動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用高三一輪復(fù)習(xí)PPT課件

1、一、動(dòng)量守恒定律1 1、內(nèi)容：、內(nèi)容： 一個(gè)系統(tǒng)不受外力一個(gè)系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為零，或所受外力的矢量和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變的。的。這就是動(dòng)量守恒定律。這就是動(dòng)量守恒定律。 第1頁(yè)/共29頁(yè)2、表達(dá)式1 1221 122(2)mvm vmvm v12(3) pp (4)0p (1)pp 系統(tǒng)相互作用前總動(dòng)量p等于相互 作用后的總動(dòng)量p。 相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，作用前的動(dòng)量和等于作用后的動(dòng)量和。 相互作用的兩個(gè)物體動(dòng)量的變化量等大反向。系統(tǒng)總動(dòng)量的增量為零。 第2頁(yè)/共29頁(yè)3 3、動(dòng)量守恒定律的適用條件、動(dòng)量守恒定律的適用條件(1)系統(tǒng)不受外

2、力或系統(tǒng)所受外力之和為零系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力之和為零，是系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件。第3頁(yè)/共29頁(yè) (2)如果系統(tǒng)所受外力之和不為零，而且如果系統(tǒng)內(nèi)的相互作用力遠(yuǎn)大于作用于系統(tǒng)的如果系統(tǒng)內(nèi)的相互作用力遠(yuǎn)大于作用于系統(tǒng)的外力，或者外力作用的時(shí)間極短，這時(shí)外力的外力，或者外力作用的時(shí)間極短，這時(shí)外力的沖量就可以忽略不計(jì)，可以近似地認(rèn)為系統(tǒng)的沖量就可以忽略不計(jì)，可以近似地認(rèn)為系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。動(dòng)量守恒。人船問(wèn)題。人船問(wèn)題。碰撞碰撞第4頁(yè)/共29頁(yè) (3)若系統(tǒng)所受外力之和不為零，但在某在某一方向上的外力之和為零，則在該方向上系統(tǒng)一方向上的外力之和為零，則在該方向上系統(tǒng)動(dòng)量守恒。動(dòng)量守恒。 第5頁(yè)/共2

3、9頁(yè)例1(2018安徽六安市一中段考)如圖所示將一光滑的半圓槽置于光滑水平面上，槽的左側(cè)有一固定在水平面上的物塊。今讓一小球自左側(cè)槽口A的正上方從靜止開(kāi)始落下，與圓弧槽相切自A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi)，則以下結(jié)論中正確的是()第6頁(yè)/共29頁(yè)二、動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的解題步驟1、根據(jù)題意確定研究對(duì)象：由兩個(gè)或幾個(gè)物體組成的物體系。2、分析研究對(duì)象受力情況，判斷是否滿足動(dòng)量守恒條件。 3、分析各個(gè)物體的初狀態(tài)和末狀態(tài)，確定相應(yīng)的動(dòng)量。4、在一維的情況下，應(yīng)選取合適的正方向。5、最后根據(jù)動(dòng)量守恒定律列方程并求解 。第7頁(yè)/共29頁(yè)第8頁(yè)/共29頁(yè)第9頁(yè)/共29頁(yè)三、碰撞問(wèn)題是動(dòng)量守恒定律的重要應(yīng)用

4、1對(duì)碰撞的理解(1)發(fā)生碰撞的物體間一般作用力很大，作用時(shí)間很短；各物體作用前后各自動(dòng)量變化顯著；物體在作用時(shí)間內(nèi)位移可忽略。(2)即使碰撞過(guò)程中系統(tǒng)所受合外力不等于零，由于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，作用時(shí)間又很短，故外力的作用可忽略，認(rèn)為系統(tǒng)的動(dòng)量是守恒的。第10頁(yè)/共29頁(yè)（1 1） 、 完全非彈性碰撞：完全非彈性碰撞： 運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：碰后兩物體粘在一起碰后兩物體粘在一起；典型問(wèn)題如子彈打典型問(wèn)題如子彈打木塊。木塊。 動(dòng)力學(xué)特征：動(dòng)力學(xué)特征：動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒，動(dòng)能損失最多。動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒，動(dòng)能損失最多。 m m1 1v v1010+m+m2 2v v2020=(m=(m1 1

5、+m+m2 2) v) v22010212122122022101)()(2)(212121vvmmmmvmmvmvmsfEk損21202101mmvmvmv2、分類第11頁(yè)/共29頁(yè)2. 2. 一般非彈性碰撞一般非彈性碰撞 在非彈性碰撞過(guò)程中，物體發(fā)生的形變不能完全恢復(fù)，有一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，碰撞前后系統(tǒng)的動(dòng)能減少。動(dòng)力學(xué)特征：動(dòng)力學(xué)特征：動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒且減少。恒且減少。 m m1 1v v1010+m+m2 2v v2020=m=m1 1v v1 1+m+m2 2v v2 2 ；)()()(2)()(2)()(2)2121()2121(212220102121

6、212212122010212122221122022101vvvvmmmmvvmmmmvvmmmmvmvmvmvmsfEk損第12頁(yè)/共29頁(yè)3. 3. 完全彈性碰撞完全彈性碰撞 在彈性碰撞過(guò)程中，物體發(fā)生的形變能夠完全恢復(fù)，沒(méi)有能量損失，碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)能不變。 動(dòng)力學(xué)特征：動(dòng)力學(xué)特征：動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒。動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒。 由 兩式得 22112211vmvmvmvm22221122221121212121vmvmvmvm211212212mmvmmvmv212121122mmvmmvmv第13頁(yè)/共29頁(yè)則由則由 兩式得兩式得特例若特例若 v v2 2=0 =0 若m1m2，則v1

7、0，v2v1即兩球碰撞后速度互換；若m1m2，則v10，v20，碰后兩球均向前運(yùn)動(dòng)；若m1m2，則v10，碰后質(zhì)量小的被反彈回來(lái)。第14頁(yè)/共29頁(yè)第15頁(yè)/共29頁(yè)第16頁(yè)/共29頁(yè)四、爆炸與反沖問(wèn)題四、爆炸與反沖問(wèn)題動(dòng)力學(xué)特征：動(dòng)力學(xué)特征：動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒且增加。動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒且增加。 1爆炸 (1)爆炸中的動(dòng)量守恒 爆炸過(guò)程中物體間的相互作用力是變力，作用時(shí)間很短，作用力很大，遠(yuǎn)大于系統(tǒng)受到的外力，可以用動(dòng)量守恒定律來(lái)處理。 (2)爆炸中的能量 因?yàn)橛衅渌问降哪苻D(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以系統(tǒng)的動(dòng)能會(huì)增加。 (3)爆炸后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 在空中沿水平方向運(yùn)動(dòng)的物體，如果爆炸后分裂成兩塊，前

8、面一塊做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，后面一塊可能做同向或反向的平拋運(yùn)動(dòng)，也可能做自由落體運(yùn)動(dòng)。第17頁(yè)/共29頁(yè)2反沖(1)定義：當(dāng)一個(gè)物體向某個(gè)方向射出物體的一部分時(shí)，這個(gè)物體的剩余部分將向相反的方向運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象叫作反沖運(yùn)動(dòng)。(2)反沖中的動(dòng)量守恒反沖過(guò)程中物體間的相互作用力是變力，作用時(shí)間很短，作用力很大，遠(yuǎn)大于系統(tǒng)受到的外力，可以用動(dòng)量守恒定律來(lái)處理。(3)反沖中的能量因?yàn)橛衅渌问降哪苻D(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以系統(tǒng)的動(dòng)能會(huì)增加。第18頁(yè)/共29頁(yè) 例4以與水平方向成60角斜向上的初速度v0射出的炮彈，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)因爆炸分成質(zhì)量分別為m和2m的兩塊，其中質(zhì)量為2m的一塊沿著原來(lái)的方向以2v0的速度飛行。求： (

9、1)質(zhì)量較小的那一塊彈片速度的大小和方向； (2)爆炸過(guò)程中有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為炮彈的動(dòng)能？第19頁(yè)/共29頁(yè)第20頁(yè)/共29頁(yè)第21頁(yè)/共29頁(yè)第22頁(yè)/共29頁(yè)第23頁(yè)/共29頁(yè)五、反沖運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用“人船模型”1.“人船模型”問(wèn)題兩個(gè)原來(lái)靜止的物體發(fā)生相互作用時(shí)，若所受外力的矢量和為零，則動(dòng)量守恒.在相互作用的過(guò)程中，任一時(shí)刻兩物體的速度大小之比等于質(zhì)量的反比.這樣的問(wèn)題歸為“人船模型”問(wèn)題.第24頁(yè)/共29頁(yè)2.人船模型的特點(diǎn)(1)兩物體滿足動(dòng)量守恒定律：m1v1 m2v2(2)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：人動(dòng)船動(dòng)，人停船停，人快船快，人慢船慢，人左船右；人船位移比等于它們質(zhì)量的反比；人船平均速度(瞬時(shí)速度)比等于它們質(zhì)量的反比，即第25頁(yè)/共29頁(yè)例6如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為M的小船停在靜水中，質(zhì)量為m的人從靜止開(kāi)始從船頭走到船尾，不計(jì)水的阻力，求船和人相對(duì)地面的位移各為多少？解：設(shè)任一時(shí)刻人與船速度大小分別為v1、v2，作用前都靜止.因整個(gè)過(guò)程中動(dòng)量守恒，所以有mv1Mv2兩邊乘以時(shí)間t有第26頁(yè)/共29頁(yè)借題發(fā)揮“人船模型”是利用平均動(dòng)量守恒求解的一類問(wèn)題，解決這類問(wèn)題應(yīng)明確：(1)適用條件：系統(tǒng)由兩個(gè)物體組成且相互作用前靜止，系統(tǒng)總動(dòng)量為零；在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中至少有一個(gè)方向的