物理人教版（2019）选择性必修第一册1.3动量守恒定律（22张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）选择性必修第一册1.3动量守恒定律（22张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 44.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-11-05 18:42:59 | ||
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文档简介
(共22张PPT)
1.3 动量守恒定律
动量定理： F t＝p′－p。（对象：单个物体）
如果用动量定理分别研究两个相互作用的物体，会不会有新的收获
温故而知新
情景创设：在光滑水平桌面上，A、B两物体质量分别是 mA 和 mB，沿同一直线向同一方向运动，速度分别是 vA 和 vB，vB＞vA。当 B 追上 A 时发生碰撞。碰撞后A、B 的速度分别是 vA′ 和 vB′。碰撞过程中 A 、B 间的相互作用力分别为 FAB、FBA。碰撞时，两物体之间力的作用时间很短，用 t 表示。
vB
vA
vB′
vA′
mB
mB
mA
mA
碰前
碰后
A
B
FAB
FBA
动量守恒定律
（1）大量理论和实验都证明：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为 0，这个系统的总动量保持不变。
（2）表达式：
p1＋p2＝p′1＋p′2
m1v′1＋ m2v′2 ＝ m1v1 ＋m2v2
F2
F1
内力
适用条件：系统不受外力或者所受外力的和为零。
微判断：下列过程系统动量是否守恒
光滑水平上，
子弹射入木块的过程
光滑水平上，剪断细绳，
弹簧恢复原长的过程
光滑水平上，剪断细绳，
弹簧恢复原长的过程
√
√
×
课本16.1.甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲推乙后，两人向相反方向滑去 。在甲推乙之前，两人的总动量为0；甲推乙后，两人都有了动量，总动量还等于0吗？
已知甲的质量为 45 kg，乙的质量为 50kg，求甲的速度与乙的速度大小之比。
当F内F外时，系统动量可视为守恒
碰撞：两节火车车厢在铁轨上相碰时，在碰撞瞬间，车厢间的作用力远大于铁轨给车厢的摩擦力，动量视为守恒。
爆炸：如手榴弹在空中爆炸的瞬间，火药施加的作用力远大于其重力，重力完全可以忽略不计，动量视为守恒；
例1：如图，在列车编组站里，一辆质量为m1=1.8×104 kg的货车在平直轨道上以v1＝2 m/s 的速度运动，碰上一辆质量为m2=2.2×104 kg的静止的货车，它们碰撞后结合在一起继续运动。求货车碰撞后运动的速度v2。
m1
m2
N2
F2
内力
外力
G2
0.9 m/s
F1
系统
G1
N1
例2: 一枚在空中飞行的火箭，质量为m，在某点的速度为v，方向水平，燃料即将耗尽。火箭在该点突然炸裂成两块，其中质量为m1的一块沿着与v 相反的方向飞去，速度为v1 ，求炸裂后另一块的速度v2 。
⑤解：解方程，得出最后的结果，并对结果进行分析。
应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法
①找：找研究对象(系统包括那几个物体)和研究过程；
②析：进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或在某一方向是否守恒)；
③定：规定正方向，确定初末状态动量正负号；
④列：由动量守恒定律列方程；
课本16.3. 质量是 10g 的子弹，以 300 m/s 的速度射入质量是 30g、静止在光滑水平桌面上的木块。
(1)如果子弹留在木块中，木块运动的速度是多大
解：（1）子弹、木块组成的系统，由动量守恒定律得v0＝(＋)v1
解得 v1＝v0＝ m/s ＝75m/s
(2)如果子弹把木块打穿，子弹穿过后的速度为=100m/s，这时木块的速度是多大
（2）若子弹打穿木块，由动量守恒定律可得 v0＝v2＋ v3
解得 v3＝(v0－v2)＝×(300－100) m/s＝ m/s
3. 质量是 10g 的子弹，以 300 m/s 的速度射入质量是 30g、静止在光滑水平桌面上的木块。
(3)如果子弹留在木块中，试求子弹射入木块过程由于摩擦产生的热量Q
思维发散
动量守恒定律的普适性
动量守恒定律不仅适用于宏观、低速问题，而且适用于高速、微观的问题。
1.3动量守恒定律
习题
【例1】(多选)如图，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止。对两车及弹簧组成的系统，下列说法正确的是( )
A.两手同时放开后，系统总动量始终为零
B.先放开左手，后放开右手，此后动量不守恒
C.先放开左手，后放开右手，总动量向左
D.无论是否同时放手，只要两手都放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零
ACD
【例2】 将两个完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑。开始时甲车速度大小为3 m/s，乙车速度大小为2 m/s，方向相反并在同一直线上，如图。
(1)当乙车速度为零时，甲车的速度多大 方向如何
(2)由于磁性极强，故两车不会相碰，那么两车的距离最小时，乙车的速度是多大 方向如何
答案:(1)1 m/s 方向向右
(2)0.5 m/s 方向向右
2.如图甲，光滑水平面上有A、B两物块，已知物块A的质量mA=2 kg，以一定的初速度向右运动，与静止的物块B发生碰撞并一起运动，碰撞前后的位移-时间图像如图乙(规定向右为正方向)，则碰撞后的速度及物块B的质量分别为( )
A.2 m/s，5 kg B.2 m/s，3 kg
C.3.5 m/s，2.86 kg D.3.5 m/s，0.86 kg
甲
乙
答案:B
2.在光滑水平面上，质量为m、速度大小为v 的A球与质量为2m的静止的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反，则碰撞后B球的速度大小可能是( )
A.0.6v B.0.4v C.0.3v D.0.2v
答案:A
v
vB′
vA′
m
m
2m
2m
A
B
4.将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )
A.30 kg·m/s B.5.7×102 kg·m/s
C.6.0×102 kg·m/s D.6.3×102 kg·m/s
答案:A
5.如图，在光滑的水平面上有两块并列放置的木块A与B，已知A的质量是500 g，B的质量是300 g，有一质量为80 g的小铜块C(可视为质点)以25 m/s的水平初速度开始在A的表面滑动。铜块最后停在B上，B与C一起以2.5 m/s的速度共同前进。求:
(1)木块A最后的速度vA';
(2)小铜块C离开A时，小铜块C的速度vC'。
答案:(1)2.1 m/s (2)4 m/s
6.在光滑水平地面上放置一辆小车，车上放置有木盆，在车与木盆以共同的速度向右运动时，有雨滴以极小的速度竖直落入木盆中而不溅出，如图，则在雨滴落入木盆的过程中，小车速度将( )
A.保持不变 B.变大
C.变小 D.不能确定
答案:C
1.3 动量守恒定律
动量定理： F t＝p′－p。（对象：单个物体）
如果用动量定理分别研究两个相互作用的物体，会不会有新的收获
温故而知新
情景创设：在光滑水平桌面上，A、B两物体质量分别是 mA 和 mB，沿同一直线向同一方向运动，速度分别是 vA 和 vB，vB＞vA。当 B 追上 A 时发生碰撞。碰撞后A、B 的速度分别是 vA′ 和 vB′。碰撞过程中 A 、B 间的相互作用力分别为 FAB、FBA。碰撞时，两物体之间力的作用时间很短，用 t 表示。
vB
vA
vB′
vA′
mB
mB
mA
mA
碰前
碰后
A
B
FAB
FBA
动量守恒定律
（1）大量理论和实验都证明：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为 0，这个系统的总动量保持不变。
（2）表达式：
p1＋p2＝p′1＋p′2
m1v′1＋ m2v′2 ＝ m1v1 ＋m2v2
F2
F1
内力
适用条件：系统不受外力或者所受外力的和为零。
微判断：下列过程系统动量是否守恒
光滑水平上，
子弹射入木块的过程
光滑水平上，剪断细绳，
弹簧恢复原长的过程
光滑水平上，剪断细绳，
弹簧恢复原长的过程
√
√
×
课本16.1.甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲推乙后，两人向相反方向滑去 。在甲推乙之前，两人的总动量为0；甲推乙后，两人都有了动量，总动量还等于0吗？
已知甲的质量为 45 kg，乙的质量为 50kg，求甲的速度与乙的速度大小之比。
当F内F外时，系统动量可视为守恒
碰撞：两节火车车厢在铁轨上相碰时，在碰撞瞬间，车厢间的作用力远大于铁轨给车厢的摩擦力，动量视为守恒。
爆炸：如手榴弹在空中爆炸的瞬间，火药施加的作用力远大于其重力，重力完全可以忽略不计，动量视为守恒；
例1：如图，在列车编组站里，一辆质量为m1=1.8×104 kg的货车在平直轨道上以v1＝2 m/s 的速度运动，碰上一辆质量为m2=2.2×104 kg的静止的货车，它们碰撞后结合在一起继续运动。求货车碰撞后运动的速度v2。
m1
m2
N2
F2
内力
外力
G2
0.9 m/s
F1
系统
G1
N1
例2: 一枚在空中飞行的火箭，质量为m，在某点的速度为v，方向水平，燃料即将耗尽。火箭在该点突然炸裂成两块，其中质量为m1的一块沿着与v 相反的方向飞去，速度为v1 ，求炸裂后另一块的速度v2 。
⑤解：解方程，得出最后的结果，并对结果进行分析。
应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法
①找：找研究对象(系统包括那几个物体)和研究过程；
②析：进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或在某一方向是否守恒)；
③定：规定正方向，确定初末状态动量正负号；
④列：由动量守恒定律列方程；
课本16.3. 质量是 10g 的子弹，以 300 m/s 的速度射入质量是 30g、静止在光滑水平桌面上的木块。
(1)如果子弹留在木块中，木块运动的速度是多大
解：（1）子弹、木块组成的系统，由动量守恒定律得v0＝(＋)v1
解得 v1＝v0＝ m/s ＝75m/s
(2)如果子弹把木块打穿，子弹穿过后的速度为=100m/s，这时木块的速度是多大
（2）若子弹打穿木块，由动量守恒定律可得 v0＝v2＋ v3
解得 v3＝(v0－v2)＝×(300－100) m/s＝ m/s
3. 质量是 10g 的子弹，以 300 m/s 的速度射入质量是 30g、静止在光滑水平桌面上的木块。
(3)如果子弹留在木块中，试求子弹射入木块过程由于摩擦产生的热量Q
思维发散
动量守恒定律的普适性
动量守恒定律不仅适用于宏观、低速问题，而且适用于高速、微观的问题。
1.3动量守恒定律
习题
【例1】(多选)如图，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止。对两车及弹簧组成的系统，下列说法正确的是( )
A.两手同时放开后，系统总动量始终为零
B.先放开左手，后放开右手，此后动量不守恒
C.先放开左手，后放开右手，总动量向左
D.无论是否同时放手，只要两手都放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零
ACD
【例2】 将两个完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑。开始时甲车速度大小为3 m/s，乙车速度大小为2 m/s，方向相反并在同一直线上，如图。
(1)当乙车速度为零时，甲车的速度多大 方向如何
(2)由于磁性极强，故两车不会相碰，那么两车的距离最小时，乙车的速度是多大 方向如何
答案:(1)1 m/s 方向向右
(2)0.5 m/s 方向向右
2.如图甲，光滑水平面上有A、B两物块，已知物块A的质量mA=2 kg，以一定的初速度向右运动，与静止的物块B发生碰撞并一起运动，碰撞前后的位移-时间图像如图乙(规定向右为正方向)，则碰撞后的速度及物块B的质量分别为( )
A.2 m/s，5 kg B.2 m/s，3 kg
C.3.5 m/s，2.86 kg D.3.5 m/s，0.86 kg
甲
乙
答案:B
2.在光滑水平面上，质量为m、速度大小为v 的A球与质量为2m的静止的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反，则碰撞后B球的速度大小可能是( )
A.0.6v B.0.4v C.0.3v D.0.2v
答案:A
v
vB′
vA′
m
m
2m
2m
A
B
4.将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )
A.30 kg·m/s B.5.7×102 kg·m/s
C.6.0×102 kg·m/s D.6.3×102 kg·m/s
答案:A
5.如图，在光滑的水平面上有两块并列放置的木块A与B，已知A的质量是500 g，B的质量是300 g，有一质量为80 g的小铜块C(可视为质点)以25 m/s的水平初速度开始在A的表面滑动。铜块最后停在B上，B与C一起以2.5 m/s的速度共同前进。求:
(1)木块A最后的速度vA';
(2)小铜块C离开A时，小铜块C的速度vC'。
答案:(1)2.1 m/s (2)4 m/s
6.在光滑水平地面上放置一辆小车，车上放置有木盆，在车与木盆以共同的速度向右运动时，有雨滴以极小的速度竖直落入木盆中而不溅出，如图，则在雨滴落入木盆的过程中，小车速度将( )
A.保持不变 B.变大
C.变小 D.不能确定
答案:C