高中物理 1.3 動量守恒定律在碰撞中的應用 第2課時課件 粵教版選修3-5.ppt
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,,,動量守恒定律在碰撞中的應用第2課時,高中物理·選修3-5·粵教版,[目標定位] 1.進一步理解動量守恒定律的含義,理解動量守 恒定律的系統(tǒng)性、相對性、矢量性、同時性和普適性.2.進一 步熟練掌握應用動量守恒定律解決問題的方法和步驟.,1.動量守恒定律成立的條件 動量守恒定律的研究對象是_________的物體系統(tǒng),其成立的條件可理解為: (1)理想條件:______________. (2)實際條件:__________________. (3)近似條件:系統(tǒng)所受______比相互作用的______小得多,外力的作用可以被忽略.,相互作用,系統(tǒng)不受外力,系統(tǒng)所受外力為零,外力,內(nèi)力,(4)推廣條件:系統(tǒng)所受外力之和雖不為零,但在__________,系統(tǒng)不受外力或所受的外力之和為零,則系統(tǒng)在__________上動量守恒. 2.動量守恒定律的五性 動量守恒定律是自然界最重要、最普遍的規(guī)律之一.它是一個實驗定律,應用時應注意其:____性、______性、______性、______性、____性.,某一方向,這一方向,系統(tǒng),矢量,相對,同時,普適,一、動量守恒條件及守恒對象的選取 1.動量守恒定律成立的條件: (1)系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零; (2)系統(tǒng)在某一方向上不受外力或所受外力的合力為0; (3)系統(tǒng)的內(nèi)力遠大于外力. 2.動量守恒定律的研究對象是系統(tǒng).選擇多個物體組成的系統(tǒng)時,必須合理選擇系統(tǒng),再對系統(tǒng)進行受力分析,分清內(nèi)力與外力,然后判斷所選系統(tǒng)是否符合動量守恒的條件.,【例1】(雙選)質(zhì)量為M和m0的滑塊用 輕彈簧連接,以恒定速度v沿光滑 水平面運動,與位于正對面的質(zhì)量 為m的靜止滑塊發(fā)生碰撞,如圖1所示,碰撞時間極短,在此過程中,下列情況可能發(fā)生的是 ( ) A.M、m0、m速度均發(fā)生變化,碰后分別為v1、v2、v3, 且滿足(M+m0)v=Mv1+mv2+m0v3 B.m0的速度不變,M和m的速度變?yōu)関1和v2,且滿足Mv =Mv1+mv2 C.m0的速度不變,M和m的速度都變?yōu)関′,且滿足 Mv=(M+m)v′,圖1,D.M、m0、m速度均發(fā)生變化,M和m0的速度都變?yōu)関1, m的速度變?yōu)関2,且滿足(M+m0)v=(M+m0)v1+mv2 答案 BC 解析 M和m碰撞時間極短,在極短的時間內(nèi)彈簧形變極小,可忽略不計,因而m0在水平方向上沒有受到外力作用,動量不變(速度不變),可以認為碰撞過程中m0沒有參與,只涉及M和m,由于水平面光滑,彈簧形變極小,所以M和m組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒,兩者碰撞后可能具有共同速度,也可能分開,所以只有B、C正確.,二、單一方向動量守恒問題 1.動量守恒定律的適用條件是普遍的,當系統(tǒng)所受的合外力不為零時,系統(tǒng)的總動量不守恒,但是不少情況下,合外力在某個方向上的分量卻為零,那么在該方向上系統(tǒng)的動量分量就是守恒的. 2.分析該方向上對應過程的初、末狀態(tài),確定初、末狀態(tài)的動量. 3.選取恰當?shù)膭恿渴睾愕谋磉_式列方程.,三、多物體、多過程動量守恒定律的應用 對于由多個物體組成的系統(tǒng),由于物體較多,作用過程較為復雜,這時往往要根據(jù)作用過程中的不同階段,將系統(tǒng)內(nèi)的物體按作用的關(guān)系分成幾個小系統(tǒng),對不同階段、不同的小系統(tǒng)準確選取初、末狀態(tài),分別列動量守恒定律方程求解.,【例2】 (2014·江西高二聯(lián)考)如圖2 所示,A、B兩個木塊質(zhì)量分別為 2 kg與0.9 kg,A、B與水平地面間 接觸光滑,上表面粗糙,A、B靜 止.質(zhì)量為0.1 kg的鐵塊以10 m/s的速度從A的左端向右滑動,最后鐵塊與B的共同速度大小為0.5 m/s,求: (1)A的最終速度; (2)鐵塊剛滑上B時的速度.,圖2,答案 (1)0.25 m/s (2)2.75 m/s 解析 (1)選鐵塊和木塊A、B為一系統(tǒng), 由系統(tǒng)總動量守恒得:mv=(MB+m)vB+MAvA 可求得:vA=0.25 m/s (2)設(shè)鐵塊剛滑上B時的速度為u,此時A、B的速度均為vA=0.25 m/s. 由系統(tǒng)動量守恒得:mv=mu+(MA+MB)vA 可求得:u=2.75 m/s.,借題發(fā)揮 處理多物體、多過程動量守恒應注意的問題 1.注意正方向的選?。?2.研究對象的選取,是取哪幾個物體為系統(tǒng). 3.研究過程的選取,應明確哪個過程中動量守恒.,針對訓練 (單選)兩輛質(zhì)量相同的小車,置于光滑的水平面上,有一人靜止站在A車上,兩車靜止,如圖3所示.當這個人從A車跳到B車上,接著又從B車跳回A車并與A車保持相對靜止,則A車的速率 ( ) 圖3 A.等于零 B.小于B車的速率 C.大于B車的速率 D.等于B車的速率 答案 B,四、動量守恒定律應用中的臨界問題分析 在動量守恒定律的應用中,常常會遇到相互作用的兩物體相距最近、避免相碰和物體開始反向運動等臨界問題.分析臨界問題的關(guān)鍵是尋找臨界狀態(tài),臨界狀態(tài)的出現(xiàn)是有條件的,這個條件就是臨界條件.臨界條件往往表現(xiàn)為某個(或某些)物理量的特定取值.在與動量相關(guān)的臨 界問題中,臨界條件常常表現(xiàn)為兩物體的相對速度關(guān)系與相對位移關(guān)系,這些特定關(guān)系的判斷是求解這類問題的關(guān)鍵.,【例3】如圖4所示,甲、乙兩小孩各 乘一輛冰車在水平冰面上游戲, 甲和他的冰車總質(zhì)量共為M=30 kg, 乙和他的冰車總質(zhì)量也是30 kg.游戲 時,甲推著一個質(zhì)量為m=15 kg的 箱子和他一起以v0=2 m/s的速度滑行,乙以同樣大小的速度迎面滑來,為了避免相撞,甲突然將箱子沿冰面推給乙,箱子滑到乙處,乙迅速抓?。舨挥嫳婺Σ粒?圖4,(1)若甲將箱子以速度v推出,甲的速度變?yōu)槎嗌伲?用字母表示) (2)設(shè)乙抓住迎面滑來的速度為v的箱子后反向運動,乙抓住箱子后的速度變?yōu)槎嗌伲?用字母表示) (3)若甲、乙最后不相撞,甲、乙的速度應滿足什么條件?箱子被推出的速度至少多大?,- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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