【备考2023】高三物理 7、动量 动量守恒定律 一轮复习课件 (共131张PPT)

资源下载
  1. 二一教育资源

【备考2023】高三物理 7、动量 动量守恒定律 一轮复习课件 (共131张PPT)

资源简介

(共131张PPT)
物理基础知识复习
碰撞与动量守恒
内容 要求 说明
动量、动量定理、动量守恒定律及其应用 Ⅱ 只限于一维
弹性碰撞和非弹性碰撞 Ⅰ 一、动量、动量变化、冲量
1.动量
(1)定义:物体的 与 的乘积.
(2)表达式:p= .
(3)方向:动量的方向与 的方向相同.
2.动量的变化
(1)因为动量是矢量,动量的变化量Δp也是 ,其方向与速度的改变量Δv的方向 .
(2)动量的变化量Δp的大小,一般用末动量p′减去初动量p进行计算,也称为动量的增量.即Δp= .
质量
速度
mv
速度
矢量
相同
p′-p
3.冲量
(1)定义: 与 的乘积叫做力的冲量.
(2)公式: .
(3)单位: .
(4)方向:冲量是 ,其方向 .

力的作用时间
I=Ft
N·s
矢量
与力的方向相同
二、动量定理
1.内容:物体在一个运动过程始末的 等于它在这个过程中所受 的冲量.
2.公式: 或 .
3.动量定理的理解
(1)动量定理反映了力的冲量与 之间的因果关系,即外力的冲量是原因,物体的 是结果.
(2)动量定理中的冲量是 的冲量,而不是某一个力的冲量,它可以是合力的冲量,可以是各力冲量的矢量和,也可以是外力在不同阶段冲量的矢量和.
(3)动量定理表达式是 式,等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义.
动量变化量
合力
mv′-mv=F(t′-t)
p′-p=I
动量变化量
动量变化量
合力
矢量
(1)动量越大的物体,其速度越大。( )
(2)物体的动量越大,其惯性也越大。( )
(3)物体所受合力不变,则动量也不改变。( )
(4)物体沿水平面运动时,重力不做功,其冲量为零。( )
(5)物体所受合外力的冲量的方向与物体末动量的方向相同。( )
(6)物体所受合外力的冲量方向与物体动量变化的方向是一致的。( )
(7)物体的动能变化时,动量一定变化。( )
(8)两物体的动量相等时,动能也一定相等。( )
(9)物体动量的变化量等于初、末状态动量大小之差。( )
×
×
×
×
×


×
×
一、三把钥匙
1.牛二定律:
F合=ma
2.动能定理:
F合x=
max
3.动量定理:
F合t=
mat
=m
=m
=m
V
t
S
思考:持续的风以V的速度冲击静止船上的面积为S的帆,冲击后风速减为零,已知风的密度为ρ,求风对帆的冲击力?
F
F
瞬时方程
1. 如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图,运动员从最高点到入水前的运动过程记为Ⅰ,运动员入水后到最低点的运动过程记为Ⅱ,忽略空气阻力,则运动员(  )
A.过程Ⅰ的动量改变量等于零
B.过程Ⅱ的动量改变量等于零
C.过程Ⅰ的动量改变量等于重力的冲量
D.过程Ⅱ的动量改变量等于重力的冲量
C
2. 拍皮球是大家都喜欢的体育活动,既能强身又能健体。已知皮球质量为0.4 kg,为保证皮球与地面碰撞后自然跳起的最大高度均为1.25 m,小明需每次在球到达最高点时拍球,每次拍球作用距离为0.25 m,使球在离手时获得一个竖直向下4 m/s的初速度。若不计空气阻力及球的形变,g取10 m/s2,则每次拍球(   )
A.手给球的冲量为1.6 kg·m/s
B.手给球的冲量为2.0 kg·m/s
C.人对球做的功为3.2 J
D.人对球做的功为2.2 J
D
3. 如图所示,质量相等的A、B两个物体,沿着倾角分别为α和β的两个光滑斜面,由静止从同一高度h2开始下滑到同样的另一高度h1的过程中,A、B两个物体相同的物理量是(  )
A.所受重力的冲量
B.所受支持力的冲量
C.所受合力的冲量
D.动量改变量的大小
D 
1.(2020·全国卷Ⅰ)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是 (   )
A.增加了司机单位面积的受力大小
B.减少了碰撞前后司机动量的变化量
C.将司机的动能全部转换成汽车的动能
D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
D 
2.(多选) 一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始
沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示,则 (   )
A.t=1 s时物块的速率为1 m/s
B.t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s
C.t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s
D.t=4 s时物块的速度为零
AB
3.高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为(  )
A.10 N B.102 N
C.103 N D.104 N
C 
4.(2021·湖北高考)抗日战争时期,我军缴获不少敌军武器武装自己,其中某轻机枪子弹弹头质量约8 g,出膛速度大小约750 m/s。某战士在使用该机枪连续射击1分钟的过程中,机枪所受子弹的平均反冲力大小约12 N,则机枪在这1分钟内射出子弹的数量约为(  )
A.40 B.80 C.120 D.160
C
Ft=nmv0,得n=120
例1 质量为m的物体做匀速圆周运动,速度的大小为v,求:
(1)内动量变化的大小;
(2)内动量变化的大小;
(3)T内动量变化的大小.
例2 如图所示,A、B小物块通过平行于斜面的轻细线相连,均静止于一足够长的斜面上(斜面固定),以平行于斜面向上的恒力拉A,使A、B同时由静止以加速度a沿斜面向上运动,经过时间t1,细线突然被拉断,再经时间t2,B上滑到最高点,已知A、B的质量分别为m1、m2,细线断后拉A的恒力不变,求B到最高点时
A的速度.(A、B均视为质点)
(m1+m2)a(t1+t2)=m1vA
例3 质量为m的小球,从h高处自由落下,与地面作用后,能上升0.8h,如果和地面作用的时间为Δt,求地面对小球的平均作用力.
例4 质量m=1 kg的物体做平抛运动,求它在1 s末到2 s末动量的增量,g=10 m/s2.
(多选)如图所示,一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下匀速前进了时间t,则
A.拉力对物体的冲量大小为Ft
B.拉力对物体的冲量大小为Ftsin θ
C.摩擦力对物体的冲量大小为Ftsin θ
D.合外力对物体的冲量大小为零


13.如图5所示,一质量为M的长木板在光滑水平面上以速度v0向右运动,一质量为m的小铁块在木板上以速度v0向左运动,铁块与木板间存在摩擦,为使木板能保持速度v0向右匀速运动,必须对木板施加一水平力,直至铁块与木板达到共同速度v0.设木板足够长,求此过程中水平力的冲量大小.
管道模型
动量模型
能量模型
W=F·△L=PS·△L=PV
Δm= vΔt ·S
F·Δt =Δm·v
Δm= vΔt ·S
l=vt
M =ρV
S=πr2
流体管道模型
重要模型
应用动量定理处理“流体模型”的冲击力问题
1.研究对象
常常需要选取流体为研究对象,如水、空气等.
2.研究方法
隔离出一定形状的一部分流体作为研究对象,然后列式求解.
3.基本思路
(1)在极短时间Δt内,取一小柱体作为研究对象.
(2)求小柱体的体积ΔV=vSΔt
(3)求小柱体质量Δm=ρΔV=ρvSΔt
(4)求小柱体的动量变化Δp=vΔm=ρv2SΔt
(5)应用动量定理FΔt=Δp
二、柱状冲击模型
思考:持续的风以V的速度冲击静止船上的面积为S的帆,冲击后风速减为零,已知风的密度为ρ,求风对帆的冲击力?
-F· t=mV2-mV1
m=ρSV t
得:F=ρSV2
1.流体类
取向右为正方向,以气柱为研究对象
=0-mV
V
t
S
F
F
-F· t=0-m(V-V船)
m=ρS(V-V船) t
得:F=ρS(V-V船)2
思考:持续的风以V的速度冲击船的面积为S的帆,稳定后船的速度为V船,冲击后风速相对船减为零,已知风的密度为ρ,求风对帆的冲击力?
二、柱状冲击模型
1.流体类
取向右为正方向,以气柱为研究对象
V
t
S
F
F
思考:持续密集的雨以V的速度冲击坚硬的水泥地,撞击后以原速率反弹,已知雨的密度为ρ,雨滴重力忽略不计,求雨滴对地面的压强P?
V
t
S
-PS· t=
m=ρSV t
得:P=2ρV2
二、柱状冲击模型
1.流体类
取向下为正方向,以雨柱为研究对象
-mV-mV
-F· t=
液体、气体流等,通常已知密度ρ
小柱体质量m=ρSvΔt
2.微粒类:电子流、光子流等
二、柱状冲击模型
1.流体类:
V
t
S
F· t=m V
V为流体相对于撞击面的速度改变量
1.流体类:
液体流、气体流等,通常已知密度ρ
2.微粒类:电子流、光子流等,
已知单位体积粒子数n,每个粒子质量m0
小柱体粒子数N=nSVΔt
得:F=2m0nSV2
F· t=N·2m0V
t
S
假设原速率反弹
F· t=Nm0 V
二、柱状冲击模型
[例1]  运动员在水上做飞行运动表演,他操控喷射式悬浮飞行器将水带竖直送上来的水反转180°后向下喷出,令自己悬停在空中,如图所示。已知运动员与装备的总质量为90 kg,两个喷嘴的直径均为10 cm,已知重力加速度大小g取10 m/s2,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,则喷嘴处喷水的速度大约为(   )
A.2.7 m/s
B.5.4 m/s
C.7.6 m/s
D.10.8 m/s
B
Ft=2mv
F=Mg
m=ρV=2ρSvt
得v≈5.4 m/s
[例2] 根据量子理论,光子的能量E与动量p之间的关系式为E=pc,其中c表示光速,由于光子有动量,照到物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强,这就是“光压”,用I表示。
(1)一台二氧化碳气体激光器发出的激光,功率为P0,射出的光束的横截面积为S,当它垂直照射到一物体表面并被物体全部反射时,激光对物体表面的压力F=2pN,其中p表示光子的动量,N表示单位时间内激光器射出的光子数,试用P0和S表示该束激光对物体产生的光压;
(1)I=F/S
=
=
(2)有人设想在宇宙探测中用光为动力推动探测器加速,探测器上安装有面积极大、反射率极高的薄膜,并让它正对太阳,已知太阳光照射薄膜时每平方米面积上的辐射功率为1 350 W,探测器和薄膜的总质量为m=100 kg,薄膜面积为4×104 m2,c=3×108 m/s,求此时探测器的加速度大小。
(1)I=F/S
=
=
(2)
=9×10-6pa
F=IS=ma
a=3.6×10-3m/s2
1.[流体类柱状模型]南昌市秋水广场拥有亚洲最大的音乐喷泉群。一同学在远处观看秋水广场喷泉表演时,估测喷泉中心主喷水口的水柱约有40层楼高,表演结束时,靠近观察到该主喷水管口的圆形内径约有10 cm,由此估算驱动主喷水的水泵功率最接近的数值是(  )
A.5×102 W B.5×103 W C.5×104 WD. 5×105 W
D
h=
得:V0=20
D
高考真题:(2016·全国卷Ⅰ)某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于S);水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g.求:
(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量;
(2)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度.
(1)Δm=ρΔV=ρv0SΔt
得:h=
(2)h=
FΔt=
=ρv0S
一、动量守恒定律
1.内容
如果一个系统不受外力,或者所受外力的 为零,这个系统的总动量保持不变.
2.表达式
(1)p=p′,系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p′.
(2)m1v1+m2v2= ,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和.
(3)Δp1= ,相互作用的两个物体动量的变化量等大反向.
(4)Δp=0,系统总动量的增量为零.
矢量和
m1v1′+m2v2′
-Δp2
3.适用条件
(1)理想守恒:不受外力或所受外力的合力为 .
(2)近似守恒:系统内各物体间相互作用的内力 它所受到的外力.
(3)某一方向守恒:如果系统在某一方向上所受外力的合力为零,则系统在
上动量守恒.

远大于
这一方向
[微点判断]
(1)只要系统合外力做功为零,系统动量就守恒。 ( )
(2)物体相互作用时动量守恒,但机械能不一定守恒。( )
(3)若在光滑水平面上的两球相向运动,碰后均变为静止,则两球碰前的动量大小一定相同。 ( )
(4)两物体相互作用时若系统间存在摩擦力,则两物体组成的系统动量不守恒。( )
(5)若系统动量不守恒,就无法应用动量守恒定律解题。( )
(6)只要系统所受合外力为零,则系统的动量守恒,系统的机械能也守恒( )
×


×
×
×
一、碰撞模型
1.分类:
(1)完全非弹性碰撞:
1
2
v1
v2
1
2
v共
第二讲 动量守恒定律及其应用
一、碰撞模型
1.分类:
(1)完全非弹性碰撞:
1
2
v1
v2
1
2
v共
并联质量
相对速度
一、碰撞模型
1.分类:
(1)完全非弹性碰撞:
1
2
v1
v2
1
2
v共
注意:动量守恒里的v要考虑方向
并联质量
相对速度
一、碰撞模型
1.分类:
(2)非弹性碰撞:
1
2
v1
v2
1
2
v1/
v2/
1
2
v共
注意:形变部分恢复、碰后分开
一、碰撞模型
1.分类:
(3)弹性碰撞:
1
2
v1
v2
1
2
v1/
v2/
1
2
v共
=2v共-v1
=2v共-v2
1
2
v1
v2
1
2
v1/
v2/
1
2
v共
①若m1=m2
交换速度
1.分类:
(3)弹性碰撞:
=2v共-v1
=2v共-v2
②若m1>>m2, 且V2=0:
③若m1<④V2/-V1/=
V1-V2
分离速度等于接近速度
1
2
v1
v2
1
2
v1/
v2/
1
2
v共
1.分类:
(3)弹性碰撞:
=2v共-v1
=2v共-v2
思考:非弹性碰撞和完全非弹性碰撞的分离速度与接近速度是什么关系?
1
2
v1
v2
1
2
v1/
v2/
1
2
v共
V2/-V1/=
V1-V2
1
2
v1
v2
1
2
v1/
v2/
1
2
v共
1
2
v1
v2
1
2
v共
1
2
v共
V2/-V1/<
V1-V2
V2/-V1/=0
一、碰撞模型
2.基本规律:
①动量守恒:
②动能不增加:
③符合实际情况:
一切碰撞满足的规律
即:V1-V2≥V2/-V1/≥0
V1>V2 V2/>V1/
1
2
v1
v2
1
2
v1/
v2/
1
2
v共
例1、在光滑水平面上,一质量为m,速度大小为v的A球与质量为3m静止的B球发生正碰,碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,则碰后B球的速度大小可能是(  )
A.0.1v B.0.25v
C.0.50v D.v
BC
例2、两球A、B在光滑的水平面上沿同一直线、同一方向运动,mA=1 kg,mB=2 kg,vA=6 m/s,vB=2 m/s。当A追上B并发生碰撞后,两球A、B速度的可能值是(  )
A.vA′=5 m/s,vB′=2.5 m/s
B.vA′=2 m/s,vB′=4 m/s
C.vA′=-4 m/s,vB′=7 m/s
D.vA′=7 m/s,vB′=1.5 m/s
B
1.带动类:
水平P守恒、
E守恒
0m/s
v0
hm
v共
二、单方向动量守恒模型
固定光滑斜面
斜面不固定
v斜
系统动量守恒吗?
不守恒
系统机械能守恒吗?
守恒
1.带动类:
水平P守恒、
v0
V0
m
M
E守恒
V0
m
M
v共
hm
Vm
VM
mghm=
1.带动类:
水平P守恒、
E守恒
V0
m
M
v共
hm
Vm
VM
得:Vm=
VM=
V0
m
M
v共
vy
VM
Vm
例3:一个质量为m的物块位于四分之一光滑圆弧的底端,圆弧位于光滑水平面上,质量M=4m,半径为0.5m,小物块以V0=5m/s的速度冲向圆弧,求(1)物体升高的最高距离h,(2)物体滑回底端的速度
v共
vy
hm=1m
hm
v共
v共
例3:一个质量为m的物块位于四分之一光滑圆弧的底端,圆弧位于光滑水平面上,质量M=4m,半径为0.5m,小物块以V0=5m/s的速度冲向圆弧,求(1)物体升高的最高距离h,(2)物体滑回底端的速度
vm
vM
=-3m/s
hm
v共
v共
m0
V1
V2
V2
hm
1.带动类:
水平P守恒、
E守恒
V0
m
M
v共
hm
V0
m
M
2.反冲类:
VM
Vm
水平p守恒、E守恒.
v共
hm
xM
xm
系统动量守恒吗
不守恒
机械能守恒吗?
守恒
Vm
得:xm=
xM=
R
R
=
VM
xM
xm
2.反冲类:
水平p守恒、E守恒.
2.反冲类:
水平p守恒、E守恒.
x物
x斜
mx物 -Mx斜 =0
x物+x斜 =
mV物cosa -MV斜 =0
v物
v斜
mgh=
h
h
三、人船模型:
x人+x船=L
mx人 -Mx船 =0
得:x人=
x船=
L
L
P守恒、
E不守恒
h
m
M
思考:人球系统悬浮在空中,绳子多长才能让人安全爬到地面?
mh -Mx球 =0
L绳=h+ x球
=hL
1、 如图所示质量为M的小船以速度v0匀速行驶.船上有质量都为m的小孩a和b,他们分别站立在船头和船尾,现小孩a以相对于静止水面的速度v向前跃入水中,然后小孩b沿水平方向以同一速度(相对于静水)向后跃入水中,求小孩b跃入水中后小船的速度.
2、有一艘质量为M=120 kg的船停在静水中,船长L=3 m.船上一个质量为m=60 kg的人从船头走到船尾.不计水的阻力,则船在水中移动的距离为多少
四、火箭反冲:
P近似守恒、
E增加
m燃料V1 -M火箭V2 =0
V2 =
五、木块木板、子弹木快模型:
2.冲出:
1.共速:
mV0=(m+M)V共
V共
mV0=mV1+MV2
共速相当于完非弹
冲出类非弹性碰撞
共 43 页3、在高为h=10 m的高台上,放一质量为M=9.9 kg的木块,它与平台边缘的距离L=1 m.今有一质量为m=0.1 kg的子弹以v0的水平向右的速度射入木块(作用时间极短),并留在木块中,如图所示.木块向右滑行并冲出平台,最后落在离平台边缘水平距离为 处,已知木块与平台的动摩擦因数g取10 m/s2,求:(1)木块离开平台时的速度大小;(2)子弹射入木块的速度大小.例:如图所示,光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C,质量分别为mA=mC=2m,mB=m,A、B用细绳连接,中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不拴接).开始时A、B以共同速度v0运动,C静止.某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同.求:
(i)B与C碰撞前B的速度;
(ii)B、C碰撞过程中损失的机械能和弹簧具有的弹性势能.
例10 一名连同装备在内总质量为m共=100 kg的宇航员,在距离飞船s=45 m处与飞船处于相对静止状态.宇航员背着装有质量为m0=0.50 kg氧气的贮气筒,筒上有一个可以使氧气以v0=50 m/s的速度喷出的喷嘴,宇航员必须向着返回飞船的相反方向放出氧气,才能回到飞船上,同时又必须保留一部分氧气供返回途中呼吸用.宇航员的耗氧率为Q=2.5×10-4kg/s,不考虑喷出氧气对宇航员质量的影响,试求:
(1)瞬间喷出多少质量的氧气,宇航员才能安全返回飞船;
(2)为了使总耗量最低,应一次瞬间喷出氧气的质量Δm是多少;最低耗氧量m是多少;在这种情况下返回的时间t是多少.
例11 如图所示,一排人站在沿x轴的水平轨道旁,原点O两侧的人的序号都记为n(n=1,2,3,…).每人只有一个沙袋,x>0一侧的每个沙袋质量为m=14 kg,x<0一侧的每个沙袋质量为m′=10 kg.一质量为m车=48 kg的小车以初速度从原点出发向正x方滑行.不计轨道阻力,当车每经过一人身旁时,此人就把沙袋以水平速度v朝与车速相反的方向沿车面扔到车上,v的大小等于扔此袋之前的瞬间车速大小的2n倍(n是此人的序号数),求:
(1)空车出发后,车上堆积了几个沙袋时车就反向滑行;
(2)车上最终有大小沙袋共多少个.
例12 如图所示,在光滑的水平面上,质量为m的88个相同的弹性小球,沿直线MN静止排列,编号自右向左分别为1至88.现有一质量为2m的弹性小球A沿MN直线以速度v0水平向右与88号小球相碰.设所有碰撞均为弹性正碰,求这89个小球最后的速度.
例13 气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律,实验装置如图所示,采用的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB;
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平;
c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1;
e.按下电钮放开卡销,同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时计时结束,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2.
(1)实验中还应测量的物理量及其符号是__ __ .
(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是__ __.
(3)利用上述实验数据写出被压缩弹簧的弹性势能大小的表达式为:
__ __.
B右端到D的距离L2
mA=mB
例14 碰撞的恢复系数的定义为 ,其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度.v1和v2分别是碰撞后两物体的速度,弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的e<1.某同学借用验证动量守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量.实验步骤如下:
安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重锤线所指的位置O.
第一步,不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置.
第二步,把小球2放在斜槽前端边缘处的C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞,重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置.
第三步,用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.
实验的第一步中小球1落点
实验的第二步中小球1与小球2碰撞后小球1落点
碰撞后小球2落点
OP与小球的质量无关,OM和ON与小球的质量有关
AC
ABCD
自测1 关于系统动量守恒的条件,下列说法正确的是
A.只要系统内存在摩擦力,系统动量就不可能守恒
B.只要系统中有一个物体具有加速度,系统动量就不守恒
C.只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒
D.系统中所有物体的加速度为零时,系统的总动量不一定守恒

二、碰撞、反冲、爆炸
1.碰撞
(1)定义:相对运动的物体相遇时,在极短的时间内它们的运动状态发生显著变化,这个过程就可称为碰撞.
(2)特点:作用时间极短,内力(相互碰撞力)远 外力,总动量守恒.
(3)碰撞分类
①弹性碰撞:碰撞后系统的总动能 .
②非弹性碰撞:碰撞后系统的总动能 .
③完全非弹性碰撞:碰撞后合为一体,机械能损失 .
大于
没有损失
有损失
最大
2.反冲
(1)定义:当物体的一部分以一定的速度离开物体时,剩余部分将获得一个反向冲量,这种现象叫反冲运动.
(2)特点:系统内各物体间的相互作用的内力 系统受到的外力.实例:发射炮弹、发射火箭等.
(3)规律:遵从动量守恒定律.
3.爆炸问题
爆炸与碰撞类似,物体间的相互作用时间很短,作用力很大,且 系统所受的外力,所以系统动量 .如爆竹爆炸等.
远大于
远大于
守恒
 如图所示,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A的质量为m,速度大小为2v0,方向向右,滑块B的质量为2m,速度大小为v0,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是
A.A和B都向左运动
B.A和B都向右运动
C.A静止,B向右运动
D.A向左运动,B向右运动

如图所示,A、B两物体的质量之比为mA∶mB=1∶2,它们原来静止在平板车C上,A、B两物体间有一根被压缩了的水平轻质弹簧,A、B两物体与平板车上表面间的动摩擦因数相同,水平地面光滑.当弹簧突然释放后,A、B两物体被弹开(A、B两物体始终不滑出平板车),则有
A.A、B系统动量守恒
B.A、B、C及弹簧整个系统机械能守恒
C.小车C先向左运动后向右运动
D.小车C一直向右运动直到静止

如图3所示,小车在光滑水平面上向左匀速运动,水平轻质弹簧左端固定在A点,物体与固定在A点的细线相连,弹簧处于压缩状态(物体与弹簧未连接),某时刻细线断了,物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上,取小车、物体和弹簧为一个系统,下列说法正确的是
A.若物体滑动中不受摩擦力,则该系统全过程机械能守恒
B.若物体滑动中有摩擦力,则该系统全过程动量守恒
C.不论物体滑动中有没有摩擦,小车的最终速度与断线前相同
D.不论物体滑动中有没有摩擦,系统损失的机械能相同



碰撞模型问题
1.碰撞遵循的三条原则
(1)动量守恒定律
(2)机械能不增加
(3)速度要合理
①同向碰撞:碰撞前,后面的物体速度大;碰撞后,前面的物体速度大或相等.
②相向碰撞:碰撞后两物体的运动方向不可能都不改变.
2.弹性碰撞讨论
(1)碰后速度的求解
根据动量守恒和机械能守恒
(2)分析讨论:
当碰前物体2的速度不为零时,若m1=m2,则v1′=v2,v2′=v1,即两物体交换速度.
当碰前物体2的速度为零时,v2=0,则:
①m1=m2时,v1′=0,v2′=v1,碰撞后两物体交换速度.
②m1>m2时,v1′>0,v2′>0,碰撞后两物体沿同方向运动.
③m10,碰撞后质量小的物体被反弹回来.
如图所示,水平地面放置A和B两个物块,物块A的质量m1=2 kg,物块B的质量m2=1 kg,物块A、B与地面间的动摩擦因数均为μ=0.5.现对物块A施加一个与水平方向成37°角的外力F,F=10 N,使物块A由静止开始运动,经过12 s物块A刚好运动到物块B处,A物块与B物块碰前瞬间撤掉外力F,物块A与物块B碰撞过程没有能量损失,设碰撞时间很短,A、B两物块均可视为质点,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)计算A与B两物块碰撞前瞬间物块A的速度大小;
(2)若在物块B的正前方放置一个弹性挡板,物块B与挡板碰撞时没有能量损失,要保证A和B两物块能发生第二次碰撞,弹性挡板距离物块B的距离L不得超过多大?
如图5所示,静止放置在光滑水平面上的A、B、C三个滑块,滑块A、B间通过一水平轻弹簧相连,滑块A左侧紧靠一固定挡板P,某时刻给滑块C施加一个水平冲量使其以初速度v0水平向左运动,滑块C撞上滑块B的瞬间二者粘在一起共同向左运动,弹簧被压缩至最短的瞬间具有的弹性势能为1.35 J,此时撤掉固定挡板P,之后弹簧弹开释放势能,已知滑块A、B、C的质量分别为mA=mB=0.2 kg,mC=0.1 kg,(取 =3.17)求:
(1)滑块C的初速度v0的大小;
(2)当弹簧弹开至恢复到原长的瞬时,滑块B、C的速度大小;
(3)从滑块B、C压缩弹簧至弹簧恢复到原长的过程中,弹簧对滑块B、C整体的冲量.

展开更多......

收起↑

资源预览