高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册3 动量守恒定律教课内容课件ppt
展开1.进一步理解动量守恒定律的含义及守恒条件.(重点)2.会利用动量守恒定律分析多物体、多过程问题.(重难点)
目标一 对动量守恒条件的进一步理解
1.动量守恒定律成立的条件(1)系统不受外力或所受外力的合力为零;(2)系统的内力远大于外力;(3)系统在某一方向上不受外力或所受外力的合力为零.此种情况说明:当系统所受的合外力不为零时,系统的总动量不守恒,但是合外力在某个方向上的分量为零时,那么在该方向上系统的动量是守恒的.
2.动量守恒定律的研究对象是系统.研究多个物体组成的系统时,必须合理选择系统,分清系统的内力与外力,然后判断所选系统是否符合动量守恒的条件.
1.(多选)质量分别为M和m0的两滑块用轻弹簧连接,均以恒定速度v沿光滑水平面运动,与位于正对面的质量为m的静止滑块发生碰撞,如图所示,碰撞时间极短,在此过程中,下列情况可能发生的是A.M、m0、m速度均发生变化,碰后分别为 v1、v2、v3,且满足(M+m0)v=Mv1+m0v2 +mv3B.m0的速度不变,M和m的速度变为v1和v2,且满足Mv=Mv1+mv2C.m0的速度不变,M和m的速度都变为v′,且满足Mv=(M+m)v′D.M、m0、m速度均发生变化,M和m0的速度都变为v1,m的速度变为v2, 且满足(M+m0)v=(M+m0)v1+mv2
M和m碰撞时间极短,在极短的时间内弹簧形变极小,忽略不计,因而m0在水平方向上没有受到外力作用,动量不变(速度不变),可以认为碰撞过程中m0没有参与,只涉及M和m,由于水平面光滑,弹簧形变极小,所以M和m组成的系统水平方向动量守恒,两者碰撞后可能具有共同速度,也可能分开,故B、C正确.
2.如图所示,在光滑水平面上静止着一倾角为θ,质量为M的斜面体B,现有一质量为m的物体A以初速度v0沿斜面上滑,若A刚好可到达B的顶端,且A、B具有共同速度,不计A、B间的摩擦,则A到达顶端时速度的大小为
目标二 动量守恒定律在多物体、多过程问题中的应用
多个物体相互作用时,物理过程往往比较复杂,分析此类问题时应注意:(1)正确进行研究对象的选取:有时对整体应用动量守恒定律,有时对部分物体应用动量守恒定律.研究对象的选取,一是取决于系统是否满足动量守恒的条件,二是根据所研究问题的需要.(2)正确进行过程的选取和分析:通常对全程进行分段分析,并找出联系各阶段的状态量.根据所研究问题的需要,列式时有时需分过程多次应用动量守恒,有时只需针对初、末状态建立动量守恒的关系式.
3.甲、乙两个溜冰者质量分别为48 kg和50 kg,甲手里拿着质量为2 kg的球,两人均以2 m/s的速率,在光滑的冰面上沿同一直线相向滑行,甲将球传给乙,乙再将球传给甲,这样抛接几次后,球又回到甲的手里,乙的速度为零,不计空气阻力,则此时甲的速度的大小为A.0 B.2 m/sC.4 m/s D.无法确定
4.如图所示,A、B两个木块质量分别为2 kg与0.9 kg,A、B上表面粗糙,与水平地面间接触面光滑,质量为0.1 kg的铁块以v=10 m/s的速度从A的左端向右滑动,最后铁块与B的共同速度大小为0.5 m/s,求:(1)A的最终速度大小;
答案 0.25 m/s
选铁块和木块A、B为一系统,取水平向右为正方向,由系统动量守恒得:mv=(MB+m)vB+MAvA解得:vA=0.25 m/s.
(2)铁块刚滑上B时的速度大小.
答案 2.75 m/s
设铁块刚滑上B时的速度为v′,此时A、B的速度均为vA=0.25 m/s.由系统动量守恒得:mv=mv′+(MA+MB)vA解得v′=2.75 m/s.
5.如图所示,甲车的质量是2 kg,静止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一个质量为1 kg的小物体,乙车质量为4 kg,以5 m/s的速度向左运动,与甲车碰撞以后甲车获得8 m/s的速度,物体滑到乙车上,若乙车足够长,上表面与物体的动摩擦因数为0.2,求:(g取10 m/s2)(1)乙车和甲车碰撞后,乙车的速度大小;
选乙车开始运动的方向为正方向,乙车与甲车碰撞过程中动量守恒:m乙v乙=m乙v乙′+m甲v甲′,解得v乙′=1 m/s,
(2)物体在乙车上表面滑行多长时间后相对乙车静止?
设小物体在乙车上滑行,相对静止时共同速度为v,对小物体与乙车运用动量守恒定律得m乙v乙′=(m+m乙)v,解得v=0.8 m/s对小物体由动量定理得μmgt=mv,解得t=0.4 s.
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