用背景图课件ppt

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第2节 动量守恒定律及其应用背景图课件ppt，共24页。PPT课件主要包含了动量守恒定律等内容，欢迎下载使用。

两个穿滑冰鞋的同学静止站在滑冰场上，不论谁推对方，两人都会向相反方向滑去。在推动前，两人的动量都为0；推动后，每个人的动量都发生了变化。那么，他们的总动量在推动前后是否也发生了变化呢？
实验结果表明，在气垫导轨上，无论两滑块的质量是否相等，它们在被弹开前的总动量为0，弹开后的总动量也几乎为0。这说明气垫导轨上的两滑块在相互作用前后的总动量几乎是不变的。
如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。
说明：系统以外物体施加给系统内物体的力称为外力,系统内物体间的相互作用力称为内力,内力不改变系统的总动量。
（1）系统不受外力或者所受合外力为0.
动量守恒定律的适用条件
（2）系统所受合外力不为0，但系统所受合外力远小于系统内力时，该系统的总动量可认为近似守恒。如碰撞、爆炸等，此时外力可以忽略。
F·Δt=mv'–mv
单个物体受力与动量变化量之间的关系
如图所示，在光滑水平桌面上沿同一方向做匀速运动的两个物体A、B，质量为m2的B物体追上质量为m1的A物体，并发生碰撞，设A、B两物体碰前速度分别为v1、v2(v2>v1)，碰后速度分别为v1′、v2′，碰撞时间很短，设为Δt。
设B对A的作用力是F1，A对B的作用力是F2。请用所学知识证明碰撞前后，两物体总动量之和相等。
根据动量定理：对A：F1Δt＝m1v1′－m1v1①对B：F2Δt＝m2v2′－m2v2②由牛顿第三定律知F1＝－F2③由①②③得两物体碰撞前后总动量关系为： m1v1＋m2v2 =m1v1′＋m2v2′.
两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和。
如图所示，光滑的水平面上两小车中间夹一压缩的轻弹簧，两手分别按住小车使他们静止，对两车及弹簧组成的系统试分析：(1)两手同时放开，两车的动量均不为0，他们的总动量是否增加了？
虽然两小车的动量都不为0，但由于动量是矢量，根据动量守恒定律，它们的总动量仍然为0，并没有增加。
(2)若先放开左手，再放开右手后，系统的总动量是否为0？若不为零，方向如何？之后系统的总动量是否守恒？
先放开左手，左边的小车就向左运动，当再放开右手后，系统总动量不为0，方向向左。之后系统所受合外力为零，系统总动量守恒。
1.如图所示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法正确的是A.男孩和木箱组成的系统动量守恒B.小车与木箱组成的系统动量守恒C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D.木箱的动量的变化量与男孩、小车的总动量的变化量相同
2.2022年北京冬奥会，中国选手顺利拿下花样滑冰双人滑自由滑总分第一名，为中国代表团拿到北京冬奥会第九枚金牌。比赛中，两个人静立在赛场中央，互推后各自沿直线后退，然后进行各种表演。女选手的质量小于男选手的质量，假设双人滑冰场地为光滑冰面，下列关于两个人互推前后的说法正确的是A.静止在光滑的冰面上互推后瞬间，两人的总动量不再为0B.静止在光滑的冰面上互推后瞬间，两人的总动量为0C.男选手质量较大，互推后两人分离时他获得的速度较大D.女选手质量较小，互推后两人分离时她获得的速度较小
系统动量是否守恒的判定方法1.选定研究对象及研究过程，分清外力与内力。2.分析系统受到的外力矢量和是否为零，若外力矢量和为零，则系统动量守恒；若外力在某一方向上合力为零，则在该方向上系统动量守恒。系统动量严格守恒的情况很少，在分析具体问题时要注意把实际理想化，若系统内力远大于外力，系统动量近似守恒。3.除了利用动量守恒条件判定外，还可以通过实际过程中系统各物体各方向上总动量是否保持不变来进行直观的判定。
2、动量守恒定律的应用
动量守恒定律不同表达式
(1)p＝p′：表示系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′。(2)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′：表示相互作用的两个物体组成的系统，作用前的总动量等于作用后的总动量。(3)Δp1＝－Δp2：表示相互作用的两个物体组成的系统，其中一个物体的动量变化量与另一个物体的动量变化量一定大小相等、方向相反。(4)Δp＝0：表示系统总动量的增量为零。
3.(2022·青海西宁市高一月考)如图甲所示，质量为M的长木板静止在光滑的水平面上，t＝0时一质量为m的滑块以水平初速度v0从长木板的左端冲上木板并最终从右端滑下。已知滑块和长木板在运动过程中的v－t图像如图乙所示，则长木板与滑块的质量之比M∶m为A.1∶2 B.2∶1C.1∶3 D.3∶1
4.质量为3 kg的小球A在光滑水平面上以6 m/s的速度向右运动。(1)若遇上质量为5 kg、以4 m/s的速度向左运动的小球B，碰撞后B球恰好静止，求碰撞后A球的速度；
取向右为正方向，则vA＝6 m/s，vB＝－4 m/s，根据动量守恒定律mAvA＋mBvB＝mAvA′
(2)若遇上质量为2 kg、静止的小球B，碰撞后A和B一起继续运动，求碰撞后两球共同的速度。
答案　3.6 m/s，方向向右
取向右为正方向，根据动量守恒定律mAvA＝(mA＋mB′)v解得v＝3.6 m/s，方向向右。
应用动量守恒定律解题的思路
明确研究对象，确定系统的组成
受力分析，分清内力、外力，确定动量是否守恒
规定正方向，确定初、末动量
根据动量守恒定律，建立方程
代入数据，求出结果并讨论说明
3、某一方向上的动量守恒
若系统受到的合外力不为零,系统的动量不守恒。但若在某一方向上合外力为零,则系统在此方向上动量守恒。系统在某一方向动量守恒时,动量守恒表达式为:(以水平方向动量守恒为例)
m1v1x＋m2v2x =m1v1x′＋m2v2x′
5.(2023·山东泰安市高二上期末)如图所示，光滑水平面上静止着一质量为M的小车，小车上有一光滑的、半径为R的 圆弧轨道，右侧有一固定竖直挡板。现有一质量为m的光滑小球从轨道的上端由静止开始释放，下列说法中正确的是
A.小球下滑过程中，小车和小球组成的系统动量守恒B.小球下滑过程中，小车和小球组成的系统在水平方向上动量守恒C.撤去挡板，小球下滑过程中，小车和小球组成的系统动量守恒D.撤去挡板，小球下滑过程中，小车和小球组成的系统水平方向上动量守恒
6.(2022·安徽六安市期中)如图所示，质量为m＝1 kg的小球在距离车底部h＝20 m高处以一定的初速度向左被水平抛出，落在以v0＝7.5 m/s的速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，小车足够长，质量为M＝4 kg，设小球在落到车底前瞬间的速度大小是25 m/s，g取10 m/s2，则当小球与小车相对静止时，小车的速度大小是A.1 m/s B.3 m/sC.9 m/s D.11 m/s