高三物理動量守恒定律.ppt

1、動量守恒定律,動量守恒定律的表述,復(fù)習(xí)精要,1.,一個系統(tǒng)不受外力或者受外力之和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變。 如果F=0 則 p=0,2常用的表達(dá)方式 由于動量守恒定律比較多地被應(yīng)用于由兩個物體所組成的系統(tǒng)中，所以在通常情況下表達(dá)形式為：,3. 動量守恒定律成立的條件,(1)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零；,(2)系統(tǒng)受外力，但外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力, 可以忽略不計；,(3)系統(tǒng)在某一個方向上所受的合外力為零，則該方向上動量守恒。,(4)全過程的某一階段系統(tǒng)受的合外力為零，則該階段系統(tǒng)動量守恒。,應(yīng)用動量守恒定律的注意點(diǎn),4.,(1)注意動量守恒定律的適用條件，,(2) 特別注意動量守恒定律的矢

2、量性:要規(guī)定正方向, 已知量跟規(guī)定正方向相同的為正值，相反的為負(fù)值， 求出的未知量是正值，則跟規(guī)定正方向相同，求出的未知量是負(fù)值，則跟規(guī)定正方向相反。,(3)注意定律的廣泛性：,動量守恒定律具有廣泛的適用范圍，不論物體間的相互作用力性質(zhì)如何；不論系統(tǒng)內(nèi)部物體的個數(shù)；不論它們是否互相接觸；不論相互作用后物體間是粘合還是分裂,只要系統(tǒng)所受合外力為零,動量守恒定律都適用。動量守恒定律既適用于低速運(yùn)動的宏觀物體,也適用于高速運(yùn)動的微觀粒子間的相互作用,大到天體,小到基本粒子間的相互作用都遵守動量守恒定律。,(4)注意定律的優(yōu)越性,跟過程的細(xì)節(jié)無關(guān),(5)注意速度的同時性和相對性。,同時性指的是公式中的

3、v10 、v20必須是相互作用前同一時刻的速度，v1、v2必須是相互作用后同一時刻的速度。,相對性指的是指動量守恒定律中各物體在各狀態(tài)下的速度必須是相對于同一個慣性參照系的速度，一般以地面為參考系。,(6) 注意“平均動量守恒”。,當(dāng)系統(tǒng)在全過程中動量守恒時，則這一系統(tǒng)在全過程中的平均動量也守恒。在符合動量守恒的條件下,如果物體做變速運(yùn)動，為了求解位移，可用平均動量及其守恒規(guī)律來處理。,(7)應(yīng)用思路：,確定系統(tǒng)、分析系統(tǒng)受力；,在符合定律適應(yīng)條件下,確定系統(tǒng)始、末總動量;,運(yùn)用動量守恒定律列式求解。,021.華南師大附中207208學(xué)年度綜合測試(二) 5,5向空中發(fā)射一物體，不計空氣阻力。

4、當(dāng)此物體的速度恰好沿水平方向時，物體炸裂成a、b兩塊，若質(zhì)量較大的a塊的速度方向仍沿原來的方向，則（ ） Ab的速度方向一定與初速度方向相反 B從炸裂到落地的這段時間里，a飛行的水平距離一定比b的大 Ca、b一定同時到達(dá)水平地面 D在炸裂過程中，a、b受到的爆炸力的沖量大小一定相等,C D,021.華南師大附中207208學(xué)年度綜合測試(二) 7,7質(zhì)量相同的三個小球a、b、c在光滑水平面上以相同的速率運(yùn)動，它們分別與原來靜止的三個球A、B、C相碰（a與A碰，b與B碰，c與C碰），碰后，a球繼續(xù)沿原來方向運(yùn)動；b球靜止不動；c球被彈回而且向反方向運(yùn)動。這時，A、B、C三球中動量最大的是（ ）

5、AA球BB球CC球 D由于A、B、C三球質(zhì)量未知，無法判定,C,059.江蘇南通市2008屆第三次調(diào)研測試 12.(3),12.(3) 一質(zhì)量為M的航天器遠(yuǎn)離太陽和行星，正以速度v0在太空中飛行，某一時刻航天器接到加速的指令后，發(fā)動機(jī)瞬間向后噴出質(zhì)量為m的氣體，氣體向后噴出的速度大小為v1，求加速后航天器的速度大小.（v0 、v1均為相對同一參考系的速度）,解：,設(shè)加速后航天器的速度大小為v,由動量守恒定律有,解得,gk005.2008年高考江蘇卷12C. (2),12.C（選修模塊35）場強(qiáng)為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場中有兩小球A、B，它們的質(zhì)量分別為m1、m2，電荷量分別為q1、q2A、B

6、兩球由靜止釋放，重力加速度為g，則小球A和組成的系統(tǒng)動量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式為,E(q1q2)（m1m2)g,系統(tǒng)動量守恒的條件為所受合外力為零。 即電場力與重力平衡,解析：,017. 07-08學(xué)年度廣東東莞市一中9月月考16 、,（16分）在水平面上沿一條直線放兩個完全相同的小物體A和B，它們相距s，在B右側(cè)距B物體2s處有一深坑，如圖所示。現(xiàn)對A物體施以瞬間沖量，使物體A沿A、B連線以速度v0向B運(yùn)動。為使兩物體能發(fā)生碰撞且碰撞之后又不會落入右側(cè)深坑中，物體A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)應(yīng)滿足什么條件。設(shè)兩物體碰撞時間很短，碰后不再分離。,解:,設(shè)A、B的質(zhì)量均為m,與地面間的動摩擦因數(shù)為,

7、若要使能夠碰到，則要求：,設(shè)A與B碰前的速度為v1，碰后的速度為v2，,由動能定理得：,由動量守恒定律得：mv1=(m+m)v2,為使A、B一起不落入深坑中，則要求：,故物體A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)應(yīng)滿足：,006.江蘇南通08屆第一次調(diào)研測試12C(2),12. C（模塊3-5試題） （2）如圖所示，平板車B的質(zhì)量為3.0kg，以4.0m/s的速度在光滑水平面上向右運(yùn)動質(zhì)量為1.0kg 的物體A被輕放到車的右端，設(shè)物體與車上表面間的動摩擦因數(shù)為0.25求： 如果平板車足夠長，那么平板車最終速度多大？物體在車上滑動的時間是多少？ 要使物體不從車上掉下，車至少要有多長？,設(shè)物體與車相對靜止時

8、的速度為v，物體運(yùn)動的加速度為a，在車上滑動的時間是t，則,解：,代入數(shù)據(jù)解得,v3.0m/s t1.2s,設(shè)物體相對于車滑動的距離為s,由能量守恒得,代入數(shù)據(jù)得 s2.4m,011.08屆啟東市第一次調(diào)研測試卷5,5將質(zhì)量為M3m的木塊固定在光滑水平面上，一顆質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向射入木塊，子彈射穿木塊時的速度為v0/3；現(xiàn)將同樣的木塊放在光滑的水平面上，相同的子彈仍以速度v0沿水平方向射入木塊，則子彈 () A不能射穿木塊，子彈和木塊以相同的速度做勻速運(yùn)動 B能射穿木塊 C剛好能射穿木塊，子彈射穿木塊時速度為0 D剛好能射穿木塊，子彈射穿木塊時速度大于v0/3,A,解見下頁,解

9、：,木塊固定時，射穿木塊克服阻力做功,木塊不固定時,若剛好能射穿木塊, 由動量守恒定律,克服阻力做功，,所以不能射穿木塊，A對。,014.山東泰安市07年第一輪質(zhì)量檢測16,解：（1）,代入數(shù)值，得,即反應(yīng)后生成的氚核的速度大小為8.1106m/s，方向與反應(yīng)前中子的速度方向相反,（3）反應(yīng)前的總動能,反應(yīng)后的總動能,經(jīng)計算知 E2E1,故可知反應(yīng)中發(fā)生了質(zhì)量虧損,022.福州三中0708學(xué)年第三次月考 10,10質(zhì)量為M的均勻木塊靜止在光滑水平面上，木塊左右兩側(cè)各有一位拿著完全相同步槍和子彈的射擊手。首先左側(cè)射手開槍，子彈水平射入木塊的最大深度為d1，然后右側(cè)射手開槍，子彈水平射入木塊的最大

10、深度為d2，如圖所示。設(shè)子彈均未射穿木塊，且兩顆子彈與木塊之間的作用力大小均相同。當(dāng)兩顆子彈均相對木塊靜止時，下列正確的是（ ）,A最終木塊靜止，d1=d2 B最終木塊向右運(yùn)動，d1d2 C最終木塊靜止，d1d2 D最終木塊向左運(yùn)動，d1d2,C,解見下頁,由（1）、(3)式得V2=0, 所以，最終木塊靜止,由（2）、(4)式得：d1d2,左側(cè)射手先開槍，,解：,右側(cè)射手再開槍，,042.08年蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市教學(xué)情況調(diào)查（一）14(2),14 （供選修3-5考生作答） （2）如圖所示，在水平光滑直導(dǎo)軌上，靜止著三個質(zhì)量均為m=1kg的相同小球A、B、C，現(xiàn)讓A球以v0=2m/s的速度向著B

11、球運(yùn)動，A、B兩球碰撞后黏合在一起，兩球繼續(xù)向右運(yùn)動并跟C球碰撞，C球的最終速度vC=1m/s. A、B兩球跟C球相碰前的共同速度多大？ 兩次碰撞過程中一共損失了多少動能？,解：,A、B相碰滿足動量守恒,得兩球跟C球相碰前的速度v1 =1m/s,兩球與C球碰撞同樣滿足動量守恒,得兩球碰后的速度v2 =0.5m/s,兩次碰撞過程中一共損失的動能,030.揚(yáng)州市07-08學(xué)年度第一學(xué)期期末調(diào)研試卷14 (2),14(2)如圖甲所示，質(zhì)量mB=1kg的平板小車B在光滑水平面上以v1=1m/s的速度向左勻速運(yùn)動當(dāng)t=0時，質(zhì)量mA=2kg的小鐵塊A以v2=2 m/s的速度水平向右滑上小車，A與小車間的

12、動摩擦因數(shù)為=0.2。若A最終沒有滑出小車，取水平向右為正方向，g10m/s2，求：,A在小車上停止運(yùn)動時，小車的速度大小,在圖乙所示的坐標(biāo)紙中畫出1.5 s內(nèi)小車B運(yùn)動的速度時間圖象,由動量守恒定律得： mAv2-mBv1=(mA+mB)v,設(shè)小車做勻變速運(yùn)動的加速度為a，時間t 由牛頓運(yùn)動定律得：,所以,解得：t0.5s,解得，v=1m/s,故小車的速度時間圖象如圖所示,解：,A在小車上停止運(yùn)動時，A、B以共同速度運(yùn)動, 設(shè)其速度為v，取水平向右為正方向，,022.福州三中0708學(xué)年第三次月考 16,16（10分）如圖所示：質(zhì)量為M0.6kg的小沙箱，用長為L=1.60m的細(xì)線懸于空中某

13、點(diǎn)，現(xiàn)用玩具手槍以vo=10m/s速度從左向右向沙箱發(fā)射質(zhì)量m=0.2kg的子彈，假設(shè)沙箱每次在最低點(diǎn)時，就恰好有一顆子彈與沙箱迎面飛來，射入沙箱并留在其中，不計空氣阻力，細(xì)線能承受的拉力足夠大，子彈與沙箱的作用時間極短，取g=10m/s2，求解下列問題：,（1）第一顆子彈射入沙箱時，沙箱 的速度是多大？此后沙箱能否作完整 的圓周運(yùn)動，試計算說明。,（2）對于第二顆子彈打入沙箱時沙箱速度的求解，有位同學(xué)作了如下的解法：設(shè)第二顆子彈打入沙箱后沙廂的速度為v2，則由動量守恒定律：2mv0=(M+2m)v2，故,上述結(jié)果是否正確？若正確則說明理由，若錯誤，求出正確的結(jié)果。,（4）停止射擊后，要使沙箱

14、靜止在最低點(diǎn)，射入沙箱的子彈數(shù)目為n，則n應(yīng)取（ ） A只能n=2 Bn為任意奇數(shù) Cn為任意偶數(shù) D不論n為多少，沙箱均不能靜止在最低點(diǎn),（3）第三顆子彈打入沙箱時，沙箱的速度為多少？,（1）設(shè)第一顆子彈射入沙箱時，沙箱的速度為v1，此過程中系統(tǒng)動量守恒。規(guī)定向右方向?yàn)檎较?，則,若沙箱能作完整的圓周運(yùn)動，最低點(diǎn)的速度至少為,所以此后沙箱不能作完整的圓周運(yùn)動。,解:,mv0-(M+m)v1=(M+2m)v2， v2=0,（2）不正確。第二顆子彈打入沙箱時，設(shè)沙箱的速度為v2，則由動量守恒定律：,（3）同第1小題，,（4）C,題目,002.南京師大08屆物理之友力學(xué) 綜合(二)21,（1） 碰

15、壁前，兩物相對靜止時，小車A的動能多大。 （2）為保證兩物相對靜止之后，車才與墻壁碰撞，開始時，車的右端距墻至少多遠(yuǎn)。 （3）車與墻第一次碰撞后離墻 最遠(yuǎn)時，A、B系統(tǒng)的機(jī)械能。,21、（17分）如圖9所示，長為2m的小車A，它的質(zhì)量為2kg，靜止在光滑的水平地面上，一個質(zhì)量為3kg、大小可忽略的物體B從車A的左端以4m/s的水平向右的速度沖上小車A，物體B在車A上滑行了0.8m后，它們相對靜止。之后,小車A跟右邊的墻壁發(fā)生碰撞,碰撞時間極短,且碰撞過程中無能量損失，g=10m/s2，求：,解：,（1）設(shè)碰壁前兩物相對靜止時，小車A的速度為v1，以A、B為研究對象，,根據(jù)動量守恒定律得：mBv

16、0=(mA+mB)v1,v1=2.4m/s,EkA=1/2mAv12=5.76J,（2）設(shè)從開始相互作用到相對靜止，A、B兩物體的位移分別為sA、sB，根據(jù)動能定理得：,mBgsA=1/2mAv12,-mBgsB= 1/2mBv12 - 1/2mBv02,sB-sA=0.8m,解得：,sA=0.48m,故開始時，車的右端距墻至少為0.48m,（3）車與墻碰后，車以原速率反向運(yùn)動，當(dāng)車速為零時離墻最遠(yuǎn)，設(shè)此時B的速度為v2,A與B組成的系統(tǒng)根據(jù)動量守恒定律得：,mBv1-mAv1=mBv2,v2=0.8m/s,此時A與B組成的系統(tǒng)的機(jī)械能為：,E=EkB=1/2mBv22=0.96J,題目,00

17、7.東北師大附中0708學(xué)年上學(xué)期二模20、,20如圖所示，EF為水平地面，O點(diǎn)左側(cè)是粗糙的、右側(cè)是光滑的一輕質(zhì)彈簧右端與墻壁固定，左端與靜止在O點(diǎn)質(zhì)量為m的小物塊A連接，此時彈簧處于原長狀態(tài)質(zhì)量為m的物塊B在大小為F的水平恒力作用下由C處從靜止開始向右運(yùn)動，物塊B與地面EO段間的滑動摩擦力大小為F/4，物塊B運(yùn)動到O點(diǎn)與物塊A相碰并一起向右運(yùn)動（設(shè)碰撞時間極短），運(yùn)動到D點(diǎn)時撤去外力F已知CO4S, OD=S 求 撤去外力后： （1）彈簧的最大彈性勢能； （2）物塊B最終離O點(diǎn)的距離,解：（1）,B與A碰撞前速度由動能定理,得,B與A碰撞，由動量守恒定律有,得,碰后到物塊A、B運(yùn)動到速度減為

18、零，彈簧的最大彈性勢能,（2）設(shè)撤去F后，A、B一起回到O點(diǎn)時速度為v2,返回到O點(diǎn)時，A、B開始分離，B在滑動摩擦力作用下向左作勻減速運(yùn)動，設(shè)物塊B最終離O點(diǎn)最大距離為x.,由動能定理得：,得 x5S,題目,008.07-08學(xué)年度唐山市重點(diǎn)中學(xué)模擬試卷三12、,12在絕緣水平面上放一質(zhì)量m=2.010-3kg的帶電滑塊A，所帶電荷量q=1.010-7C.在滑塊A的左邊l=0.3m處放置一個不帶電的絕緣滑塊B，質(zhì)量M=4.010-3kg，B與一端連在豎直墻壁上的輕彈簧接觸（不連接）且彈簧處于自然狀態(tài)，彈簧原長s=0.05m.如圖所示，在水平面上方空間加一水平向左的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度的大小為E

19、=4.0105N/C，滑塊A由靜止釋放后向左滑動并與滑塊B發(fā)生碰撞，設(shè)碰撞時間極短，碰撞后兩滑塊結(jié)合在一起共同運(yùn)動并一起壓縮彈簧至最短處（彈性限度內(nèi)），此時彈性勢能E0=3.210-3J，兩滑塊始終沒有分開，兩滑塊的體積大小不計，與水平面間的動摩擦因數(shù)均為=0.5，g取10m/s2。求： （1）兩滑塊碰撞后剛結(jié)合 在一起的共同速度v； （2）兩滑塊被彈簧彈開后 距豎直墻壁的最大距離S.,【技能空間】這是一道力學(xué)綜合題，主要涉及到動量和能量問題，分析這類綜合題，一般先做好四項(xiàng)準(zhǔn)備工作：審題、受力、過程、草圖。想公式一般先想三個守恒定律：動量守恒、機(jī)械能守恒、能量守恒，然后想兩個定理：動量定理、動

20、能定理，最后想牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式。,解：（1）設(shè)兩滑塊碰前A的速度為v1，由動能定理有,解得：v1=3m/s,A、B兩滑塊碰撞,由于時間極短動量守恒,設(shè)共同速度為v,解得：v=1.0m/s,（2）碰后A、B一起壓縮彈簧至最短，設(shè)彈簧壓縮量為x1，由動能定理有：,解得：x1=0.02m,設(shè)反彈后A、B滑行了x2距離后速度減為零， 由動能定理得：,解得：x20.05m,以后，因?yàn)閝E(M+m)g，滑塊還會向左運(yùn)動，但彈開的距離將逐漸變小，所以，最大距離為：,S=x2+s-x1=0.05m+0.05m-0.02m= 0.08m,題目,047.08年福建省畢業(yè)班質(zhì)量檢查24,24(19分)如圖所示，由于街道上的圓形污水井蓋破損，臨時更換