高二物理教科版选修3-5 第一章动量单元复习（共19张PPT）

(共19张PPT)
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动量单元复习

江苏省邗江中学
高二物理
动量
定义：物体质量与速度的乘积
定义式：p=mv
特点：矢量性、瞬时性、相对性


冲量
定义式
特点
I=Ft（恒力）
定义
力与作用时间的乘积
矢量性、过程性
?P
I合外力
动量定理

?P=0
动量守恒定律

内容
守恒条件
表达式
一个系统不受外力或所受外力之和为零，系统的总动量保持不变
一个系统不受外力或所受外力之和为零
p/= p

应用
碰撞
爆炸
反冲
……
预习学案：知识点一至四 参考答案
知识点一、动量
（1）乘积 （2）mv，与物体速度方向相同 （3）kg·m/s
知识点二、冲量
（1）乘积 （2）Ft，与F的方向相同 （3）N·s
知识点三、动量定理
知识点四、动量守恒定律
（1）一个系统不受外力或所受外力之和为零
（2）?P=0 或 p/=p 或
问题1.动量、冲量、动量定理
例1：关于物体动量和动能的下列说法中，正确的是：
A．一物体的动量不变，其动能一定不变
B．一物体的动能不变，其动量一定不变
C．两物体的动量相等，其动能一定相等
D．两物体的动能相等，其动量一定相等

动能
标量
状态量
(v：速率）

动量
矢量
状态量
P=mv
(v：速度）

√
Ⅹ
Ⅹ
Ⅹ
例2.在光滑的水平面上质量为m=0.1kg的钢球，以速度v1=5m/s向右运动，碰撞墙壁后以v2=3m/s的速度被反向弹回。求
（1）钢球碰撞前的动量；
（2）钢球碰撞后的动量；
（3）钢球的动量改变了多少.
解析：
(1)P=mv1=0.1×5=0.5kg·m/s 方向：水平向右
(2)P=mv2=0.1×3=0.3kg·m/s 方向：水平向左
(3)选择水平向左为正方
　　　　?P=mv2-mv1=0.3-(-0.5) =0.8kg·m/s
大小为0.8kg·m/s 　　　方向：水平向左

易错:?P=mv2-mv1=0.3-0.5=-0.2kg·m/s
动量为矢量，动量的变化需遵循平行四边形（或三角形）定则作差，初末动量在同一直线上，可选择正方向，明确各动量的正负，将矢量运算转化为代数计算
练习１.质量为m=0.1kg的钢球以速度v0=10m/s开始做平抛运动，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。求
（1）1秒末钢球的动量大小；
（2）1秒内钢球的动量变化量．


v0

v0
v１
解析：
P1=mv1＝0.1×
(2）方法一：?P=P1-P0=1kg·m/s
大小:1kg·m/s 方向：竖直向下
P1
P0
?P=P1-P0
矢量减
方法二：?P=I合 =mg·t=0.1×10×1=1kg·m/s
例3. 质量为m=0.2kg的小球从Ｈ＝5m高处由静止开始落下，与地面碰撞反弹上升的最大高度为ｈ＝1.8m，小球与地面碰撞的时间Δt=0.05s，不计空气阻力，取g=10m/s2，求：
（1）空中下落过程小球所受重力的冲量的大小IG1；
（2）空中上升过程中小球所受重力的冲量的大小IG2；
（3）碰撞过程中动量的变化ΔP的大小；
（4）碰撞过程中小球受到的平均撞击力Ｆ的大小.


Ｈ
ｈ

Δt
A
B
C
解析：
(2)根据对称性，B至C上升时间等于自由下落1.8m的时间
（3）碰撞过程中动量的变化ΔP的大小；
（4）碰撞过程中小球受到的平均撞击力Ｆ的大小.


Ｈ
ｈ

Δt
A
B
C

v1
v2
解析：
(3)设小球落地速度为v1，离地反弹时速度为v2
ΔP=P2-P1=mv2-mv1
选竖直向上为正方向 碰撞过程
ΔP=P2-P1=mv2-mv1=0.2×6-0.2×(-10)=3.2kg·m/s
动量的变化ΔP的大小为3.2kg·m/s
（方向：竖直向上）
（4）碰撞过程中小球受到的平均撞击力Ｆ的大小.


Ｈ
ｈ

Δt
A
B
C

v1
v2
解析：
(4)小球落地速度为v1=10m/s，离地反弹时速度为v2=6m/s
选竖直向上为正方向，小球与地面撞击过程
I合=?P
F·?t+(-mg·?t)=mv2 -m(-v1)
F·0.05+(-0.2×10·0.05)=0.2×6 -0.2×(-10)=66N
选竖直向上为正方向，小球全过程（A→C）
I合=?P
F·?t+[-mg·(t1+?t+t2)]=0-0
F·0.05+[-0.2×10·(1+0.05+0.6)]=0-0
F=66N
小结：
（1）确定研究对象，受力分析
（2）运动分析确定过程，选择正方向
（3）列方程 I合=ΔP 求解
（4）分析结果
恒力冲量

I= Ft
变力冲量

I合=ΔP

冲量
直接求解

ΔP=P2-P1
间接求解
I合=ΔP


动量变化

动量定理解题的步骤
问题二.动量守恒
例4.如图所示的装置中，木块Ｂ与水平桌面间是光滑的，子弹Ａ沿水平方向射入木块后，停在木块内，将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，则在此系统中，从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中
Ａ.动量守恒,机械能守恒
Ｂ.动量不守恒,机械能不守恒
Ｃ.动量守恒,机械能不守恒
Ｄ.动量不守恒,机械能守恒
子弹打入木块，存在滑动摩擦，机械能不守恒
子弹木块一起压缩弹簧过程，墙壁对系统有弹力，动量不守恒 正确答案B
例5.(2019·江苏高考)质量为M的小孩站在质量为m的滑板上，小孩和滑板均处于静止状态，忽略滑板与地面间的摩擦．小孩沿水平方向跃离滑板，离开滑板时的速度大小为v，求此时滑板的速度.
解析：小孩离开滑板过程，忽略滑板与地面间的摩擦,以小孩和滑板为系统，合外力为零，动量守恒
?P=0 0=Mv+m v/
选择小孩离开滑板时的速度v方向为正方, 小孩离开滑板过程
例6.如图所示，一质量为2m的平板车B放在光滑水平面上，在其右端放一质量为m的小木块A，A、B间动摩擦因数为μ，最后A相对B静止，重力加速度为g，求
（1）A、B最后的共同速度v1；
（2）A不从B上滑出，平板车B的长度L至少多少.
f
f/=f
v1
xA
xB
x相
析：A受到向右滑动摩擦力，向左匀减速直线，B受到向左的摩擦力，向左匀加速直线运动，最终一起匀速直线运动
f
f/=f
v1
xA
xB
x相
设经过ts，AB达到共同速度v1
解法一：
牛顿运动定律

f
f/=f
v1
xA
xB
x相
（1）设AB达到共同速度v1，AB系统合外力为零
解法二：
动量守恒能量守恒
AB系统，发生相对滑动的过程
能量守恒
动量守恒

例7.在光滑水平面上，有A、B两个小球向右沿同一直线运动，取向右为正，两球的动量分别是pA=5kgm/s，pB=7kgm/s，如图所示．若能发生正碰，则碰后两球的动量pA＇、pB＇可能是
A．pA＇=2kgm/s；pB＇=10kgm/s
B．pA＇=8kgm/s；pB＇=10kgm/s
C．pA＇= - 5kgm/s；pB＇=17kgm/s
D．pA＇=8kgm/s；pB＇=4kgm/s





A

B

PA

PB


碰撞：动量守恒 B错误
碰撞：动能不增加 C错误
碰撞：速度合理 D错误
5 +7 ≠ 8+ 10
vB增大，PB增大；
vA减小，PA减小
A正确

方法点拨:两球碰撞
（2）动能不增加
（1）动量守恒 P1+P2=P1/+P2/
（3）速度要合理
①碰前两物体同向运动，则应有v后>v前，碰后前面的物体速度一定增大，后面物体的速度一定减小，若碰后仍同向，则v后/②碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不变



A

B


发散.在光滑水平面上，有A、B两个小球向右沿同一直线运动，取向右为正，两球的动量分别是pA=5kgm/s，pB=7kgm/s，如图所示．若能发生正碰，碰后两球的动量是pA＇=2kgm/s；pB＇=10kgm/s,求两球质量（ma/mb）之比的范围？






A

B

PA

PB


（2）动能不增加
（1）动量守恒
（3）速度要合理
碰前：va > vb
碰后（同向）：va /≤ vb/

谢谢聆听！