高考物理一輪總復習 第1章 第2節(jié) 動量守恒定律的應用課件 魯科版選修35

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1、熱點突破：熱點突破：動量守恒定律的應用動量守恒定律的應用 1.熱點透析熱點透析 2.典例剖析典例剖析 3.規(guī)律方法規(guī)律方法 4.跟蹤訓練跟蹤訓練選修選修3-53-5 動量守恒動量守恒 波粒二相性波粒二相性 原子結構與原子核原子結構與原子核 5.真題演練真題演練一、熱點透析一、熱點透析1.熱點透析熱點透析1.對動量、動量變化量、動能的理解對動量、動量變化量、動能的理解(1)一個物體的動量變化時，其動能不一定變化，但動能變化時，一個物體的動量變化時，其動能不一定變化，但動能變化時，其動量一定變化其動量一定變化(2)因速度與參考系的選擇有關，故動量也跟參考系的選擇有關，因速度與參考系的選擇有關，故動

2、量也跟參考系的選擇有關，通常情況下動量是相對地面而言的通常情況下動量是相對地面而言的2. 沖量的計算沖量的計算(1)恒力的沖量：直接用定義式恒力的沖量：直接用定義式IFt計算計算(2)變力的沖量變力的沖量3動量守恒定律動量守恒定律(1)內容：如果一個系統(tǒng)內容：如果一個系統(tǒng)_，或者，或者_為為0，這個系統(tǒng)的總動量保持不變，這就是動量守恒定律，這個系統(tǒng)的總動量保持不變，這就是動量守恒定律(2)表達式表達式p_,系統(tǒng)相互作用前總動量系統(tǒng)相互作用前總動量p等于相互作用后的總動量等于相互作用后的總動量p.m1v1m2v2_，相互作用的兩個物體組成的，相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng)，作用前的動量和等于作用后

3、的動量和系統(tǒng)，作用前的動量和等于作用后的動量和p1_，相互作用的兩個物體動量的增量等大反向，相互作用的兩個物體動量的增量等大反向p_，系統(tǒng)總動量的增量為零，系統(tǒng)總動量的增量為零不受外力不受外力所受外力的矢量和所受外力的矢量和pm1v1m2v2p204動量守恒定律的適用條件動量守恒定律的適用條件(1)理想守恒：系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零，則系統(tǒng)動理想守恒：系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零，則系統(tǒng)動量守恒量守恒(2)近似守恒：系統(tǒng)受到的合力不為零，但當內力遠大于外力時，近似守恒：系統(tǒng)受到的合力不為零，但當內力遠大于外力時，系統(tǒng)的動量可近似看成守恒系統(tǒng)的動量可近似看成守恒(3)分方向守恒：系統(tǒng)

4、在某個方向上所受合力為零時，系統(tǒng)在該分方向守恒：系統(tǒng)在某個方向上所受合力為零時，系統(tǒng)在該方向上動量守恒方向上動量守恒 5.動量守恒的判斷動量守恒的判斷1動量守恒定律的研究對象都是相互作用的物體組成的系統(tǒng)動量守恒定律的研究對象都是相互作用的物體組成的系統(tǒng).系統(tǒng)的動量是否守恒，與選擇哪幾個物體作為系統(tǒng)和分析哪一系統(tǒng)的動量是否守恒，與選擇哪幾個物體作為系統(tǒng)和分析哪一段運動過程有直接關系段運動過程有直接關系 2分析系統(tǒng)內物體受力時，要弄清哪些是系統(tǒng)的內力，哪些分析系統(tǒng)內物體受力時，要弄清哪些是系統(tǒng)的內力，哪些是系統(tǒng)外的物體對系統(tǒng)的作用力是系統(tǒng)外的物體對系統(tǒng)的作用力二、典例剖析二、典例剖析2. 典例剖析

5、典例剖析【例例2】一顆子彈水平射入置于光滑水平面上的木塊一顆子彈水平射入置于光滑水平面上的木塊A并留在其并留在其中，中，A、B用一根彈性良好的輕質彈簧連在一起，如圖示。則在用一根彈性良好的輕質彈簧連在一起，如圖示。則在子彈打擊木塊子彈打擊木塊A及彈簧被壓縮的過程中，對子彈、兩木塊和彈簧及彈簧被壓縮的過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)組成的系統(tǒng)()A動量守恒，機械能守恒動量守恒，機械能守恒B動量不守恒，機械能守恒動量不守恒，機械能守恒C動量守恒，機械能不守恒動量守恒，機械能不守恒D無法判定動量、機械能是否守恒無法判定動量、機械能是否守恒解析解析動量守恒的條件是系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零

6、，動量守恒的條件是系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零，本題中子彈、兩木塊、彈簧組成的系統(tǒng)，水平方向上不受外力，本題中子彈、兩木塊、彈簧組成的系統(tǒng)，水平方向上不受外力，豎直方向上所受外力的合力為零，所以動量守恒。機械能守恒的豎直方向上所受外力的合力為零，所以動量守恒。機械能守恒的條件是除重力、彈力對系統(tǒng)做功外，其他力對系統(tǒng)不做功，本題條件是除重力、彈力對系統(tǒng)做功外，其他力對系統(tǒng)不做功，本題中子彈射入木塊瞬間有部分機械能轉化為內能中子彈射入木塊瞬間有部分機械能轉化為內能(發(fā)熱發(fā)熱)，所以系統(tǒng)，所以系統(tǒng)的機械能不守恒。故的機械能不守恒。故C正確，正確，A、B、D錯誤。錯誤。答案答案C解析顯隱解析顯隱C

7、 C 【例例3】 (2013山東卷山東卷)如圖示如圖示,光滑水平軌道上放置長板光滑水平軌道上放置長板A(上表上表面粗糙面粗糙)和滑塊和滑塊C,滑塊滑塊B置于置于A的左端的左端,三者質量分別為三者質量分別為mA2 kg、mB1 kg、mC2 kg.開始時開始時C靜止靜止,A、B一起以一起以v05 m/s的速度的速度勻速向右運動勻速向右運動,A與與C發(fā)生碰撞發(fā)生碰撞(時間極短時間極短)后后C向右運動向右運動,經過一段經過一段時間時間,A、B再次達到共同速度一起向右運動再次達到共同速度一起向右運動,且恰好不再與且恰好不再與C碰撞碰撞.求求A與與C發(fā)生碰撞后瞬間發(fā)生碰撞后瞬間A的速度大小的速度大小.(

8、1)A、C碰撞后碰撞后A、B、C運動情況怎樣？遵從運動情況怎樣？遵從什么物理規(guī)律？什么物理規(guī)律？(2)碰撞后，碰撞后，A、B之間如何運動？最終情況又之間如何運動？最終情況又如何？遵從什么規(guī)律？如何？遵從什么規(guī)律？ABCvovAvovCvABvC轉轉 解析解析轉轉 原題原題【擴展延伸擴展延伸】(1)例例3中在相互作用的整個過程中，系統(tǒng)的機械能中在相互作用的整個過程中，系統(tǒng)的機械能損失了多少？損失了多少？(2)若若例例3中，中，A與與C發(fā)生碰撞后粘在一起，則三個物體最終的速發(fā)生碰撞后粘在一起，則三個物體最終的速度是多少？度是多少？解析顯隱解析顯隱易混易錯剖析易混易錯剖析-參考系的選用參考系的選用【

9、備選備選】如圖所示，在光滑水平面上，一如圖所示，在光滑水平面上，一輛平板車載著一人以速度輛平板車載著一人以速度v06 m/s水平向水平向左勻速運動已知車的質量左勻速運動已知車的質量M100 kg，人的質量人的質量m60 kg.某一時刻人突然相對某一時刻人突然相對于車以于車以v5 m/s的速度向右奔跑，求此時的速度向右奔跑，求此時車的速度是多大車的速度是多大常見錯解常見錯解錯因剖析錯因剖析取人和平板車為一系統(tǒng)，因為系統(tǒng)取人和平板車為一系統(tǒng)，因為系統(tǒng)水平方向不受外力，故系統(tǒng)水平方水平方向不受外力，故系統(tǒng)水平方向動量守恒設人奔跑時車的速度向動量守恒設人奔跑時車的速度為為v1，由動量守恒定律可得，由動

10、量守恒定律可得(Mm)v0mvMv1，代入數(shù)據得，代入數(shù)據得v112.6 m/s人奔跑時的動量人奔跑時的動量(mv)中的速度是以車為參考中的速度是以車為參考系的，而不是如其他速系的，而不是如其他速度一樣，都是以地面為度一樣，都是以地面為參考系的參考系的錯因分析：錯因分析：正確解析：正確解析：取水平向左為正方向人奔跑時，相對于地取水平向左為正方向人奔跑時，相對于地面的速度為面的速度為v1v.由動量守恒定律得由動量守恒定律得(Mm)v0m(v1v)Mv1，代入數(shù)據得代入數(shù)據得v17.875 m/s，方向水平向左，方向水平向左正確解答：正確解答：7.875 m/s方向水平向左方向水平向左三、規(guī)律方法

11、三、規(guī)律方法3.規(guī)律方法規(guī)律方法1動量守恒定律的三個表達式：動量守恒定律的三個表達式： (1)作用前后都運動的兩個物體組成的系統(tǒng)：作用前后都運動的兩個物體組成的系統(tǒng)：m1v1m2v2m1v1m2v2.(2)原來靜止的兩物體原來靜止的兩物體(爆炸、反沖等爆炸、反沖等)：0m1v1m2v2.(3)作用后兩物體共速：作用后兩物體共速：m1v1m2v2(m1m2)v. 2應用動量守恒定律時應注意的應用動量守恒定律時應注意的“五性五性” 條件條件性性首先判斷系統(tǒng)是否滿足守恒條件首先判斷系統(tǒng)是否滿足守恒條件相對相對性性同時同時性性矢量矢量性性普適普適性性公式中公式中v1、v2、v1、v2必須相對于同一個慣

12、性系必須相對于同一個慣性系公式中公式中v1、v2是在相互作用前同一時刻速度，是在相互作用前同一時刻速度，v1、v2是相互作用后同一時刻的速度是相互作用后同一時刻的速度應先選取正方向，凡是與選取的正方向一致應先選取正方向，凡是與選取的正方向一致的動量為正值，相反為負值的動量為正值，相反為負值不僅適用低速宏觀系統(tǒng)，也適用于高速微觀系統(tǒng)不僅適用低速宏觀系統(tǒng)，也適用于高速微觀系統(tǒng)易錯辨析易錯辨析動量守恒定律的解題步驟動量守恒定律的解題步驟 規(guī)律方法規(guī)律方法明確研究明確研究對象對象分析受力分析受力定正方向定正方向列方程列方程系統(tǒng)的組成、系統(tǒng)的組成、研究過程研究過程判斷動量判斷動量是否守恒是否守恒確定兩態(tài)

13、確定兩態(tài)的動量的動量求解求解或討論或討論【變式訓練變式訓練2 2】如圖示如圖示,甲、乙兩個小孩各乘一輛冰車在水平冰甲、乙兩個小孩各乘一輛冰車在水平冰面上游戲。甲和他的冰車質量共為面上游戲。甲和他的冰車質量共為30 kg,乙和他的冰車質量也是乙和他的冰車質量也是30 kg。游戲時。游戲時,甲推著一個質量為甲推著一個質量為15 kg的箱子和他一起以的箱子和他一起以2 m/s的速度滑行的速度滑行,乙以同樣大小的速率迎面滑來。為避免相撞，甲突乙以同樣大小的速率迎面滑來。為避免相撞，甲突然將箱子沿冰面推給乙。箱子滑到乙處時乙迅速把它抓住。若然將箱子沿冰面推給乙。箱子滑到乙處時乙迅速把它抓住。若不計冰面摩

14、擦，甲至少以多大速度不計冰面摩擦，甲至少以多大速度(相對地相對地)將箱子推出，才能避將箱子推出，才能避免與乙相撞？免與乙相撞？甲乙怎樣推出與接甲乙怎樣推出與接到箱子才能恰好避到箱子才能恰好避免相撞？免相撞？答案答案5.2 m/s轉原題轉原題解析解析要想剛好避免相撞，要求乙抓住箱子后與甲的速度要想剛好避免相撞，要求乙抓住箱子后與甲的速度正好相等，設甲推出箱子后的速度為正好相等，設甲推出箱子后的速度為v1，箱子的速度為，箱子的速度為v，乙抓住箱子后的速度為乙抓住箱子后的速度為v2。對甲和箱子，推箱子前后動量守恒，以初速度方向為正，對甲和箱子，推箱子前后動量守恒，以初速度方向為正，由動量守恒定律由動

15、量守恒定律(Mm)v0mvMv1對乙和箱子，抓住箱子前后動量守恒，以箱子初速度方向對乙和箱子，抓住箱子前后動量守恒，以箱子初速度方向為正，由動量守恒定律有為正，由動量守恒定律有mvMv0(mM)v2剛好不相撞的條件是剛好不相撞的條件是v1v2聯(lián)立聯(lián)立式解得式解得v5.2 m/s，方向與甲和箱子的初速度，方向與甲和箱子的初速度一致。一致。答案答案5.2 m/s四、跟蹤訓練四、跟蹤訓練4.跟蹤訓練跟蹤訓練解析解析A中子彈和木塊的系統(tǒng)在水平方向不受外力，豎直方向所中子彈和木塊的系統(tǒng)在水平方向不受外力，豎直方向所受合力為零，系統(tǒng)動量守恒；受合力為零，系統(tǒng)動量守恒；B中在彈簧恢復原長過程中，系統(tǒng)中在彈簧

16、恢復原長過程中，系統(tǒng)在水平方向始終受墻的作用力，系統(tǒng)動量不守恒；在水平方向始終受墻的作用力，系統(tǒng)動量不守恒；C中木球與鐵中木球與鐵球的系統(tǒng)所受合力為零，系統(tǒng)動量守恒；球的系統(tǒng)所受合力為零，系統(tǒng)動量守恒；D中木塊下滑過程中，中木塊下滑過程中，斜面始終受擋板作用力，系統(tǒng)動量不守恒斜面始終受擋板作用力，系統(tǒng)動量不守恒答案答案AC 解析顯隱解析顯隱【跟蹤訓練跟蹤訓練】 下列四幅圖所反映的物理過程中，系統(tǒng)動量守恒下列四幅圖所反映的物理過程中，系統(tǒng)動量守恒的是的是().【跟蹤訓練跟蹤訓練】 如圖示，一質如圖示，一質量為量為M的平板車的平板車B放在光滑水平放在光滑水平面上，在其右端放一質量為面上，在其右端放

17、一質量為m的小木塊的小木塊A，M5m，A、B間間存在摩擦，現(xiàn)給存在摩擦，現(xiàn)給A和和B以大小相以大小相等、方向相反的初速度等、方向相反的初速度v0，使，使A開始向左運動，開始向左運動，B開始向右運動開始向右運動,最后最后A不會滑離不會滑離B，求，求A、B最最后的速度大小和方向后的速度大小和方向 解析顯隱解析顯隱審題視角審題視角1.A、B兩物體在相互作用過兩物體在相互作用過程中動量守恒程中動量守恒.2. A、B最終具有相同的運動最終具有相同的運動速度速度.解析顯隱解析顯隱【跟蹤訓練跟蹤訓練】如圖所示，兩塊厚度相同的木塊如圖所示，兩塊厚度相同的木塊A、B，緊靠著放，緊靠著放在光滑的桌面上，其質量分別

18、為在光滑的桌面上，其質量分別為2.0 kg、0.9 kg，它們的下表面光，它們的下表面光滑，上表面粗糙，另有質量為滑，上表面粗糙，另有質量為0.10 kg的鉛塊的鉛塊C(大小可以忽略大小可以忽略)以以10 m/s的速度恰好水平地滑到的速度恰好水平地滑到A的上表面，由于摩擦，鉛塊的上表面，由于摩擦，鉛塊C最后最后停在木塊停在木塊B上，此時上，此時B、C的共同速度的共同速度v0.5 m/s。求木塊。求木塊A的最終的最終速度和鉛塊速度和鉛塊C剛滑到剛滑到B上時的速度。上時的速度。轉解析轉解析轉原題轉原題解析解析鉛塊鉛塊C在在A上滑行時上滑行時，木塊一起向右運動，鉛塊，木塊一起向右運動，鉛塊C剛離開剛

19、離開A時的速度設為時的速度設為vC，A和和B的共同速度為的共同速度為vA，在鉛塊在鉛塊C滑過滑過A的過程中，的過程中，A、B、C所組成的系統(tǒng)動量守恒，有所組成的系統(tǒng)動量守恒，有mCv0(mAmB)vAmCvC在鉛塊在鉛塊C滑上滑上B后，由于后，由于B繼續(xù)加速，所以繼續(xù)加速，所以A、B分離，分離，A以以vA勻勻速運動，在鉛塊速運動，在鉛塊C在在B上滑行的過程中，上滑行的過程中，B、C組成的系統(tǒng)動量守恒組成的系統(tǒng)動量守恒，有，有mBvAmCvC(mBmC)v代入數(shù)據解得代入數(shù)據解得vA0.25 m/s，vC2.75 m/s。答案答案0.25 m/s2.75 m/s五、真題演練五、真題演練5.真題演練真題演練解析顯隱解析顯隱【真題真題】 (2012山東卷，山東卷，38(2)如圖所示，光滑水平如圖所示，光滑水平軌道上有三個木塊軌道上有三個木塊A、B、C，質量分別為，質量分別為mA3m、mBmCm，開始時，開始時，B、C均靜止，均靜止，A以初速度以初速度v0向向右運動，右運動，A與與B碰撞后分開，碰撞后分開，B又與又與C發(fā)生碰撞并粘在一發(fā)生碰撞并粘在一起，此后起，此后A與與B間的距離保間的距離保持不變求持不變求B與與C碰撞前碰撞前B的速度大小的速度大小 注意：對注意：對A與與B、B與與C的碰撞過程分的碰撞過程分別運用動量守恒定別運用動量守恒定律分析律分析.