第一章動量守恒定律章節(jié)復(fù)習(xí)（1同步課件）

動量守恒定律章節(jié)復(fù)習(xí)第一章動量守恒定律知識框架動量和沖量1、動量:運(yùn)動物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動量，即p=mv.動量是矢量，方向與v的方向相同.兩個(gè)動量相同必須是大小相等，方向一致.2、動量的變化：動量是矢量，動量的變化量Δp也是矢量，其方向與速度的改變量Δv的方向相同，動量的變化量一般用末動量減去初動量進(jìn)行矢量運(yùn)算，也稱為動量的增量．即Δp=p’-p3、沖量:力和力的作用時(shí)間的乘積叫做該力的沖量，即I=Ft，單位為N·s.沖量也是矢量，它的方向由力的方向決定沖量的計(jì)算①恒力的沖量：直接用定義式I＝Ft計(jì)算．②變力的沖量Ⅰ、作出F－t圖線，圖線與t軸所圍的面積即為變力的沖量，如圖所示．Ⅱ、對于易確定始、末時(shí)刻動量的情況，可用動量定理求解．動量與動能的比較動量動能物理意義描述機(jī)械運(yùn)動狀態(tài)的物理量定義式標(biāo)矢性矢量標(biāo)量變化因素合外力的沖量合外力所做的功大小關(guān)系變化量聯(lián)系(1)都是相對量，與參考系的選取有關(guān)，通常選取地面為參考系(2)若物體的動能發(fā)生變化，則動量一定也發(fā)生變化；但動量發(fā)生變化時(shí)動能不一定發(fā)生變化沖量與功的比較沖量功定義作用在物體上的力和力作用時(shí)間的乘積作用在物體上的力和物體在力的方向上的位移的乘積單位N·sJ公式(F為恒力)(F為恒力)矢標(biāo)性矢量標(biāo)量意義(1)表示力對時(shí)間的累積(2)是動量變化的量度(1)表示力對空間的累積(2)是能量變化的量度聯(lián)系都是過程量,都與力的作用過程相聯(lián)系小試牛刀某同學(xué)通過對物理的學(xué)習(xí)，已初步形成了物質(zhì)觀、運(yùn)動和相互作用觀、能量觀，下列是他關(guān)于動能、動量、沖量的認(rèn)識，其中正確的是(

)A.物體的動量發(fā)生變化，物體的動能可能不變B.若物體的動能不變，則動量一定也不變C.內(nèi)力的沖量也能改變系統(tǒng)的總動量D.物體所受合外力越大，它的動量變化就越大A力的三個(gè)作用效果與五個(gè)規(guī)律分類對應(yīng)規(guī)律規(guī)律內(nèi)容公式表達(dá)力的瞬時(shí)作用效果牛頓第二定律

物體的加速度大小與合外力成正比,與質(zhì)量成反比,加速度方向與合外力的方向相同力對空間積累效果動能定理

合外力對物體所做的功等于物體動能的增加量機(jī)械能守恒定律

在只有重力(或彈簧彈力)做功的情況下,物體的機(jī)械能的總量保持不變力對時(shí)間積累效果動量定理

物體所受合外力的沖量等于物體的動量的變化動量守恒定律

系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零時(shí),系統(tǒng)的總動量就保持不變(或在某個(gè)方向上系統(tǒng)所受外力之和為零時(shí),系統(tǒng)在這個(gè)方向上的動量就保持不變)小試牛刀甲、乙兩人靜止在光滑的水平冰面上。甲輕推乙后，兩人向相反方向滑去。已知甲的質(zhì)量為60kg，乙的質(zhì)量為50kg。在甲推開乙后(

)A.甲、乙兩人的動量相同 B.甲、乙兩人的動能相同C.甲、乙兩人的速度大小之比是5：6D.甲、乙兩人的加速度大小之比是5：6C動量定理1、內(nèi)容：物體所受合外力的沖量等于物體的動量變化。2、表達(dá)式：或FΔt=mv′-mv

I=p′p

說明：1、上述公式是一矢量式，解題時(shí)需指明正方向2、公式中的F是研究對象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力3、上述說明了動量與沖量的因果關(guān)系，即合外力的沖量是動量變化的原因．適用范圍：1、動量定理的研究對象可以是單個(gè)物體，也可以是物體系統(tǒng).對物體系統(tǒng)，只需分析系統(tǒng)受的外力，系統(tǒng)內(nèi)力的作用不改變整個(gè)系統(tǒng)的總動量.2、動量定理不僅適用于恒定的力，也適用于隨時(shí)間變化的力.對于變力，動量定理中的力F應(yīng)當(dāng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值.3、當(dāng)物體運(yùn)動包含多個(gè)不同過程時(shí)，可分段應(yīng)用動量定理求解，也可以全過程應(yīng)用動量定理求解．利用動量定理解題的基本思路①確定研究對象．②對物體進(jìn)行受力分析．可先求每個(gè)力的沖量，再求各力沖量的矢量和——合力的沖量；或先求合力，再求合力的沖量．③抓住過程的初、末狀態(tài)，選好正方向，確定各動量和沖量的正負(fù)號．④根據(jù)動量定理列方程，如有必要還需要補(bǔ)充其他方程，最后代入數(shù)據(jù)求解．小試牛刀以初速度v0=10m/s水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m=2kg的物體，若在拋出后3s過程中，它未與地面及其它物體相碰，g取10m/s2。求：(1)它在3s內(nèi)所受重力的沖量大??；(2)3s內(nèi)物體動量的變化量的大小和方向；(3)第3秒末的動量大小。動量守恒定律

一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動量保持不變1、表達(dá)式:①系統(tǒng)相互作用前的總動量等于相互作用后的總動量：

②相互作用的兩個(gè)物體動量的變化量等大反向：動量守恒定律

一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動量保持不變2、動量守恒定律成立的條件①理想守恒：系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零.②近似守恒：系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零，但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多，如碰撞問題中的摩擦力，爆炸過程中的重力等外力比起相互作用的內(nèi)力來小得多，可以忽略不計(jì).③某一方向守恒：系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零，但在某個(gè)方向上的分量為零，則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變.小試牛刀2022年2月19日，北京冬奧會自由滑決賽中，中國組合隋文靜、韓聰獲得了花樣滑冰雙人滑冠軍，順利拿下金牌。如圖所示為訓(xùn)練中情景，隋文靜靜止在冰面上，韓聰相對光滑冰面的速度為v=2.0m/s，韓聰突然將隋文靜向其原先運(yùn)動方向推開，推力作用時(shí)間為1s，被推開后隋文靜的速度為v1=2.4m/s。假設(shè)隋文靜和韓聰?shù)馁|(zhì)量分別為m1=40kg和m2=60kg，取韓聰原運(yùn)動方向?yàn)檎较颉Ｇ螅?1)韓聰將隋文靜推開后，韓聰速度變?yōu)槎嗌伲?2)推開過程中隋文靜對韓聰?shù)钠骄饔昧Υ笮槎嗌?，方向如何？小試牛刀圖所示，甲、乙兩船的總質(zhì)量(包括船、人和貨物)分別為10m、12m，兩船沿同一直線同一方向運(yùn)動，速度分別為2v0、v0。乙船上的人將一質(zhì)量為2m的貨物沿水平方向拋向甲船，甲船上的人將貨物接住后，甲船停了下來，不計(jì)水的阻力，求：(1)貨物拋出時(shí)的速度大??；(2)甲船停下后，乙船的速度。小試牛刀如圖所示，質(zhì)量為M的小車上面站著兩個(gè)質(zhì)量均為m的人，車與人共同以v0的速度在光滑的水平面上前進(jìn)?，F(xiàn)在兩人先后以相對于地面的、大小為u的水平速度向后跳出。(1)求第一個(gè)人跳出后車的速度;(2)求第二個(gè)人跳出后車的速度;(3)若兩個(gè)人是以相對于地面的、大小為u的水平速度向后同時(shí)跳出，求車的速度。碰撞1、定義：碰撞是指物體間的相互作用持續(xù)時(shí)間很短，而物體間相互作用力很大的現(xiàn)象．2、特點(diǎn)：在碰撞現(xiàn)象中，一般都滿足內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，可認(rèn)為相互碰撞的系統(tǒng)動量守恒．分類定義動量是否守恒機(jī)械能是否守恒彈性碰撞碰撞時(shí),內(nèi)力是彈性力,只發(fā)生機(jī)械能的轉(zhuǎn)移,系統(tǒng)內(nèi)無機(jī)械能損失守恒守恒非彈性碰撞發(fā)生非彈性碰撞時(shí),內(nèi)力是非彈性力,部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能守恒有損失完全非彈性碰撞發(fā)生完全非彈性碰撞時(shí),機(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化得最多,機(jī)械能損失最大.碰后物體粘在一起,以共同速度運(yùn)動守恒損失最大小試牛刀

如圖所示，光滑水平桌面上一只質(zhì)量為5.0kg的保齡球，撞上一只原來靜止，質(zhì)量為1.5kg的球瓶。此后球瓶以3.0m/s的速度向前飛出，而保齡球以2.0m/s的速度繼續(xù)向前運(yùn)動，假設(shè)它們相互作用的時(shí)間為0.05s。求：(1)碰撞前保齡球的速度；(2)碰撞時(shí)保齡球與球瓶間的相互作用力的大??；(3)通過計(jì)算判斷該碰撞是否為彈性碰撞。彈性碰撞的結(jié)論以質(zhì)量為、速度為的小球與質(zhì)量為的靜止小球發(fā)生彈性碰撞為例，則有

，聯(lián)立解得：

，①若

，則

，

(速度交換)；②若

，則

，

(碰后兩物體沿同一方向運(yùn)動)；當(dāng)時(shí)

，

，

；③若

，則

，

(碰后兩物體沿相反方向運(yùn)動)；當(dāng)時(shí)

，

，

.反沖運(yùn)動1、反沖現(xiàn)象是指在系統(tǒng)內(nèi)力作用下，系統(tǒng)內(nèi)一部分物體向某方向發(fā)生動量變化時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)其余部分物體向相反的方向發(fā)生動量變化的現(xiàn)象.3、反沖運(yùn)動中系統(tǒng)不受外力或內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，所以反沖運(yùn)動遵循動量守恒定律4、反沖運(yùn)動中，由于有其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以系統(tǒng)的總機(jī)械能增加5、應(yīng)用：噴氣式飛機(jī)、火箭等都是利用反沖運(yùn)動的實(shí)例2、作用原理：反沖運(yùn)動是系統(tǒng)內(nèi)兩物體之間的作用力和反作用力產(chǎn)生的效果太空自救小試牛刀一個(gè)航天員連同裝備的總質(zhì)量為100kg，在空間跟飛船相距45m處相對飛船處于靜止?fàn)顟B(tài)．他帶有一個(gè)裝有0.5kg氧氣的貯氧筒，貯氧筒上有一個(gè)可以使氧氣以50m/s的相對速度噴出的噴嘴．航天員必須向著跟返回飛船方向相反的方向釋放氧氣，才能回到飛船上去，同時(shí)又必須保留一部分氧氣供他在返回飛船的途中呼吸．已知航天員呼吸的耗氧率為2.5×10?4kg/s.試問：(1)如果他在準(zhǔn)備返回飛船的瞬時(shí)，釋放0.15kg的氧氣，他能安全回到飛船嗎？(2)航天員安全地返回飛船的最長和最短時(shí)間分別為多少？人船模型①模型圖示②模型特點(diǎn)Ⅰ、兩物體滿足動量守恒定律：Ⅱ、兩物體的位移大小滿足：③運(yùn)動特點(diǎn)Ⅰ、人動則船動，人靜則船靜，人快船快，人慢船慢，人左船右；Ⅱ、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.小試牛刀如圖所示，靜水湖中，甲、乙兩船的總質(zhì)量(包括船、人和貨物)分別為10m、12m，兩船沿同一直線同一方向運(yùn)動，速度分別為2v0、v0.為避免兩船相撞，乙船上的人將一質(zhì)量為m的貨物沿水平方向拋向甲船，甲船上的人將貨物接住。不計(jì)水的阻力，求拋出貨物的最小對水速度．爆炸與碰撞1、爆炸、碰撞類問題的共同特點(diǎn)是物體間的相互作用突然發(fā)生，作用時(shí)間很短，作用力很大，且遠(yuǎn)大于系統(tǒng)受的外力，故可用動量守恒定律來處理.2、在爆炸過程中，有其他形式的能轉(zhuǎn)化為動能，系統(tǒng)的動能爆炸后會增加，在碰撞過程中，系統(tǒng)的總動能不可能增加，一般有所減少而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.3、由于爆炸、碰撞類問題作用時(shí)間很短，作用過程中物體的位移很小，一般可忽略不計(jì)，可以把作用過程作為一個(gè)理想化過程簡化處理.即作用后還從作用前瞬間的位置以新的動量開始運(yùn)動.小試牛刀如圖所示，質(zhì)量M=2kg的炮彈運(yùn)動到空中最高點(diǎn)時(shí)速度為v0.此時(shí)，炮彈突然炸成兩部分，質(zhì)量m=0.5kg的彈頭部分以速度v1=100m/s沿v0的方向飛去，另一部分以速度v2=20m/s沿v0的反方向飛去。求：(1)v0的大小。(2)爆炸過程炮彈所增加的動能。微粒類問題微粒及其特點(diǎn)通常電子流、光子流、塵埃等被廣義地視為“微粒”,質(zhì)量具有獨(dú)立性,通常給出單位體積內(nèi)的粒子數(shù)n分析步驟1建立“柱體”模型,沿運(yùn)動的方向選取一段微元,柱體的橫截面積