考點3-動量定理與動量守恒定律課件

考點3動量定理與動量守恒定律考點3動量定理與動量守恒定律[高考定位]1．考查內(nèi)容(1)動量定理的應(yīng)用。(2)動量守恒定律的應(yīng)用(如：滑塊、滑板問題、碰撞問題、爆炸反沖問題等)。2．題型、難度選擇題，計算題選擇題難度中等，計算題常常是動量與能量結(jié)合考查，難度較大。鎖定命題方向[高考定位]鎖定命題方向[體驗高考]1．(多選)(2017·全國卷Ⅰ)將質(zhì)量為1.00kg的模型火箭點火升空，50g燃燒的燃?xì)庖源笮?00m/s的速度從火箭噴口在很短時間內(nèi)噴出。在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g，火箭的動量大小為(噴出過程中重力和空氣阻力可忽略)A．30kg·m/s

B．5.7×102kg·m/sC．6.0×102kg·m/sD．6.3×102kg·m/s[體驗高考]解析設(shè)火箭的質(zhì)量為m1，燃?xì)獾馁|(zhì)量為m2，根據(jù)動量守恒，m1v1＝m2v2，解得火箭的動量為：P＝m2v2＝m1v1＝30kg·m/s，所以A正確；BCD錯誤。答案

A解析設(shè)火箭的質(zhì)量為m1，燃?xì)獾馁|(zhì)量為m2，根據(jù)動量守恒，m2．(多選)(2017·全國卷Ⅲ)一質(zhì)量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運動。F隨時間t變化的圖線如圖2－3－1所示，則圖2－3－12．(多選)(2017·全國卷Ⅲ)一質(zhì)量為2kg的物塊在合A．t＝1s時物塊的速率為1m/sB．t＝2s時物塊的動量大小為4kg·m/sC．t＝3s時物塊的動量大小為5kg·m/sD．t＝4s時物塊的速度為零A．t＝1s時物塊的速率為1m/s答案

AB答案AB3．(2016·全國卷Ⅱ)如圖2－3－2所示，光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體，斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上。某時刻小孩將冰塊以相對冰面3m/s的速度向斜面體推出，冰塊平滑地滑上斜面體，在斜面體上上升的最大高度為h＝0.3m(h小于斜面體的高度)。已知小孩與滑板的總質(zhì)量為m1＝30kg，冰塊的質(zhì)量為m2＝10kg，小孩與滑板始終無相對運動。取重力加速度的大小g＝10m/s2。3．(2016·全國卷Ⅱ)如圖2－3－2所示，光滑冰面上靜止圖2－3－2圖2－3－2(1)求斜面體的質(zhì)量；(2)通過計算判斷，冰塊與斜面體分離后能否追上小孩？(1)求斜面體的質(zhì)量；答案

(1)20kg

(2)見解析答案(1)20kg(2)見解析【必記要點】動量定理的理解1．公式Ft＝p′－p是矢量式，左邊是物體受到所有力的總沖量，而不是某一個力的沖量。其中的F是研究對象所受的包括重力在內(nèi)所有外力的合力，它可以是恒力，也可以是變力，如果合外力是變力，則F是合外力在t時間內(nèi)的平均值。突破高頻考點考點一動量定理的應(yīng)用【必記要點】突破高頻考點考點一動量定理的應(yīng)用2．動量定理說明的是合外力的沖量I合和動量的變化量Δp的關(guān)系，不僅I合與Δp大小相等，而且Δp的方向與I合的方向相同。3．公式Ft＝p′－p說明了兩邊的因果關(guān)系，即合力的沖量是動量變化的原因。2．動量定理說明的是合外力的沖量I合和動量的變化量Δp的關(guān)系[例1]

(多選)在光滑的水平面上，原來靜止的物體在水平力F的作用下，經(jīng)過時間t、通過位移L后，動量變?yōu)閜、動能變?yōu)镋k，以下說法正確的是A．在力F的作用下，這個物體若是經(jīng)過時間3t，其動量將等于3pB．在力F的作用下，這個物體若是經(jīng)過位移3L，其動量將等于3pC．在力F的作用下，這個物體若是經(jīng)過時間3t，其動能將等于3EkD．在力F的作用下，這個物體若是經(jīng)過位移3L，其動能將等于3Ek[例1](多選)在光滑的水平面上，原來靜止的物體在水平力F[答案]

AD[答案]AD[例2]在被譽為“中國轎車第一撞”的碰撞試驗中，讓汽車以50km/h的碰撞速度駛向質(zhì)量為80t的碰撞試驗臺，由于障礙物的質(zhì)量足夠大可視為固定的，所以撞擊使汽車的速度在碰撞的極短時間內(nèi)變?yōu)榱?，如果讓同樣的汽車?00km/h的速度撞向未固定的與汽車同質(zhì)量的物體，設(shè)想為完全非彈性碰撞，且碰撞完成所需的時間是“第一撞”試驗的兩倍，求兩種碰撞過程中汽車受到的平均沖擊力之比。[例2]在被譽為“中國轎車第一撞”的碰撞試驗中，讓汽車以5[答案]

2∶1[答案]2∶1規(guī)律總結(jié)動量定理的應(yīng)用1．應(yīng)用I＝Δp求變力的沖量：若作用在物體上的作用力是變力，不能直接用Ft求變力的沖量，則可求物體動量的變化Δp，等效代換變力的沖量I。2．應(yīng)用Ft＝Δp求恒力作用下物體的動量變化：若作用在物體上的作用力是恒力，可求該力的沖量Ft，等效代換動量的變化。

規(guī)律總結(jié)3．應(yīng)用動量定理解題的步驟：(1)選取研究對象；(2)確定所研究的物理過程及其始、終狀態(tài)；(3)分析研究對象在所研究的物理過程中的受力情況；(4)規(guī)定正方向，根據(jù)動量定理列式；(5)解方程，統(tǒng)一單位，求得結(jié)果。3．應(yīng)用動量定理解題的步驟：【題組訓(xùn)練】1．(動量定理與動能定理的比較)(2018·青島二模)一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點靜止于光滑水平面上，從t＝0時刻開始，受到如圖2－3－3所示的水平外力作用，下列說法正確的是圖2－3－3【題組訓(xùn)練】圖2－3－3A．第1s末物體的速度為2m/sB．第2s末外力做功的瞬時功率最大C．第1s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點動量增加量之比為1∶2D．第1s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點動能增加量之比為4∶5A．第1s末物體的速度為2m/s答案

D答案D2．(利用動量定理求變力)如圖2－3－4所示為某運動員用頭顛球，若足球用頭頂起，每次上升高度為80cm，足球的質(zhì)量為400g，與頭部作用時間Δt為0.1s，則足球一次在空中的運動時間及足球給頭部的作用力大小(空氣阻力不計，g＝10m/s2)2．(利用動量定理求變力)如圖2－3－4所示為某運動員用頭顛圖2－3－4圖2－3－4A．t＝0.4s；FN＝40NB．t＝0.4s；FN＝36NC．t＝0.8s；FN＝36ND．t＝0.8s；FN＝40NA．t＝0.4s；FN＝40N答案

C答案C【必記要點】1．動量守恒定律的內(nèi)容一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變。2．表達(dá)式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′；或p＝p′(系統(tǒng)相互作用前總動量p等于相互作用后總動量p′)；或Δp＝0(系統(tǒng)總動量的增量為零)；或Δp1＝－Δp2(相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng)，兩物體動量的增量等大反向)?？键c二動量守恒定律的應(yīng)用【必記要點】考點二動量守恒定律的應(yīng)用3．守恒條件(1)系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)雖受外力但所受外力的合力為零。(2)系統(tǒng)合外力不為零，但在某一方向上系統(tǒng)受力為零，則系統(tǒng)在該方向上動量守恒。(3)系統(tǒng)雖受外力，但外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力且作用時間極短，如碰撞、爆炸過程。3．守恒條件[例3]如圖2－3－5所示，質(zhì)量為m＝245g的物塊(可視為質(zhì)點)放在質(zhì)量為M＝0.5kg的木板左端，足夠長的木板靜止在光滑水平面上，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.4。質(zhì)量為m0＝5g的子彈以速度v0＝300m/s沿水平方向射入物塊并留在其中(時間極短)，g取10m/s2。子彈射入后，求：[例3]如圖2－3－5所示，質(zhì)量為m＝245g的物塊(可圖2－3－5圖2－3－5(1)子彈與物塊一起向右滑行的最大速度v1。(2)木板向右滑行的最大速度v2。(3)物塊在木板上滑行的時間t。(1)子彈與物塊一起向右滑行的最大速度v1。[審題探究](1)子彈射入物塊的過程，子彈和物塊組成的系統(tǒng)動量是否守恒？(2)物塊在木板上滑動的過程，子彈、物塊、木板三者組成的系統(tǒng)動量是否守恒？[審題探究][解析]

(1)子彈進(jìn)入物塊后一起向右滑行的初速度即為最大速度，由動量守恒定律可得：m0v0＝(m0＋m)v1，解得v1＝6m/s。(2)當(dāng)子彈、物塊、木板三者同速時，木板的速度最大，由動量守恒定律可得：(m0＋m)v1＝(m0＋m＋M)v2，解得v2＝2m/s。(3)對物塊和子彈組成的整體應(yīng)用動量定理得：－μ(m0＋m)gt＝(m0＋m)v2－(m0＋m)v1，解得t＝1s。[答案]

(1)6m/s

(2)2m/s

(3)1s[解析](1)子彈進(jìn)入物塊后一起向右滑行的初速度即為最大速規(guī)律總結(jié)應(yīng)用動量守恒定律解題的步驟1．明確研究對象，確定系統(tǒng)的組成(系統(tǒng)包括哪幾個物體及研究的過程)；2．進(jìn)行受力分析，判斷系統(tǒng)動量是否守恒(或某一方向上動量是否守恒)；3．規(guī)定正方向，確定初、末狀態(tài)動量；4．由動量守恒定律列出方程；5．代入數(shù)據(jù)，求出結(jié)果，必要時討論說明。規(guī)律總結(jié)【題組訓(xùn)練】1．(多選)兩個小木塊A和B中間夾著一輕質(zhì)彈簧，用細(xì)線捆在一起，放在光滑的水平平臺上，某時刻剪斷細(xì)線，小木塊被彈開，落地點與平臺邊緣的水平距離分別為lA＝1m，lB＝2m，如圖2－3－6所示，則下列說法正確的是圖2－3－6【題組訓(xùn)練】圖2－3－6A．木板A、B離開彈簧時的速度大小之比vA∶vB＝1∶2B．木塊A、B的質(zhì)量之比mA∶mB＝2∶1C．木塊A、B離開彈簧時的動能之比EkA∶EkB＝1∶2D．彈簧對木塊A、B的沖量大小之比IA∶IB＝1∶2A．木板A、B離開彈簧時的速度大小之比vA∶vB＝1∶2答案

ABC答案ABC2．如圖2－3－7所示，光滑水平軌道上放置長板A(上表面粗糙)和滑塊C，滑塊B置于A的左端，三者質(zhì)量分別為mA＝2kg、mB＝1kg、mC＝2kg。開始時C靜止，A、B一起以v0＝5m/s的速度勻速向右運動，A與C發(fā)生碰撞(時間極短)后C向右運動，經(jīng)過一段時間，A、B再次達(dá)到共同速度一起向右運動，且恰好不再與C碰撞。求A與C發(fā)生碰撞后瞬間A的速度大小。2．如圖2－3－7所示，光滑水平軌道上放置長板A(上表面粗糙圖2－3－7圖2－3－7解析

因碰撞時間極短，A與C碰撞過程動量守恒，設(shè)碰后瞬間A的速度為vA，C的速度為vC，以向右為正方向，由動量守恒定律得mAv0＝mAvA＋mCvC①A與B在摩擦力作用下達(dá)到共同速度，設(shè)共同速度為vAB，由動量守恒定律得mAvA＋mBv0＝(mA＋mB)vAB②A與B達(dá)到共同速度后恰好不再與C碰撞，應(yīng)滿足vAB＝vC③聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)得vA＝2m/s。答案

2m/s解析因碰撞時間極短，A與C碰撞過程動量守恒，設(shè)碰后瞬間A的考點三碰撞規(guī)律的理解及應(yīng)用考點三碰撞規(guī)律的理解及應(yīng)用結(jié)論：(1)當(dāng)兩球質(zhì)量相等時，v1′＝0，v2′＝v1，兩球碰撞后交換了速度。(2)當(dāng)質(zhì)量大的球碰質(zhì)量小的球時，v1′＞0，v2′＞0，碰撞后兩球都沿速度v1的方向運動。(3)當(dāng)質(zhì)量小的球碰質(zhì)量大的球時，v1′＜0，v2′＞0，碰撞后質(zhì)量小的球被反彈回來。結(jié)論：考點3-動量定理與動量守恒定律ppt課件情景一：若碰前兩物體同向運動，則應(yīng)有v后＞v前，原來在前的物體碰后速度一定增大。若碰后兩物體同向運動，則應(yīng)有v前′≥v后′。若碰后兩物體運動方向相反，則v前′與v后′大小關(guān)系不確定。情景二：碰前兩物體相向運動，碰后兩物體的運動方向不可能都不改變。情景一：若碰前兩物體同向運動，則應(yīng)有v后＞v前，原來在前的物考點3-動量定理與動量守恒定律ppt課件圖2－3－8圖2－3－8[審題探究](1)要想使物塊a運動到b處，且與b發(fā)生碰撞，物塊a與地面的動摩擦因數(shù)滿足什么條件？(2)a與b的碰撞過程滿足什么規(guī)律？(3)b物塊與墻壁不能發(fā)生碰撞，b與地面的動摩擦因數(shù)滿足什么條件？[審題探究]考點3-動量定理與動量守恒定律ppt課件【題組訓(xùn)練】1．(碰撞規(guī)律的理解)如圖2－3－9所示，質(zhì)量為m的物塊甲以3m/s的速度在光滑水平面上運動，有一輕彈簧固定其上，另一質(zhì)量也為m的物體乙以4m/s的速度與甲相向運動，則圖2－3－9【題組訓(xùn)練】圖2－3－9A．甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過程中，由于彈簧彈力的作用，甲乙兩物體組成的系統(tǒng)動量不守恒B．當(dāng)兩物塊相距最近時，甲物塊的速度為零C．甲物塊的速率可達(dá)到5m/sD．當(dāng)甲物塊的速率為1m/s時，乙物塊的速率可能為2m/s，也可能為0A．甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過程中，由于彈簧彈力的作用，甲乙兩解析甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過程中，由于不受外力的作用，甲乙兩物體組成的系統(tǒng)動量守恒，選項A錯誤；當(dāng)兩物塊相距最近時，甲乙物塊的速度相等，選項B錯誤；若物塊甲的速率達(dá)到5m/s，方向與原來相同，則mv乙－mv甲＝2mv，代入解得v乙′＝6m/s，兩個物體的速率都增大，動能都增大，違反了能量守恒定律。若物塊甲的速率達(dá)到5m/s，方向與原來相反，則mv乙－mv甲＝mv甲′＋mv乙′，代入解得v乙′＝－4m/s，碰撞后，乙的動能不變，甲的動能增加，系統(tǒng)總動能增加，違反了能量守恒定律。所以物塊甲的速率不可能達(dá)到5m/s。故C錯誤；若物塊甲的速率為1m/s，方向與原來相同，則由mv乙－mv甲′＝－mv甲′＋mv乙′，代入解得v乙′＝2m/s。若物塊甲的速率為1m/s，方向與原來相反，則由mv乙－mv甲＝mv甲′＋mv乙′，代入解得v乙′＝0。故D正確。答案

D解析甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過程中，由于不受外力的作用，甲乙2．(多選)(碰撞現(xiàn)象的圖象問題)如圖2－3－10所示為A、B兩球沿一直線運動并發(fā)生正碰，如圖為兩球碰撞前后的位移圖象。a、b分別為A、B兩球碰前的位移圖象，c為碰撞后兩球共同運動的位移圖象，若A球質(zhì)量是m＝2kg，則由圖判斷下列結(jié)論正確的是圖2－3－102．(多選)(碰撞現(xiàn)象的圖象問題)如圖2－3－10所示為A、A．B碰撞前的總動量為3kg·m/sB．碰撞時A對B所施沖量為－4N·sC．碰撞前后A的動量變化為4kg·m/sD．碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動能為10JA．B碰撞前的總動量為3kg·m/s答案

BCD答案BCD【必記要點】1．爆炸的特點(1)動量守恒：物體間的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，總動量守恒。(2)動能增加：其他形式的能轉(zhuǎn)化為動能，系統(tǒng)的總動能增加。2．反沖的特點(1)若系統(tǒng)所受外力為零，則系統(tǒng)的動量守恒。(2)若系統(tǒng)所受外力不為零，但在某一方向上合外力為零，則該方向上動量守恒?？键c四爆炸和反沖人船模型【必記要點】考點四爆炸和反沖人船模型考點3-動量定理與動量守恒定律ppt課件[例5]平板車停在水平光滑的軌道上，平板車上有一人從固定車上的貨廂邊沿水平方向跳出，落在平板車地板上的A點，距貨廂的水平距離為l＝4m，如圖2－3－11