人教版（2019）高中物理选择性必修第一册 第一章《动量守恒定律》单元复习课件

这是一份人教版（2019）高中物理选择性必修第一册 第一章《动量守恒定律》单元复习课件，共44页。

第一章 动量守恒定律 （复习与提升）知识清单第一部分动量定律动量定律重点突破第二部分1.动量定理与牛顿运动定律的比较 动量定理说明动量的变化不仅跟力的大小和方向有关，还跟力的作用时间有关，即动量的变化量反映了力对时间的累积效果。动量定理不仅适用于恒力作用的情形，也适用于变力作用的情形。而牛顿运动定律只适用于解决恒力作用下的运动问题，因此动量定理的适用范围更广一些。2.运用动量定理的解题思路（1）确定研究对象，进行受力分析。  3.动量、动能、动量变化量的比较【典例1】最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为4.8×106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为(　　)A．1.6×102 kg B．1.6×103 kgC．1.6×105 kg D．1.6×106 kg【解析】根据动量定理有FΔt＝Δmv－0，解得 ，所以选项B正确。    1.守恒条件（1）理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒。（2）近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒。（3）单方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒。2.实际应用时的三种常见形式   2.实际应用时的三种常见形式3.解决该类问题的基本思路（1）认真审题，明确题目所述的物理情境，确定研究对象。（2）如果物体间涉及多过程，要把整个过程分解为几个小的过程。（3）对所选取的对象进行受力分析，判定系统是否符合动量守恒的条件。（4）对所选系统进行能量转化的分析，比如：系统是否满足机械能守恒，如果系统内有摩擦则机械能不守恒，有机械能转化为内能。（5）选取所需要的方程列式并求解。3.动量守恒定律的基础模型（1）碰撞①概念：碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大的现象。②特点：在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，可认为相互碰撞的物体组成的系统动量守恒。③分类：（2）反冲运动①物体在内力作用下分裂为两个不同部分，并且这两部分向相反方向运动的现象。②反冲运动中，相互作用力一般较大，通常可以用动量守恒定律来处理。（3）爆炸问题①爆炸与碰撞类似，物体间的相互作用力很大，且远大于系统所受的外力，所以系统动量守恒。②爆炸过程中位移很小，可忽略不计，作用后从相互作用前的位置以新的动量开始运动。3.动量守恒定律的基础模型    物理模型归纳第三部分问题：(1)B向右运动碰到弹簧后（与弹簧固定）两个物体分别该做什么运动?(2)在接下来的运动过程中AB两物体的加速度如何变化？(3)什么时候弹簧具有的弹性势能最大？（1）何时两物体相距最近，即弹簧最短（2）何时两物体相距最远，即弹簧最长水平面光滑，弹簧开始时处于原长F弹F弹两物体速度相等时弹簧最短，且损失的动能转化为弹性势能两物体速度相等时弹簧最长，且损失的动能转化为弹性势能规律： 由于弹簧的弹力随形变量变化，弹簧弹力联系的“两体模型”一般都是作加速度变化的复杂运动，所以通常需要用“动量关系”和“能量关系”分析求解。复杂的运动过程不容易明确，特殊的状态必须把握：(1)弹簧弹力连接的两体一般情况下都属于弹性碰撞也即动量和机械能都守恒;(2)弹簧最长（短）时两体的速度相同；弹性势能最大；两体的动能最小;(3)弹簧自由时（即恢复原长时）两体的速度最大（小）；弹性势能为零，两体的动能最大答案：(1)6 J　(2)2 m/s1.模型特点（1）模型图（2）模型特点最高点：m与M有共同的水平速度，且m不可能从此处离开轨道，系统水平方向动量守恒，系统机械能守恒。②m与M分离点，水平方向上动量守恒，系统机械能守恒M （1）A与墙壁碰撞过程中，墙壁对木块A平均作用力的大小； （2）AB第一次滑上圆轨道所能达到的最大高度h。 【求解方法】1.动量守恒—合外力为零，动量守恒；木板放在光滑的水平地面上，滑块和木板不受其他外力作用，动量守恒。2.涉及绝对位移（即物体相对于地面的位移）或者涉及内力做功，可以针对性地利用动能定理求解。即涉及哪个物体的绝对位移或者内力对哪个物体做功，就针对性地对这个物体利用动能定理求解。【例题7】 如图所示,光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg、mC=2 kg。开始时C静止,A、B一起以v0=5 m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后,C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。答案:2 m/s【解析】长木板A与滑块C处于光滑水平轨道上,两者碰撞时间极短,碰撞过程中滑块B与长木板A间的摩擦力可以忽略不计,长木板A与滑块C组成的系统,在碰撞过程中动量守恒,取水平向右为正方向,则mAv0=mAvA+mCvC①A、C碰撞后,长木板A与滑块B组成的系统所受合外力为零,系统动量守恒,有mAvA+mBv0=(mA+mB)v②长木板A和滑块B达到共同速度后,恰好不再与滑块C碰撞,即最后三者速度相等,则vC=v③联立①②③式,代入数据解得vA=2 m/s。【典例8】(2020·郑州高三质量预测)如图所示，质量为m＝245 g的物块(可视为质点)放在质量为M＝0.5 kg的木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为μ＝0.4。质量为m0＝5 g的子弹以速度v0＝300 m/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短)，g取10 m/s2。子弹射入后，求：(1)子弹进入物块后子弹和物块一起向右滑行的最大速度v1；(2)木板向右滑行的最大速度v2。【答案】(1)6 m/s　(2)2 m/s【解析】(1)子弹进入物块后一起向右滑行的初速度即为物块的最大速度，由动量守恒可得m0v0＝(m0＋m)v1，解得v1＝6 m/s。(2)当子弹、物块、木板三者同速时，木板的速度最大，由动量守恒定律可得(m0＋m)v1＝(m0＋m＋M)v2，解得v2＝2 m/s。力学规律的选用第四部分1．解决动力学问题的三种方法：(1)力的观点：应用受力分析、运动学公式和牛顿运动定律来求解．；(2)能量观点：应用动能定理和能量守恒定律求解；(3)动量观点：应用动量定理和动量守恒定律求解。2．三种方法的选择：(1)若研究的对象为一系统，且它们之间有相互作用力，一般用两个守恒定律(动量守恒定律、能量守恒定律)去解决问题．但须注意是否满足守恒的条件．(2)在涉及相对位移问题时则优先考虑能量守恒定律，即用系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量，即转变为系统内能的量．2．三种方法的选择：(3)在涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时，必须注意到一般这些过程均隐含有系统机械能与其他形式能量之间的转化．这种问题由于作用时间短，故动量守恒定律一般能派上大用场；(4)如果要列出各物理量在某一时刻的关系式，可应用牛顿第二定律；(5)研究某一物体受力的持续作用发生运动状态改变时，一般用动量定理(涉及时间的问题)或动能定理(涉及位移问题)去解决问题。 （1） 沙箱上升的最大高度；（2） 天车的最大速度。   【典例11】 如图所示,粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为R=0.1 m,半圆形轨道的底端放置一个质量为m=0.1 kg的小球B,水平面上有一个质量为m0=0.3 kg的物块A以初速度v0=4.0 m/s开始向着小球B滑动,经过时间t=0.80 s与B发生弹性碰撞。设A、B均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知A与水平面间的动摩擦因数μ=0.25,求:(1)碰前A的速度;(2)小球B运动到最高点C时对轨道的压力;(3)物块A所停的位置距圆轨道最低点的距离。答案:(1)2 m/s　(2)4 N,方向竖直向上　(3)0.2 m课程结束