《高中物理 第1章 碰撞與動(dòng)量守恒 章末總結(jié)課件 滬科版選修35》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 第1章 碰撞與動(dòng)量守恒 章末總結(jié)課件 滬科版選修35(31頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第1章章末總結(jié)內(nèi)容索引知識(shí)網(wǎng)絡(luò)題型探究達(dá)標(biāo)檢測(cè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)碰撞與動(dòng)量守恒基本概念沖量:I=Ft矢量性:與 一致過程量:與一段時(shí)間對(duì)應(yīng)動(dòng)量P=mv矢量性:與_相同力的方向速度的方向狀態(tài)量:與某一時(shí)刻或某一位置對(duì)應(yīng)碰撞與動(dòng)量守恒基本規(guī)律動(dòng)量定理內(nèi)容:物體所受 等于物體的動(dòng)量變化表達(dá)式:I=_=_動(dòng)量守恒定律內(nèi)容:如果一個(gè)系統(tǒng) ,或者所受合外力為0,那么這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變條件: 不受 ; 合外力為 ; 內(nèi)力_外力; 某一方向合外力為_表達(dá)式:pp,p0, _合力的沖量Ft不受外力(1)(2)(3)(4)外力零遠(yuǎn)大于0m1v1+m2v2m1v1+m2v2p彈性碰撞:動(dòng)量守恒,動(dòng)能非彈性碰撞碰撞與動(dòng)量
2、守恒基本規(guī)律動(dòng)量守恒定律應(yīng)用守恒反沖碰撞動(dòng)量守恒,動(dòng)能特例:完全非彈性碰撞不守恒題型探究1.沖量的計(jì)算(1)恒力的沖量:公式IFt適用于計(jì)算恒力的沖量.(2)變力的沖量通常利用動(dòng)量定理Ip求解.可用圖像法計(jì)算.在Ft圖像中陰影部分(如圖1)的面積就表示力在tt2t1時(shí)間內(nèi)的沖量.一、動(dòng)量定理及其應(yīng)用圖12.動(dòng)量定理Ftmv2mv1的應(yīng)用(1)它說明的是力對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng).應(yīng)用動(dòng)量定理解題時(shí),只考慮物體的初、末狀態(tài)的動(dòng)量,而不必考慮中間的運(yùn)動(dòng)過程.(2)應(yīng)用動(dòng)量定理求解的問題:求解曲線運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量變化量.求變力的沖量問題及平均力問題.3.物體動(dòng)量的變化率 等于它所受的合外力,這是牛頓第二定律的另一
3、種表達(dá)式.4.解題思路(1)確定研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析;(2)確定初、末狀態(tài)的動(dòng)量mv1和mv2(要先規(guī)定正方向,以便確定動(dòng)量的正負(fù),還要把v1和v2換成相對(duì)于同一慣性參考系的速度);(3)利用Ftmv2mv1列方程求解.例例1 質(zhì)量為0.2 kg的小球豎直向下以6 m/s的速度落至水平地面,再以4 m/s的速度反向彈回,取豎直向上為正方向,則小球與地面碰撞前后的動(dòng)量變化為_ kgm/s.若小球與地面的作用時(shí)間為0.2 s,則小球受到地面的平均作用力大小為_N(取g10 m/s2).2解析答案12解析解析由題知vt4 m/s方向?yàn)檎?,則動(dòng)量變化pmvtmv00.24 kgm/s0.2(6) k
4、gm/s2 kgm/s.由動(dòng)量定理F合tp得(Nmg)tp,則1.正確選擇系統(tǒng)(由哪幾個(gè)物體組成)和劃分過程,分析系統(tǒng)所受的外力,判斷是否滿足動(dòng)量守恒的條件.2.準(zhǔn)確選擇初、末狀態(tài),選定正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律列方程.二、多過程問題中的動(dòng)量守恒例例2 如圖2所示,兩端帶有固定薄擋板的滑板C長(zhǎng)為L(zhǎng),質(zhì)量為 ,與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,其光滑上表面上靜置著質(zhì)量分別為m、 的物塊A、B,A位于C的中點(diǎn),現(xiàn)使B以水平速度2v向右運(yùn)動(dòng),與擋板碰撞并瞬間粘連,不再分開,A、B可看做質(zhì)點(diǎn),物塊A與B、C的碰撞都可視為彈性碰撞.已知重力加速度為g,求: (1)B與C上擋板碰撞后的速度以及B、C碰撞后C在水平面上
5、滑動(dòng)時(shí)的加速度大??;解析答案答案答案 v2g圖2解析解析B、C碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:解得v1v對(duì)B、C,由牛頓第二定律得:解得a2g.(2)A與C上擋板第一次碰撞后A的速度大小.解析答案答案答案 解析解析設(shè)A、C第一次碰撞前瞬間C的速度為v2,由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式得物塊A與B、C的碰撞都可視為彈性碰撞,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:由能量守恒定律得解得A與C上擋板第一次碰撞后A的速度大小1.動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律是矢量表達(dá)式,還可寫出分量表達(dá)式;而動(dòng)能定理和能量守恒定律是標(biāo)量表達(dá)式,絕無分量表達(dá)式.2.動(dòng)量守恒及機(jī)械能守恒都有條件.
6、注意某些過程動(dòng)量守恒,但機(jī)械能不守恒;某些過程機(jī)械能守恒,但動(dòng)量不守恒;某些過程動(dòng)量和機(jī)械能都守恒.但任何過程能量都守恒.3.兩物體相互作用后具有相同速度的過程損失的機(jī)械能最多.三、動(dòng)量和能量綜合問題分析例例3 如圖3所示,固定的長(zhǎng)直水平軌道MN與位于豎直平面內(nèi)的光滑半圓軌道相接,圓軌道半徑為R,PN恰好為該圓的一條豎直直徑.可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A和B緊靠在一起靜止于N處,物塊A的質(zhì)量為mA2m,B的質(zhì)量為mBm.兩物塊在足夠大的內(nèi)力作用下突然分離,分別沿軌道向左、右運(yùn)動(dòng),物塊B恰好能通過P點(diǎn).已知物塊A與MN軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,重力加速度為g.求:(1)物塊B運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的速度大小vP;答案答
7、案 圖3解析答案解析解析對(duì)于物塊B,恰好通過P點(diǎn)時(shí)只受重力的作用,根據(jù)牛頓第二定律得 :(2)兩物塊剛分離時(shí)物塊B的速度大小vB;答案答案 解析答案解析解析對(duì)于物塊B,從N點(diǎn)到P點(diǎn)的過程中由機(jī)械能守恒定律得:(3)物塊A在水平面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.答案答案 解析答案解析解析設(shè)物塊A、B分離時(shí)A的速度大小為vA,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得:mAvAmBvB0 此后A滑行過程中,根據(jù)動(dòng)量定理得:mAgt0mAvA 聯(lián)立式可得:達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.(多選)一質(zhì)量為2 kg的質(zhì)點(diǎn)在一恒力F的作用下,在光滑水平面上從靜止開始沿某一方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),它的動(dòng)量p隨位移s變化的關(guān)系式為p8 kgm/s,關(guān)于該質(zhì)點(diǎn)的說法正確的
8、是A.速度變化率為8 m/s2B.受到的恒力為16 NC.1 s 末的動(dòng)量為16 kgm/sD.1 s 末的動(dòng)能為32 J123解析答案解析解析由式子p8 kgm/s和動(dòng)量定義式pmv,可以得到s ,再由勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式v22as,知加速度a8 m/s2,故A、B、C三個(gè)選項(xiàng)都是正確的;而1 s末的動(dòng)能應(yīng)是64 J,D選項(xiàng)錯(cuò)誤.1232.一質(zhì)量為0.5 kg的小物塊放在水平地面上的A點(diǎn),距離A點(diǎn)5 m的位置B處是一面墻,如圖4所示.物塊以v09 m/s的初速度從A點(diǎn)沿AB方向運(yùn)動(dòng),在與墻壁碰撞前的瞬間速度為7 m/s,碰撞后以6 m/s的速度反向運(yùn)動(dòng)直至靜止.g取10 m/s2.(1)
9、求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù);12解析答案3圖4答案答案 0.32解析解析對(duì)小物塊從A運(yùn)動(dòng)到B處的過程中由動(dòng)能定理得代入數(shù)值解得0.32.(2)若碰撞時(shí)間為0.05 s,求碰撞過程中墻面對(duì)物塊的平均作用力F;12解析答案3答案答案 130 N,方向向左解析解析取向右為正方向,碰撞后滑塊的速度v6 m/s由動(dòng)量定理得:Ftmvmv解得F130 N其中“”表示墻面對(duì)物塊的平均作用力方向向左.(3)求物塊在反向運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功W.12解析答案3答案答案 9 J解析解析對(duì)物塊反向運(yùn)動(dòng)過程中應(yīng)用動(dòng)能定理得 解得W9 J.3.兩滑塊a、b開始沿光滑水平面上同一條直線運(yùn)動(dòng),并發(fā)生碰撞.碰撞后兩者粘
10、在一起運(yùn)動(dòng).經(jīng)過一段時(shí)間后,從光滑路段進(jìn)入粗糙路段.兩者的位置s隨時(shí)間t變化的圖像如圖5所示.求:(1)滑塊a、b的質(zhì)量之比;12解析答案3答案答案 1 8圖5解析解析設(shè)a、b的質(zhì)量分別為m1、m2,a、b碰撞前的速度為v1、v2.由圖像得v12 m/s v21 m/s a、b發(fā)生完全非彈性碰撞,碰撞后兩滑塊的共同速度為v.由圖像得v m/s 由動(dòng)量守恒定律得 m1v1m2v2(m1m2)v 聯(lián)立式得m1m218 123(2)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機(jī)械能之比.12解析答案3答案答案 1 2解析解析由能量守恒定律得,兩滑塊因碰撞而損失的機(jī)械能為由圖像可知,兩滑塊最后停止運(yùn)動(dòng).由動(dòng)能定理得,兩滑塊克服摩擦力所做的功為W (m1m2)v2 聯(lián)立式,并代入數(shù)據(jù)得WE12123