物理高三第一轮复习课件-动量守恒定律的应用
动量守恒定律一、动量守恒定律的内容相互作用的几个物体组成的系统,如果不受外力作用,或它们受到的外力之和为0,则系统的总动量保持不变.二、动量守恒定律的适用条件内力不改变系统的总动量,外力才能改变系统的总动量,在下列三种情况下,可以使用动量守恒定律:(1)系统不受外力或所受外力的矢量和为0.(2)系统所受外力远小于内力,如碰撞或爆炸瞬间,外力可以忽略不计.(3)系统某一方向不受外力或所受外力的矢量和为0,或外力远小于内力,则该方向动量守恒(分动量守恒).三、动量守恒定律的不同表达形式及含义1.p=p′(系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量p′);2.ΔΡ=0(系统总动量的增量等于0);3.ΔΡ1=-ΔΡ2(两个物体组成的系统中,各自动量增量大小相等、方向相反),其中①的形式最常用,具体到实际应用时又有以下常见三种形式:注意:1.m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2(适用于作用前后都运动的两个物体组成的系统).2.m1v1+m2v2=0(适用于原来静止的两个物体组成的系统,比如爆炸、反冲等,两者速率及位移大小与各自质量成反比).3.m1v1+m2v2=(m1+m2)v(适用于两物体作用后结合在一起或具有共同速度的情况).四、理解要点1.动量守恒定律的研究对象是相互作用物体组成的系统.2.系统“总动量不变”不仅是系统初、末两个时刻总动量相等,而且是指系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等.3.式子是矢量式,根据教学大纲,动量守恒定律应用只限于一维情况.应用时,先选定正方向,而后将矢量式化为代数式.五、应用动量守恒定律解题的基本步骤(1)分析题意,明确研究对象,在分析相互作用的物体的总动量是否守恒时,通常把这些被研究的物体总称为系统.要明确所研究的系统是由哪几个物体组成的.(2)要对系统内的物体进行受力分析,弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的力,即内力;哪些是系统外的物体对系统内物体的作用力,即外力.在受力分析的基础上,根据动量守恒的条件,判断能否应用动量守恒定律.(3)明确所研究的相互作用过程,确定过程的始、末状态,即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式.注意在选取某个已知量的方向为正方向以后,凡是和选定的正方向同向的已知量取正值,反向的取负值.(4)建立动量守恒方程,代入已知量,解出待求量,计算结果如果是正的,说明该量的方向和正方向相同,如果是负的,则和选定的正方向相反.六应用动量守恒定律的注意点:(1)注意动量守恒定律的适用条件,(2)特别注意动量守恒定律的矢量性:要规定正方向,(3)注意参与相互作用的对象和过程(4)注意动量守恒定律的优越性和广泛性——优越性——跟过程的细节无关例1、例2广泛性——不仅适用于两个物体的系统,也适用于多个物体的系统;不仅适用于正碰,也适用于斜碰;不仅适用于低速运动的宏观物体,也适用于高速运动的微观物体。例1、质量均为M的两船A、B静止在水面上,A船上有一质量为m的人以速度v1跳向B船,又以速度v2跳离B船,再以v3速度跳离A船……,如此往返10次,最后回到A船上,此时A、B两船的速度之比为多少?解:动量守恒定律跟过程的细节无关,对整个过程,由动量守恒定律(M+m)v1+Mv2=0v1/v2=-M/(M+m)例2、质量为50kg的小车静止在光滑水平面上,质量为30kg的小孩以4m/s的水平速度跳上小车的尾部,他又继续跑到车头,以2m/s的水平速度(相对于地)跳下,小孩跳下后,小车的速度多大?解:动量守恒定律跟过程的细节无关,对整个过程,以小孩的运动速度为正方向由动量守恒定律mv1=mv2+MVV=m(v1-v2)/M=60/50=1.2m/s小车的速度跟小孩的运动速度方向相同(5)注意速度的同时性和相对性。同时性指的是公式中的v1、v2必须是相互作用前同一时刻的速度,v1'、v2'必须是相互作用后同一时刻的速度。相对性指的是公式中的所有速度都是相对于同一参考系的速度,一般以地面为参考系。相对于抛出物体的速度应是抛出后物体的速度。例3、例4例3、一个人坐在光滑的冰面的小车上,人与车的总质量为M=70kg,当他接到一个质量为m=20kg以速度v=5m/s迎面滑来的木箱后,立即以相对于自己u=5m/s的速度逆着木箱原来滑行的方向推出,求小车获得的速度。v=5m/sM=70kgm=20kgu=5m/s解:整个过程动量守恒,但是速度u为相对于小车的速度,v箱对地=u箱对车+V车对地=u+V规定木箱原来滑行的方向为正方向对整个过程由动量守恒定律,mv=MV+mv箱对地=MV+m(u+V)注意u=-5m/s,代入数字得V=20/9=2.2m/s方向跟木箱原来滑行的方向相同例4、一个质量为M的运动员手里拿着一个质量为m的物体,踏跳后以初速度v0与水平方向成α角向斜上方跳出,当他跳到最高点时将物体以相对于运动员的速度为u水平向后抛出。问:由于物体的抛出,使他跳远的距离增加多少?解:跳到最高点时的水平速度为v0cosα抛出物体相对于地面的速度为v物对地=u物对人+v人对地=-u+v规定向前为正方向,在水平方向,由动量守恒定律(M+m)v0cosα=Mv+m(v–u)v=v0cosα+mu/(M+m)∴Δv=mu/(M+m)平抛的时间t=v0sinα/g增加的距离为gαsinvumMmtvx0火车机车拉着一列车厢以v0速度在平直轨道上匀速前进,在某一时刻,最后一节质量为m的车厢与前面的列车脱钩,脱钩后该车厢在轨道上滑行一段距离后停止,机车和前面车厢的总质量M不变。设机车牵引力不变,列车所受运动阻力与其重力成正比,与其速度无关。则当脱离了列车的最后一节车厢停止运动的瞬间,前面机车和列车的速度大小等于。例1解:由于系统(m+M)的合外力始终为0,由动量守恒定律(m+M)v0=MVV=(m+M)v0/M(m+M)v0/M(12分)质量为M的小船以速度V0行驶,船上有两个质量皆为m的小孩a和b,分别静止站在船头和船尾,现小孩a沿水平方向以速率(相对于静止水面)向前跃入水中,然后小孩b沿水平方向以同一速率(相对于静止水面)向后跃入水中.求小孩b跃出后小船的速度.01年全国17解:设小孩b跃出后小船向前行驶的速度为V,根据动量守恒定律,有1)2(0mmMVVmM2)21(0VMmV解得平直的轨道上有一节车厢,车厢以12m/s的速度做匀速直线运动,某时刻与一质量为其一半的静止的平板车挂接时,车厢顶边缘上一个小钢球向前滚出,如图所示,平板车与车厢顶高度差为1.8m,设平板车足够长,求钢球落在平板车上何处?(g取10m/s2)例2v0解:两车挂接时,因挂接时间很短,可以认为小钢球速度不变,以两车为对象,碰后速度为v,由动量守恒可得Mv0=(M+M/2)·v∴v=2v0/3=8m/s钢球落到平板车上所用时间为sght6.0/2t时间内平板车移动距离s1=vt=4.8mt时间内钢球水平飞行距离s2=v0t=7.2m则钢球距平板车左端距离x=s2-s1=2.4m。题目v0有一质量为m=20千克的物体,以水平速度v=5米/秒的速度滑上静止在光滑水平面上的小车,小车质量为M=80千克,物体在小车上滑行距离ΔL=4米后相对小车静止。求:(1)物体与小车间的滑动摩擦系数。(2)物体相对小车滑行的时间内,小车在地面上运动的距离。例3解:画出运动示意图如图示vmMVmMLS由动量守恒定律(m+M)V=mvV=1m/s由能量守恒定律μmgL=1/2×mv2-1/2×(m+M)V2∴μ=0.25对小车μmgS=1/2×MV2∴S=0.8m一、碰撞:1、定义:两个物体在极短时间内发生相互作用,这种情况称为碰撞。2、特点:3、分类:由于作用时间极短,一般都满足内力远大于外力,所以可以认为系统的动量守恒。弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞三种。4、过程分析:ⅠⅡⅢ两者速度相同v弹簧恢复原长地面光滑,系统在全过程中动量守恒,进行机械能的变化分析?(1)弹簧是完全弹性的(一)弹性碰撞特点:碰撞过程中,动量守恒,机械能守恒。两个方程:2'222'11222211'22'11221121212121vmvmvmvmvmvmvmvm121121212112,vmmmvvmmmmv解得:讨论:021120212112VmmmVVmmmmV1.若m1=m20102VVV质量相等的两物体弹性碰撞后交换速度2.若m1<
提供物理高三第一轮复习课件-动量守恒定律的应用会员下载,编号:1701027247,格式为 xlsx,文件大小为50页,请使用软件:wps,office Excel 进行编辑,PPT模板中文字,图片,动画效果均可修改,PPT模板下载后图片无水印,更多精品PPT素材下载尽在某某PPT网。所有作品均是用户自行上传分享并拥有版权或使用权,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。若您的权利被侵害,请联系963098962@qq.com进行删除处理。