物理人教版(2019)选择性必修第一册1.3动量守恒定律及应用(一)(共30张ppt)

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名称 物理人教版(2019)选择性必修第一册1.3动量守恒定律及应用(一)(共30张ppt)
格式 pptx
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-07-10 13:38:42

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文档简介

(共30张PPT)
动量守恒定律
第三节 动量守恒定律及应用(一)
[学习目标]
1、理解动量守恒定律的内容、表达式、条件和特性。
2、能正确区分内力和外力。
3、能应用动量守恒定律分析有关问题并能规范书写
4、能处理专题相对速度问题
第一课时
探究一:相互作用的两个物体的动量改变
请同学们自主阅读课本11-12页(2min)回答以下两个问题?
1. A、B两个物块在碰撞中所受的作用力F1与F2什么关系?
2. 写出碰撞过程中A、B物体各自的动量定理。
m2
m1
B
A
v2
v1
v2>v1
光滑
碰撞过程中A所受B对它的作用力是F1,B所受A对它的作用力是F2,碰撞时,两物体之间力的作用时间很短,用表示
A物体的动量定理
B物体的动量定理
相互作用力
0
探究二:动量守恒定律
请同学们再次自主阅读课本12-13页(2 min)回答以下两个问题?
1、什么是系统、内力、外力?
2、什么是动量守恒定律?
1、系统:相互作用的物体构成的系统。
2、内力:系统内物体之间的作用力。
3、外力:系统外物体对系统的作用力。
一、基本概念
二、动量守恒定律
1、内容:如果一个系统不受外力或者受合外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变
2、表达式:①



①系统不受外力(理想情况);
②系统虽受外力,但合外力的矢量和为零;
③系统所受合外力不为零,但系统内力远大于外力,系统动量近似守恒(如爆炸、碰撞等);
④系统虽不符合以上三条中的任何一条,但在某一方向上符合以上三条中的某一条,则系统在这一方向上动量守恒。
3、守恒条件(具体应用中分如下几种情况):
光滑
光滑
4、特性:
1、系统性:选择的对象可以是满足条件的系统。
2、矢量性:选取正方向,将矢量运算转化为代数运算。
3、同系性:物理量相对于同一惯性参考系(常选地面)而
4、瞬时性:动量守恒指的是系统在任一瞬间的动量恒定。
5、普适性:它不仅适用于宏观系统,也适用于微观系统;不仅适用于低速运动,也适用于高速运动。还适用于由任意多个物体组成的系统,以及各种性质的力之间。
1. 下列说法正确的是( )
A.若系统内存在摩擦力做功,则动量一定不守恒
B.爆炸与碰撞都是相互作用时间很短、相互作用的内力远大于外力的过程,因此系统的动量守恒
C.系统所受合外力做功为零,则系统机械能守恒
D.爆炸过程系统的机械能增加,是内力做功的结果
E.系统所受合外力做功为零,则系统动量守恒
F.物体所受合力做功为正,动能一定增加
G.系统内只要有一个物体具有加速度,系统动量就不守恒
H.一颗子弹从水平方向飞来射入光滑的水平面上的木块,并留在其中一起滑行,在这个过程中,子弹减少的动量与木块增加的动量相等
I.匀速圆周运动中,在相等的时间内,动量的改变量大小相等
J.平抛运动、竖直上抛运动,在相等的时间内,动量的改变量相等
K.只要质点的速度不变,则它的动量就一定不变
系统满足动量守恒条件时,作用过程中任何时刻总动量都不变
L.系统满足动量守恒条件时,作用过程中任何时刻总动量都不变
M.动量守恒定律与牛顿运动定律一样仅适用于宏观、低速的物体
N.动量守恒定律仅适用于正碰而不适用于斜碰的物体系统
O.大到天体,小到微观粒子,只要系统满足动量守恒条件,动量守恒定律都适用
BDFIJKLO
[小试锋芒]
2.下列几种现象中,动量不守恒的是( )
A.在光滑水平面上两球发生碰撞B.车原来静止在光滑的水平面上,车上的人从车头走到车尾C.水平放置的弹簧一端固定,另一端与置于光滑水平面的物体相连,伸长的弹簧拉物体运动D.火箭的反冲运动
E.两球在光滑的水平面上相互碰撞
F.飞行的手榴弹在空中爆炸
G.子弹射入紧靠墙角的木块中,对子弹与木块组成的系统
H.把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面地面上,枪发射子弹时,枪和子弹组成的系统
CGH
3.在光滑水平面上A、B两小车中间有一轻弹簧(弹簧不与小车相连),如图所示,用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态,将小车及弹簧看成一个系统,则(  )

A.两手同时放开后,系统总动量始终为零
B.先放开左手,再放开右手后,系统动量不守恒
C.先放开左手,在右手未放开前,系统动量守恒
D.无论何时放手,两手放开后,系统总动量都保持不变
AD
4. 如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度v0,则( )
A.小木块和木箱最终都将静止
B.小木块最终将相对木箱静止,两者一起向右运动
C.小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动
D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则两者将一起向左运动
B
5.如图所示,质量为M的长木板置于光滑水平面上,一轻质弹簧左端固定在木板左端的挡板上(挡板固定在木板上),右端与质量为m的小木块连接。木块与长木板之间光滑,开始时m和M都静止,弹簧处于自然状态。现同时对m、M施加反向的水平恒力,两物体开始运动到弹簧第一次最长的过程,弹簧未超过其弹性限度,则对m、M、弹簧组成的系统,下列说法正确的是(  )
A.若,系统机械能可能守恒、动量一定守恒
B.若,系统机械能一定不守恒、动量一定守恒
C.若,系统机械能一定不守恒、动量可能守恒
D.若,系统机械能可能守恒、动量可能守恒
B
三、本章小结
动量守恒定律
基本概念
动量守恒定律
系统:由相互作用的物体组成
内力:系统中各物体间的相互作用力
外力:外部其他物体对系统的作用力
内容:如果一个系统不受外力或者受合外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变。
表达式:①
② ③ ④
守恒条件:①不受外力;②合外力为零;③系统内力远大于外力;④在某一方向上符合以上三条中的某一条,则系统在这一方向上动量守恒。
注意事项:系统性;矢量性;同系性;瞬时性;普适性
第二课时
复习回顾
动量守恒定律
内容:如果一个系统不受外力或者受合外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变。
表达式:①
② ③ ④
守恒条件:①不受外力;②合外力为零;③系统内力远大于外力;④在某一方向上符合以上三条中的某一条,则系统在这一方向上动量守恒。
注意事项:系统性;矢量性;相对性;同一性;普适性
应用动量守恒定律解题的一般步骤:
1.首先看研究对象和物理过程
2.再看动量守恒定律成立的条件是否被满足
3.注意正方向的选择与处理
4.寻找初末状态的总动量的数学表达形式
5.列出动量守恒关系式解题
优点
1.无论是恒力还是变力,都可以应用.2.不需考虑过程的细节,只需考虑初末状态.
1. A、B两物体发生正碰,碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动,其位移﹣时间图象(x﹣t)分别如图中ADC和BDC所示.由图可知,物体A、B的质量之比为(  )
A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.3:1
16
8
x/m
t/s
4
8
A
B
D
C
C
[小试锋芒]
2.如图所示,A、B两物体质量之比mA:mB=3:2,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑,当弹簧突然释放后,则( )
A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成系统的动量守恒B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数不同,A、B、C组成系统的动量一定不守恒C.若A、B所受的摩擦力大小相等,B、C组成系统的动量守恒D.无论A、B所受的摩擦力大小是否相等,A、B、C组成的系统一定动量守恒
D
系统在这一方向上动量守恒
3.如图所示,倾角为,的光滑斜面体A静止地放在光滑水平面上,将一滑块B从斜面顶端由静止释放,一段时间后滑块到达斜面底端,下列说法正确的是(  )
A.B下滑过程中,A对B的支持力小于B对A的压力B.B下滑过程中,B对A做正功C.B下滑过程中,A、B组成的系统水平方向上动量守恒D.B下滑过程中,A、B组成的系统动量守恒
BC
4.质量为0.8 kg的物体A,原来静止在有孔的平板上,一颗质量为10 g的子弹B,以800 m/s的初速度竖直向上从小孔穿过物体 A,如图所示,如果子弹穿过A后,A能上升的最大高度为0.8 m(A上升不计空气阻力,g=10 m/s2),试求:
(1) 子弹穿过A后的瞬时速度;(2 ) 设子弹受到的空气平均阻力为子弹重力的4倍,求子弹能上升的最大高度。
解:设向上为正方向
(1)由运动学公式的
由动量守恒定律得
联立代入数据解的
(2)子弹受力分析如图
由动能定理得
代入数据解
G
f
5.如图所示,在光滑的水平面上,一辆平板车载着一人以速度 水平向左匀速运动,已知车的质量为,人的质量为,某一时刻,人突然相对于车以的速度向右奔跑,则人奔跑时车对地的速度为( )
A.7.862m/s B.7.868m/s
C.7.870m/s D.7.875m/s
解:取水平向左为正方向
设人奔跑时对地速度为,人奔跑时车对地的速度为
由动量守恒定律得:
其中
解的:
注意事项:
1、矢量式,选正方向
2、同系性;各个物理量对应同一参考系
相对速度问题
[衔接高考]
1.如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑则( )
A.在以后的运动过程中,小球和槽的动量始终守恒B.在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C.被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动D.被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,小球能回到槽高h处
C
2.如图,光滑水平地面上有一小车,一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连,另一端与滑块相连,滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩,撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系(可视为惯性系)中,从撤去推力开始,小车、弹簧和滑块组成的系统(  )
A.动量守恒,机械能守恒B.动量守恒,机械能不守恒C.动量不守恒,机械能守恒D.动量不守恒,机械能不守恒
B
3.我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠.观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则(  )
A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D.甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功
B
4.一炮艇总质量为M,以速度匀速行驶,从船上以相对海岸的水平速度,沿前进方向射出一质量为m的炮弹,发射炮弹后艇的速度为,若不计水的阻力,则下列各关系式中正确的是________.(填选项前的编号)





5.如图所示,光滑水平面轨道上有三个滑块,A、B、C,质量分别为mA=mC=2m,mB=m,A、B用细绳连接,中间有一压缩的弹簧 (弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v0运动,C静止。某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同,求B与C碰撞前B的速度。
解:设共同速度为v,物体A与B分开后,B的速度为vB,由动量守恒定律(mA+mB)v0=mAv+mBvB ①mBvB=(mB+mC)v ②联立①②式,得B与C碰撞前B的速度
谢谢