人教版(2019)新教材高中物理选择性必修1 第1章 动量守恒定律章末复习(共30张PPT)

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人教版(2019)新教材高中物理选择性必修1 第1章 动量守恒定律章末复习(共30张PPT)

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(共30张PPT)
《动量守恒定律》章复习
第一部分
知识体系构建
基本
概念
动量守恒定律
基本
规律
动量
定理
表达式 Ft=Δp
内 容
应 用
动量守恒
定律
冲 量
定 义
特 点
定义式
I=Ft
定 义
定义式
p=mv
特 点
适用
条件
表达式
p1+p2=p1,+p2,
应 用
内 容
动 量
第二部分
知识归纳整合
一、碰撞
特点
碰撞时间极短
动量守恒,动能不增加
Ft=Δp
作用时间内位移可忽略
F内 >> F外
一、碰撞
分类
弹性碰撞
非弹性碰撞
A
m1v1+m2v2=m1v1,+m2v2,
m1v1+m2v2=m1v1,+m2v2,
m1v12+ m2v22= m1v1,2+ m2v2,2
1
2
1
2
1
2
1
2
m1v12+ m2v22= m1v1,2+ m2v2,2+ΔE
1
2
1
2
1
2
1
2
典例一
如图所示,一个质量为0.5 kg的小球A以2.0 m/s的速度和静止于光滑水平面上、质量为1kg的另一个大小相同的小球B发生正碰,碰撞后A球以0.2 m/s的速度反弹。求:
(1)原来静止小球B获得的速度大小;
(2)碰撞过程中损失的机械能。
解:(1)A、B两小球碰撞过程中系统动量守恒
设小球A的初速度方向为正方向,
则 mAvA=mAvA′+mBv
代入数据 0.5×2.0=0.5×(-0.2)+1×v
解得 v=1.1 m/s
(2)A、B两小球组成的系统总能量守恒
则 mAvA2= mAvA′2+ mBv2+ΔE
解得 ΔE=0.385 J
1
2
1
2
1
2
小结:本题是非弹性碰撞过程。小球A撞后反弹,带入动量守恒的矢量方程时注意正方向的设定及矢量表达式中“正、负”号的物理意义。
特点
作用时间极短
F内 >>F外
动量守恒,动能有损失
Ft=Δp
作用时间内存在相对位移
触类旁通——子弹打木块
如图所示光滑水平面上静止一质量为M,长为d 的木块,质量为m的子弹以水平向右的初速度 v0 射入木块并以水平向右 v0的速度射出。求:
(1)木块的末速度 v 大小;
(2)子弹受到的冲量;
(3)若子弹在穿过木块过程中受到的阻力恒定,求阻力 f1 的大小。
典例二
2
3
f2
f1
解:(1)设子弹的初速度方向为正方向
由动量守恒定律得:mv0=m( v0)+M v
解得:v = v0
(2)对子弹,由动量定理得:I=m( v0)-mv0= - mv0
解得:冲量大小为 mv0 ,方向向左。
2
3
m
3M
2
3
1
3
1
3
f2
f1
(3)对子弹,由动能定理得:- f1 s1 = m ( v0)2 - mv02
对木块,由动能定理得:f2 s2 = M v2 - 0
且 s1=s2+d f1 = f2
联立可得:f1 d= mv02 - m( v0)2 - Mv2
解得:f1 = ( 5- )
1
2
2
3
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
2
3
m
M
mv02
18d
f2
f1
对子弹,由动能定理得:- f1 s1 = m( v0)2 - mv02
对木块,由动能定理得:f2 s2 = Mv2 - 0
且s1=s2+d f1 = f2= f
联立可得:f d = mv02 - [ m( v0)2 + Mv2 ]
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
强调:
Q热
ΔE
=
2
3
2
3
守恒思想
f2
f1
典例三
甲图表示物体A从光滑平台以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车B上,v-t图像(图中所标字母为已知)如乙图所示。车与水平面间的动摩擦因数不计,由此可以求出的物理量是(重力加速度为g) ( )
A. 小车上表面的最短长度 B. 物体A与小车B上表面间的动摩擦因数
C. 物体A与小车B的质量 D. 两物体相对运动的过程中产生的热量
f1
f2
解:题目指出地面光滑,这说明在木块与小车相对运动的过程中,水平方向系统外力的矢量和为零,因此满足动量守恒定律。
mv0=(m+M) v1 可得: =
由图像面积可得:Δx= v0 t1
由能量守恒可知:μmgΔx= mv02 - (m+M)v12
解得:μ=
m
M
v1
v0-v1
1
2
1
2
1
2
v0-v1
gt1
典例三
甲图表示物体A从光滑平台以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车B上,v-t图像(图中所标字母为已知)如乙图所示。车与水平面间的动摩擦因数不计,由此可以求出的物理量是(重力加速度为g) ( )
A. 小车上表面的最短长度 B. 物体A与小车B上表面间的动摩擦因数
C. 物体A与小车B的质量 D. 两物体相对运动的过程中产生的热量
A B
二、爆炸
特点
作用时间极短
F内 >> F外
动量守恒,动能增加
作用时间内位移可忽略
典例四
可视为质点的物体A和B紧靠在一起放在水平地面上,其中物体A左侧地面粗糙,与物体A之间的动摩擦因数为0.3,物体B右侧地面光滑。两物体间夹有炸药,爆炸后两物体沿水平方向左右分离,获得的总能量E=9J。已知两物体的质量均为1kg,则(重力加速度g=10m/s2) ( )
A. 分离瞬间A的速度大小为1.5m/s B. 从分离到A停止运动的时间间隔是1s C. 分离瞬间B的速度大小为3.0m/s D. A停止运动时两物体间的距离是4.5m
分析:虽然A物体左侧的地面不光滑,但由于爆炸时间极短,因此我们可以认为爆炸瞬间A物体还没有发生移动,爆炸的过程动量守恒。爆炸过程结束后两个物体以各自的初速度开始进行运动。因此,此题在爆炸过程仍然可以用动量守恒解决问题。
解:设A物体的运动方向为正方向
根据动量守恒定律可得 0 = mAvA - mBvB
根据能量守恒定律可得 E = mAvA 2 + mBvB2
联立可得: vA =vB = 3 m/s
两物体分离后,A物体做匀减速运动 a=μg= 3 m/s2
运动时间 tA= =1 s 运动位移 xA= = 1.5 m
B做匀速运动,位移 xB= vB tA = 3 m 相距Δx = xB+xA= 4.5 m
1
2
1
2
vA
a
vA tA
2
典例四
可视为质点的物体A和B紧靠在一起放在水平地面上,其中物体A左侧地面粗糙,与物体A之间的动摩擦因数为0.3,物体B右侧地面光滑。两物体间夹有炸药,爆炸后两物体沿水平方向左右分离,获得的总能量E=9J。已知两物体的质量均为1kg,则(重力加速度g=10m/s2) ( )
A. 分离瞬间A的速度大小为1.5m/s B. 从分离到A停止运动的时间间隔是1s C. 分离瞬间B的速度大小为3.0m/s D. A停止运动时两物体间的距离是4.5m
B C D
三、反冲运动
特点
动量守恒
F内 >> F外
质量为M的人站在质量为m的滑板上,人和滑板均处于静止状态,忽略滑板与地面间的摩擦。当人沿水平方向以速度v跃离滑板时,求此刻滑板的速度大小为( )
A. v B. v
C. v D. v
典例五
m
M
M
m
m
m+M
m
m+M
解:设人的运动方向为正方向
根据动量守恒定律可得 0 = Mv - mv,
解得: v,= v
M
m
质量为M的人站在质量为m的滑板上,人和滑板均处于静止状态,忽略滑板与地面间的摩擦。当人沿水平方向以速度v跃离滑板时,求此刻滑板的速度大小为( )
A. v B. v
C. v D. v
典例五
m
M
M
m
m
m+M
m
m+M
B
如图,质量为M、半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB静止在光滑的水平面上,一质量为m= M的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下,已知重力加速度为g。求滑运动到B点时,二者的速度大小各为多少?
典例六
F1
F2
v2
1
2
解:滑块从A到B的运动过程,系统水平方向动量守恒
设水平向右为正方向
根据动量守恒定律可得 0 = mv1 - Mv2
根据能量关系可得 mgR= mv12+ Mv22
解得
1
2
1
2
第三部分
课后作业
课后作业:
1. 请同学们根据所学知识尝试画出本章内容的思维导图。
2. 寻找生活中的动量守恒。

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