动量守恒定律课件
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动量守恒定律
主讲:李兵强槐芽中学
导学: (1)动量守恒定律的内容是什么?
怎样推导出来的?
(2)动量守恒定律在什么条件下成
立?适用范围是什么?
重点:动量守恒定律。
难点:动量守恒定律的得出。
问题讨论:卡车静止在水平地面上,一个人在车
内奋力推车,车是否能被推动呢?
用动力学观点分析:
对人:手受到车的水平向左的作用力,脚受到车厢底
板的水平向右的摩擦力,是一对平衡力,人处于平衡状态。
对车:车受到人水平向右的推力,同时受到脚对车的水平
向左的摩擦力,也是一对平衡力,车也处于平衡状态。
对整体:人对车的力,车对人的力都属于内力,整体
受到的合外力为0,运动状态就不改变。
用动量观点分析:
人和车所受合外力的冲量都是0,
它们彼此的动量的变化都是0,对
整体同样受合外力的冲量为0,整
体的动量变化为0
。
我们知道,两个人静止在冰场上,不论谁
推谁一下,两人都会向相反方向滑去,他们的动量从哪里来的?
动量变化服从什么规律呢?设质量为m
1的物体以速度v
1与质量为m
2
速度为v
2的物体沿同一条直线向相同方向
运动,且v
2>v
1,两个小球的总动量为:下面我们来探讨这个规律:
p=p
1+p
2=m
1v
1+m
2v
2
碰撞前后的总动量p和p'有什么关系经过一段时间Δt后,第二个小球追上了
第一个小球,两球发生碰撞。碰撞后的
速度是v
1'和v
2', 碰撞时间为t,碰撞后
的总动量为
:
p'=p
1'+p
2'=m
1v
1'
+m
2v
2
'动画
模拟
设碰撞中两个球所受的平均力分别为F1和F2 ,
根据动量定理:F
1t = m
1v
1'-m
1v
1
F
2t = m
2 v
2'-m
2 v
2
根据牛顿第三定律,F
1= -F
2,所以F
1t = -F
2t
即m
1v
1'-m
1v
1=-(m
2v
2'-m
2v
2)由此可得p=p
'
△P = 0m
1v
1+m
2v
2 =m
1v
1'+
m
2v
2'
. 动量守恒定律:一个系统不受外力或者
所受外力之和为零,这个系统的总动量保
持不变。
4.注意:
动量守恒定律中的所有速度是对同一参照
系的.2.守恒条件:
动量守恒定律
质量为m的钢球自高处落下,以速率1v碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地速率为2v.在碰撞过程中,钢球的动量变化量为
A. 向下,)(21vvm B. 向下,)(21vvm
C. 向上, )(21vvm D. 向上,)(21vvm
1.A、B两木块的质量之比为mA∶mB=3∶2,原来静止在小车C上,它们与小车上表面间的动摩擦因数相同,A、B间夹一根被压缩了的弹簧后用细线栓住.小车静止的光滑水平面上,绕断细线后,在A、B相对小车停止运动之前,下列说法正确的是
A.A、B和弹簧组成的系统动量守恒
B.A、B和弹簧组成的系统机械能守恒
C.小车将向左运动
D.小车将静止不动
2.一辆小车静止在光滑的水平面上,小车立柱上固定一长为l的轻绳,未端拴有一个小球,把小球拉至水平由静止释放,如图所示,小球在摆动时,不计一切阻力,下列说法正确的是
A.小球的机械能守恒
B.小车的机械能守恒
C.小球和小车组成的系统的机械能守恒
D.小球和小车组成的系统水平方向上动量守恒
考点三:碰撞模型(★★★★)
考点一:动量
(★★★) 物体的质量和速度的乘积叫做动量:p=mv
动量是矢量,它的方向和速度的方向相同
大小与动能的关系:mPEmEPkk2,22
对同一物体,动量变化,动能不一定变;动能变化,动量一定变化 动量的变化:ppp
考点二:动量守恒定律的条件
(★★★) 不受外力或者受外力之和为零
系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计
系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒
1、完全弹性碰撞:碰撞过程系统动能总量不变
例:小球m1与v0的速度静止的小球m2,设碰撞后m1、m2的速度分别为v1、v2则有21101mvvmvm(1)22211201212121mvvmvm(2)
解得:021120212112,vmmmvvmmmmv(记住结果)
1 动量及动量守恒定律
题型一:动量与动能的关系与区别
(双选)1关于动量以下说法正确的是( )
A.质量和速率相同的物体,动量一定相同 B.物体的运动状态改变,其动量一定改变
C.物体的动量变化,其动能一定变化 D.物体的动能变化,其动量也一定变化
2两辆汽车的质量分别为m1和m2,已知m1>m2,沿水平方向同向行驶具有相等的动能,则此时两汽车动量P1和P2的大小关系( )
A.P1等于P2 B.P1小于P2 C.P1大于P2 D.无法比较
题型二:动量守恒的条件
3如图,水平光滑地面上放着一个内部光滑的凹槽,槽两端固定有两轻质弹簧,一个弹性小球在两弹簧间往复运动,把槽、小球和弹簧视为一个系统,则在运动过程中 ( )
A.系统的动量守恒,机械能不守恒 B.系统的动量守恒,机械能守恒
C.系统的动量不守恒,机械能守恒 D.系统的动量不守恒,机械能不守恒
题型二:动量守恒定律的应用
4.(双选)如图所示,完全相同的A、B两物块随足够长的水平传送带按图中所示方向匀速运动,A、B间夹有少量炸药,对A、B在炸药爆炸过程及随后的运动过程有下列说法,其中正确的是( )
A.炸药爆炸后瞬间,A、B两物块速度方向一定相同
B.炸药爆炸后瞬间,A、B两物块速度方向一定相反
C.炸药爆炸过程中,A、B两物块组成的系统动量守恒
D.炸药爆炸过程中,A、B两物块组成的系统动能增加了
题型三:碰撞过程的理解
5.如图所示,与轻弹簧相连的物体A停放在光滑的水平面上。物体B沿水平方向向右运动,跟与A相连的轻弹簧相碰。在B跟弹簧相碰后,对于A、B和轻弹簧组成的系统,下列说法中不正确的是( )
A.弹簧压缩量最大时,A、B的速度相同
B.弹簧压缩量最大时,A、B的动能之和最小
C.弹簧被压缩的过程中系统的总动量不断减小
D.物体A的速度最大时,弹簧的弹性势能为零
1 动能定理、机械能守恒、能量守恒的应用
9、质量为m的滑块沿高为h,长为l的粗糙斜面匀速下滑,在滑块从斜面顶端滑至低端过程中 ( AB )
A.重力对滑块所做的功为mgh B.滑块克服摩擦所做的功为mgh
C.滑块的机械能保持不变 D.滑块的重力势能增加了mgh
8.一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h,关于此过程下列说法中正确的是( ABD )
A、提升过程中手对物体做功m(a+g)h B、提升过程中合外力对物体做功mah
C、提升过程中物体的动能减小 D、提升过程中物体克服重力做功mgh
9.以速度v飞行的子弹,先后连续垂直射穿两块竖直固定在地面上的厚度不同的木块。若子弹穿过两木块后的速度分别为0.8v和0.6v,则两木块的厚度之比是( B )
A.1∶1 B.9∶7 C.8∶6 D.16∶9
10. 如图2所示,一木块静止在光滑水平面上,一子弹水平射入木块中,射入深度为d,平均阻力为f.设木块发生位移s时开始匀速前进,下列判断正确的是[BDE ]
A.子弹损失的动能为fs B.子弹损失的动能为f(s+d)
C.子弹损失的动能为fd D.子弹、木块系统总机械能的损失为fd
E.木块增加的动能为fs E.木块增加的动能为f(s+d)
4.物体以100J的初动能从斜面底端的A点沿斜面向上滑行,第一次经过B点时,它的动能比最初减少了60J,势能比最初增加了45J,则该物体返回出发点A处的动能为(不计空气阻力)( A)
A.50J B.75J C.40J D.10J
5.一物体静止在升降机的地板上,在升降机匀加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于( C )