2020届高考物理总复习教科版课件:第6章 碰撞与动量守恒 第1课时 动量定理 动量守恒定律 .pdf
《2020届高考物理总复习教科版课件:第6章 碰撞与动量守恒 第1课时 动量定理 动量守恒定律 .pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2020届高考物理总复习教科版课件:第6章 碰撞与动量守恒 第1课时 动量定理 动量守恒定律 .pdf(61页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第六章 碰撞与动量守恒第六章 碰撞与动量守恒 第第1 1课时 动量定理 动量守恒定律课时 动量定理 动量守恒定律 基础回顾基础回顾 核心探究核心探究 演练提升演练提升 基础回顾基础回顾 自主梳理自主梳理融会贯通融会贯通 知识梳理知识梳理 一、动量、动能、动量变化量的比较一、动量、动能、动量变化量的比较 性性 _ 质量和速度质量和速度运动运动 矢量差矢量差 mvmv 1 2 mvmv 2 2 p-pp-p 矢量矢量 过程量过程量 二、冲量二、冲量 1.1.定义定义: :力和力的力和力的 的乘积的乘积. . 2.2.公式公式: :I=I= , ,适用于求恒力的冲量适用于求恒力的冲量. . 3.3.
2、方向方向: :与与 相同相同. . 三、动量定理三、动量定理 思考以下两种情境下鸡蛋落地时所受作用力为何不同思考以下两种情境下鸡蛋落地时所受作用力为何不同? ? 1.1.内容内容: :物体在一个过程始末的物体在一个过程始末的 等于它在这个过程中所受力的等于它在这个过程中所受力的 冲量冲量. . 2.2.表达式表达式:Ft=:Ft= 或或Ft=p-p.Ft=p-p. 作用时间作用时间 FtFt 力的方向力的方向 动量变化量动量变化量 mv-mvmv-mv 四、动量守恒定律四、动量守恒定律 1.1.内容内容: :如果一个系统如果一个系统 或所受合外力或所受合外力 , ,无论这一系统内无论这一系统内
3、 部进行了何种形式的碰撞部进行了何种形式的碰撞, ,这个系统的总动量保持不变这个系统的总动量保持不变. . 2.2.表达式表达式 m m1 1v v1 1+m+m2 2v v2 2= = 或或p=p.p=p. 3.3.适用条件适用条件 (1)(1)理想守恒理想守恒: :系统不受外力或所受系统不受外力或所受 为零为零, ,则系统动量守恒则系统动量守恒. . (2)(2)近似守恒近似守恒: :系统受到的合力不为零系统受到的合力不为零, ,但当内力远但当内力远 外力时外力时, ,系统的动系统的动 量可近似看成守恒量可近似看成守恒. . (3)(3)分方向守恒分方向守恒: :系统在某个方向上所受合力为
4、零时系统在某个方向上所受合力为零时, ,系统在该方向上动量系统在该方向上动量 守恒守恒. . 不受外力不受外力为零为零 m m1 1v v1 1+m+m2 2v v2 2 外力的合力外力的合力 大于大于 自主检测自主检测 1.1.思考判断思考判断 (1)(1)一个物体的运动状态变化一个物体的运动状态变化, ,它的动量一定改变它的动量一定改变.(.( ) ) (2)(2)物体所受合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同物体所受合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同.(.( ) ) (3)(3)系统的机械能守恒时系统的机械能守恒时, ,动量也一定守恒动量也一定守恒.(.( ) ) (4)(4)物
5、体的动量变化越大物体的动量变化越大, ,其速度变化一定越大其速度变化一定越大.(.( ) ) (5)(5)若在光滑水平面上两球相向运动若在光滑水平面上两球相向运动, ,碰后均变为静止碰后均变为静止, ,则两球碰前的动量大则两球碰前的动量大 小一定相同小一定相同.(.( ) ) 答案答案: :(1)(1) (2)(2) (3)(3) (4)(4) (5) (5) 2.(2.(多选多选) )关于动量的变化关于动量的变化, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) ) A.A.做直线运动的物体速度增大时做直线运动的物体速度增大时, ,动量的增量动量的增量pp的方向与运动方向相同的方向与运动方向相
6、同 B.B.做直线运动的物体速度减小时做直线运动的物体速度减小时, ,动量的增量动量的增量pp的方向与运动方向相反的方向与运动方向相反 C.C.物体的速度大小不变时物体的速度大小不变时, ,动量的增量动量的增量pp为零为零 D.D.物体做曲线运动时物体做曲线运动时, ,动量的增量一定不为零动量的增量一定不为零 ABDABD 解析解析: :动量的变化等于初、末两状态动量的差值动量的变化等于初、末两状态动量的差值, ,对于加速直线运动对于加速直线运动, ,动量动量 的增量的增量pp的方向与运动方向相同的方向与运动方向相同, ,选项选项A A正确正确; ;对于减速直线运动对于减速直线运动, ,动量的
7、动量的 增量增量pp的方向与运动方向相反的方向与运动方向相反, ,即动量是在减小的即动量是在减小的, ,选项选项B B正确正确; ;物体的速物体的速 度大小不变时度大小不变时, ,动量的增量不一定为零动量的增量不一定为零, ,如圆周运动如圆周运动, ,选项选项C C错误错误; ;物体做曲物体做曲 线运动时线运动时, ,动量一定发生了变化动量一定发生了变化, ,故动量的增量一定不为零故动量的增量一定不为零, ,选项选项D D正确正确. . 3.(3.(多选多选) )下列相互作用的过程中下列相互作用的过程中, ,可以认为系统动量守恒的是可以认为系统动量守恒的是( ( ) ) A.A.滑轮上的男孩推
8、滑轮上的女孩滑轮上的男孩推滑轮上的女孩 B.B.子弹击穿地面上面粉袋的瞬间子弹击穿地面上面粉袋的瞬间 C.C.太空人在舱外发射子弹太空人在舱外发射子弹 D.D.公路上运动的汽车发生碰撞公路上运动的汽车发生碰撞 ACAC 解析解析: :动量守恒的条件是相互作用的物体系统不受外力或所受外力的合力为动量守恒的条件是相互作用的物体系统不受外力或所受外力的合力为 零零, ,而相互作用过程中内力远大于外力时也可认为动量守恒而相互作用过程中内力远大于外力时也可认为动量守恒.A.A中中, ,滑轮上的滑轮上的 男孩推滑轮上的女孩的过程中男孩推滑轮上的女孩的过程中, ,内力远大于外力内力远大于外力, ,因此系统的
9、动量可认为守因此系统的动量可认为守 恒恒;B;B和和D D中中, ,在两物体相互作用的过程中在两物体相互作用的过程中, ,没有满足内力远大于外力的条件没有满足内力远大于外力的条件, , 系统的动量不守恒系统的动量不守恒;C;C中中, ,太空中无空气阻力作用太空中无空气阻力作用, ,太空人和子弹在相互作用太空人和子弹在相互作用 过程中动量守恒过程中动量守恒. .故选故选AC.AC. 4.(4.(20182018山东威海质检山东威海质检) )质量是质量是60 kg60 kg的建筑工人的建筑工人, ,不慎从高空跌下不慎从高空跌下, ,由于弹由于弹 性安全带的保护性安全带的保护, ,使他悬挂起来使他悬
10、挂起来. .已知安全带的缓冲时间是已知安全带的缓冲时间是1.2 s,1.2 s,安全带长安全带长5 5 m,m,取取g=10 m/sg=10 m/s2 2, ,则安全带所受的平均冲力的大小为则安全带所受的平均冲力的大小为( ( ) ) A.500 NA.500 N B.600 NB.600 N C.1 100 NC.1 100 N D.100 ND.100 N C C 核心探究核心探究 分类探究分类探究各个击破各个击破 考点一 冲量与动量变化的计算考点一 冲量与动量变化的计算 1.1.动量与动量的变化动量与动量的变化 (1)p=mv(1)p=mv是动量是动量, ,既有大小又有方向既有大小又有方
11、向, ,是状态量是状态量, ,即与状态有关即与状态有关. . (2)p=p-p,(2)p=p-p,是动量变化量是动量变化量, ,也是矢量也是矢量, ,是过程量是过程量, ,与状态变化有关与状态变化有关, ,与合力与合力 的冲量等大同向的冲量等大同向. . 2.2.冲量的计算冲量的计算 (1)(1)恒力的冲量恒力的冲量: :直接用定义式直接用定义式I=FtI=Ft计算计算. . 作出作出F-tF-t变化图线变化图线, ,图线与图线与t t轴所夹的面积即为变力的冲量轴所夹的面积即为变力的冲量. .如图所示如图所示. . 对于易确定始、末时刻动量的情况对于易确定始、末时刻动量的情况, ,可用动量定理
12、求解可用动量定理求解, ,即通过求即通过求pp间接间接 求出冲量求出冲量. . 【典例典例1 1】 用电钻给建筑物钻孔时用电钻给建筑物钻孔时, ,钻头所受的阻力与深度成正比钻头所受的阻力与深度成正比, ,若钻头匀速若钻头匀速 钻进时第钻进时第1 1秒内阻力的冲量为秒内阻力的冲量为100 Ns,100 Ns,求第求第5 s5 s内阻力的冲量内阻力的冲量. . 核心点拨核心点拨钻头所受的阻力与深度成正比钻头所受的阻力与深度成正比, ,而钻头又是匀速钻进而钻头又是匀速钻进, ,即深度即深度 与时间成正比与时间成正比, ,因此阻力与时间成正比因此阻力与时间成正比, ,可以用平均值来求变力的冲量可以用平
13、均值来求变力的冲量. . 答案答案: :900 N900 Ns s 【针对训练针对训练】 ( (多选多选) )质量为质量为m m的物体沿倾角为的物体沿倾角为的粗糙斜面匀速下滑的粗糙斜面匀速下滑, ,在时在时 间间t t内下滑的距离为内下滑的距离为s,s,在这段时间内物体所受各力的冲量大小说法正确的是在这段时间内物体所受各力的冲量大小说法正确的是( ( ) ) A.A.重力的冲量重力的冲量mgtsin mgtsin B.B.支持力的冲量支持力的冲量mgtcos mgtcos C.C.摩擦力的冲量摩擦力的冲量mgtsin mgtsin D.D.合力的冲量合力的冲量0 0 BCDBCD 解析解析:
14、:据据I=FtI=Ft可得重力的冲量可得重力的冲量I IG G=mgt;=mgt;支持力的冲量支持力的冲量I IN N=mgtcos ;=mgtcos ;摩擦力的摩擦力的 冲量冲量I If f=mgtsin ;=mgtsin ;而合力的冲量而合力的冲量I=mI=mv=0,v=0,选项选项B,C,DB,C,D正确正确,A,A错误错误. . 考点二 动量定理的理解与应用考点二 动量定理的理解与应用 1.1.动量定理的理解要点动量定理的理解要点 (1)(1)应用动量定理时研究对象既可以是单一物体应用动量定理时研究对象既可以是单一物体, ,也可以是系统也可以是系统, ,当为系统时不当为系统时不 考虑内
15、力的冲量考虑内力的冲量. . (2)(2)求合力的冲量的方法有两种求合力的冲量的方法有两种: :第一先求合力再求合力冲量第一先求合力再求合力冲量, ,第二求出每个力第二求出每个力 的冲量再对冲量求和的冲量再对冲量求和. . (3)(3)动量定理是矢量式动量定理是矢量式, ,列方程之前先规定正方向列方程之前先规定正方向. . 2.2.用动量定理解释现象用动量定理解释现象 (1)p(1)p一定时一定时,F,F的作用时间越短的作用时间越短, ,力就越大力就越大; ;时间越长时间越长, ,力就越小力就越小. . (2)F(2)F一定一定, ,此时力的作用时间越长此时力的作用时间越长,p,p就越大就越大
16、; ;力的作用时间越短力的作用时间越短,p,p就越小就越小. . 分析问题时分析问题时, ,要把哪个量一定、哪个量变化搞清楚要把哪个量一定、哪个量变化搞清楚. . 3.3.动量定理的两个重要应用动量定理的两个重要应用 (1)(1)应用应用I=pI=p求变力的冲量求变力的冲量. . 如果物体受到大小或方向改变的力的作用如果物体受到大小或方向改变的力的作用, ,则不能直接用则不能直接用I=FtI=Ft求变力的冲量求变力的冲量, , 可以求出该力作用下物体动量的变化量可以求出该力作用下物体动量的变化量p,p,等效代换为力的冲量等效代换为力的冲量I.I. (2)(2)应用应用p=Ftp=Ft求动量的变
17、化量求动量的变化量. . 例如例如, ,在曲线运动中在曲线运动中, ,速度方向时刻在变化速度方向时刻在变化, ,求动量变化求动量变化(p=p(p=p2 2-p-p1 1) )需要应用需要应用 矢量运算方法矢量运算方法, ,计算比较复杂计算比较复杂, ,如果作用力是恒力如果作用力是恒力, ,可以求恒力的冲量可以求恒力的冲量, ,等效代等效代 换动量的变化量换动量的变化量. . 【典例典例2 2】 ( (20182018吉林长春质检吉林长春质检) )“蹦床蹦床”已成为奥运会的比赛项目已成为奥运会的比赛项目. .质量为质量为m m的的 运动员从床垫正上方运动员从床垫正上方h h1 1高处自由落下高处
18、自由落下, ,落垫后反弹的高度为落垫后反弹的高度为h h2 2, ,设运动员每次与设运动员每次与 床垫接触的时间为床垫接触的时间为t,t,求在运动员与床垫接触的时间内运动员对床垫的平均作用求在运动员与床垫接触的时间内运动员对床垫的平均作用 力力.(.(空气阻力不计空气阻力不计, ,重力加速度为重力加速度为g)g) 核心点拨核心点拨 运动员的整个过程可分为三个阶段运动员的整个过程可分为三个阶段: :自由下落自由下落h1h1阶段阶段, ,与床与床 垫作用阶段垫作用阶段, ,反弹竖直上升反弹竖直上升h2h2阶段阶段. .可以选择作用过程研究可以选择作用过程研究, ,也可以选择全也可以选择全 程进行研
19、究程进行研究. . 反思总结反思总结 动动量定理的应用方法量定理的应用方法 动量定理的应用涉及研究对象的运动过程、运动时间动量定理的应用涉及研究对象的运动过程、运动时间, ,首先确定研究过程首先确定研究过程, , 然后计算该过程对应的时间与初末状态的速度然后计算该过程对应的时间与初末状态的速度. .研究过程可以选择全程研究过程可以选择全程, ,也也 可以只选择作用过程可以只选择作用过程. . 多维训练多维训练 1.1. 连续作用问题连续作用问题 一艘帆船在湖面上顺风行驶一艘帆船在湖面上顺风行驶, ,在风力的推动下做速度为在风力的推动下做速度为v= v= 4 m/s4 m/s的匀速直线运动的匀速
20、直线运动, ,已知该帆船在运动状态下突然失去风的动力作用已知该帆船在运动状态下突然失去风的动力作用, ,帆船帆船 在湖面上做匀减速直线运动在湖面上做匀减速直线运动, ,经过经过t=8 st=8 s才可静止才可静止; ;该帆船的帆面正对风的有效该帆船的帆面正对风的有效 面积为面积为S=10 mS=10 m2 2, ,帆船的总质量约为帆船的总质量约为M=936 kg,M=936 kg,若帆船在行驶过程中受到的阻力若帆船在行驶过程中受到的阻力 恒定不变恒定不变, ,空气的密度为空气的密度为=1.3 kg/m=1.3 kg/m3 3, ,在匀速行驶状态下估算在匀速行驶状态下估算: : (1)(1)帆船
21、受到风的推力帆船受到风的推力F F的大小的大小; ; 答案答案: :(1)468 N(1)468 N (2)(2)风速的大小风速的大小v.v. 解析解析: :(2)(2)设在时间设在时间t t内内, ,正对吹入帆面空气的质量为正对吹入帆面空气的质量为m,m,根据动量定理有根据动量定理有 -Ft=m(v-v)-Ft=m(v-v) 又又m=m=S(v-v)tS(v-v)t Ft=Ft=S(v-v)S(v-v)2 2t t 解得解得v=10 m/s.v=10 m/s. 答案答案: :(2)10 m/s(2)10 m/s 2.2. 变力的冲量问题变力的冲量问题 如图所示如图所示, ,两根平行光滑金属导
22、轨两根平行光滑金属导轨abab和和cdcd置于同一水平面置于同一水平面 上上, ,相互间隔相互间隔d=1 m;d=1 m;质量质量m=3 gm=3 g的金属棒置于轨道右端的金属棒置于轨道右端, ,跨在两根导轨上跨在两根导轨上, ,导轨左导轨左 端通过开关端通过开关S S与电池连接与电池连接, ,匀强磁场方向垂直轨道所在平面向上匀强磁场方向垂直轨道所在平面向上, ,磁感应强度磁感应强度 B=0.1 T,B=0.1 T,轨道平面距地面高度轨道平面距地面高度h=0.8 m.h=0.8 m.接通开关接通开关S S时时, ,金属棒由于受安培力作用金属棒由于受安培力作用 被水平抛出被水平抛出, ,落地点水
23、平距离落地点水平距离s=2 m,s=2 m,取取g=10 m/sg=10 m/s2 2, ,求接通求接通S S瞬间瞬间, ,金属棒中通过金属棒中通过 的电荷量的电荷量. . 答案答案: :0.15 C0.15 C 考点三 动量守恒的判断与动量守恒定律的理解考点三 动量守恒的判断与动量守恒定律的理解 1.1.动量守恒定律适用条件动量守恒定律适用条件 (1)(1)理想条件理想条件: :系统不受外力系统不受外力. . (2)(2)实际条件实际条件: :系统所受合外力为零系统所受合外力为零. . (3)(3)近似条件近似条件: :系统内各物体间相互作用的内力远大于系统所受的外力系统内各物体间相互作用的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2020届高考物理总复习教科版课件:第6章 碰撞与动量守恒 第1课时 动量定理 动量守恒定律 2020 高考 物理 复习 教科版 课件 碰撞 动量 守恒 课时 定理 守恒定律
链接地址:https://www.31doc.com/p-4788096.html