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第十七章碰撞與動(dòng)量守恒 2 考點(diǎn)48動(dòng)量動(dòng)量定理 高考考法突破 考法1動(dòng)量動(dòng)量定理 應(yīng)試基礎(chǔ)必備 考點(diǎn)48動(dòng)量動(dòng)量定理 1 動(dòng)量 沖量 3 動(dòng)量定理 1 物體在一個(gè)過(guò)程始末的動(dòng)量變化量等于它在這個(gè)過(guò)程中所受力的沖量 2 mv mv F t t 或p p I 4 應(yīng)用動(dòng)量定理解題的一般步驟 1 選定研究對(duì)象 明確運(yùn)動(dòng)過(guò)程 2 受力分析和運(yùn)動(dòng)的初 末狀態(tài)分析 3 選正方向 根據(jù)動(dòng)量定理列方程求解 考法1動(dòng)量動(dòng)量定理動(dòng)量定理揭示了沖量和動(dòng)量變化量之間的關(guān)系1 應(yīng)用動(dòng)量定理的兩類(lèi)簡(jiǎn)單問(wèn)題 1 應(yīng)用I p求變力的沖量和平均作用力物體受到變力作用 不直接用I Ft求變力的沖量 2 應(yīng)用 p Ft求恒力作用下的曲線運(yùn)動(dòng)中物體動(dòng)量的變化 曲線運(yùn)動(dòng)中 作用力是恒力 可求恒力的沖量 等效代換動(dòng)量的變化量2 動(dòng)量定理使用的注意事項(xiàng) 1 用牛頓第二定律能解決的問(wèn)題 用動(dòng)量定理也能解決 題目不涉及加速度和位移 用動(dòng)量定理求解更簡(jiǎn)便 2 動(dòng)量定理的表達(dá)式是矢量式 運(yùn)用它分析問(wèn)題時(shí)要特別注意沖量 動(dòng)量及動(dòng)量變化量的方向 公式中的F是物體或系統(tǒng)所受的合力 3 動(dòng)量定理在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的應(yīng)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象中 安培力往往是變力 可用動(dòng)量定理求解有關(guān)運(yùn)動(dòng)過(guò)程物理量 5 考點(diǎn)49動(dòng)量守恒定律 高考考法突破 考法2動(dòng)量守恒定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用 應(yīng)試基礎(chǔ)必備 考法4多個(gè)物體組成的系統(tǒng)的動(dòng)量守恒問(wèn)題 考法3爆炸與反沖 考法5人船模型 考點(diǎn)49動(dòng)量守恒定律 1 動(dòng)量守恒定律內(nèi)容如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力 或者所受外力的矢量和為零 這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變 這就是動(dòng)量守恒定律 2 動(dòng)量守恒定律表達(dá)式 1 m1v1 m2v2 m1v 1 m2v 2 兩個(gè)物體組成系統(tǒng)相互作用前后 動(dòng)量保持不變 2 p1 p2 相互作用的兩物體組成系統(tǒng) 兩物體動(dòng)量變化量大小相等 方向相反 3 p 0 系統(tǒng)的動(dòng)量變化量為零 3 對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解 1 矢量性 只討論物體相互作用前后速度方向都在同一條直線上的情況 這時(shí)要選取一個(gè)正方向 用正 負(fù)號(hào)表示各矢量的方向 2 瞬時(shí)性 動(dòng)量是狀態(tài)量 動(dòng)量守恒指系統(tǒng)某一時(shí)刻的動(dòng)量恒定 不同時(shí)刻的動(dòng)量不能相加 3 相對(duì)性 動(dòng)量的大小與參考系的選取有關(guān) 一般以地球?yàn)閰⒖枷?考法2動(dòng)量守恒定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用1 動(dòng)量守恒定律的條件 1 系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受的合外力為零 2 系統(tǒng)所受的合外力不為零 比系統(tǒng)內(nèi)力小得多 3 系統(tǒng)所受的合力不為零 在某個(gè)方向上的分量為零2 動(dòng)量守恒定律解題的基本思路 1 確定研究對(duì)象并進(jìn)行受力分析 過(guò)程分析 2 確定系統(tǒng)動(dòng)量在研究過(guò)程中是否守恒 3 明確過(guò)程的初 末狀態(tài)的系統(tǒng)動(dòng)量的量值 4 選擇正方向 根據(jù)動(dòng)量守恒定律建立方程3 動(dòng)量守恒條件和機(jī)械能守恒條件的比較 1 守恒條件不同 系統(tǒng)動(dòng)量守恒是系統(tǒng)不受外力或所受外力矢量和為零 機(jī)械能守恒是只有重力或彈力做功 重力或彈力以外其他力不做功 2 系統(tǒng)動(dòng)量守恒 機(jī)械能不一定守恒 3 系統(tǒng)機(jī)械能守恒 動(dòng)量不一定守恒 考法4多個(gè)物體組成的系統(tǒng)的動(dòng)量守恒問(wèn)題根據(jù)具體情況靈活選取研究對(duì)象區(qū)分各階段中系統(tǒng)的外力和內(nèi)力 明確所選擇的研究對(duì)象的初 末狀態(tài)列出動(dòng)量守恒的方程進(jìn)行求解 考法5人船模型 1 全過(guò)程平均動(dòng)量也守恒 則有mv1 Mv2 mv1t Mv2t 即ms1 Ms2 2 適用條件 靜止?fàn)顟B(tài)系統(tǒng) 系統(tǒng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程 某一個(gè)方向上動(dòng)量守恒 3人船模型的適用條件是兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 10 考點(diǎn)50碰撞 高考考法突破 考法6碰撞分類(lèi)及其可能性判斷 應(yīng)試基礎(chǔ)必備 考點(diǎn)50碰撞 碰撞的種類(lèi)和特點(diǎn) 3 非彈性 一般 碰撞介于彈性和完全非彈性碰撞 碰撞時(shí)間較長(zhǎng) 能量 動(dòng)能 有損失 動(dòng)量守恒4 碰撞后運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能性的判定解決此類(lèi)問(wèn)題時(shí) 可用一般碰撞的速度范圍特點(diǎn)判斷 也可根據(jù)碰撞規(guī)律所遵循的三個(gè)制約關(guān)系進(jìn)行判斷 1 動(dòng)量制約 總動(dòng)量方向恒定不變 即p1 p2 p 1 p 2 2 動(dòng)能制約 碰撞雙方總動(dòng)能不會(huì)增加 Ek1 Ek2 E k1 E k2 3 運(yùn)動(dòng)制約 碰前兩物體同向運(yùn)動(dòng) 后物體速度必大于前物體速度 碰后原前物體速度必增大 大于或等于原后物體速度 否則碰撞沒(méi)有結(jié)束碰前兩物體相向運(yùn)動(dòng) 碰后兩物體運(yùn)動(dòng)方向不可能都不改變 或碰后兩物體速度均為零 14 考點(diǎn)51實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 高考考法突破 考法7對(duì)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)的考查 應(yīng)試基礎(chǔ)必備 考法8通過(guò)其他方案驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 考點(diǎn)51實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 1 實(shí)驗(yàn)原理質(zhì)量m1和m2兩小球發(fā)生正碰 碰前m1運(yùn)動(dòng) m2靜止 m1v1 m1v 1 m2v 2小球從斜槽上滾下后平拋 小球下落的高度相同 落地前運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同測(cè)出小球的質(zhì)量及兩球碰撞前后飛出的水平距離 代入公式驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律m1 OP m1 OM m2 O N 2 實(shí)驗(yàn)器材兩個(gè)小球 大小相等 質(zhì)量不等 斜槽 重垂線 白紙 復(fù)寫(xiě)紙 天平 刻度尺 圓規(guī) 三角板 或游標(biāo)卡尺 3 實(shí)驗(yàn)步驟 1 先用天平測(cè)出小球質(zhì)量m1 m2 2 安裝好實(shí)驗(yàn)裝置 斜槽固定在桌邊 槽的末端點(diǎn)切線水平 被碰小球放在斜槽前小支柱上 調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置使兩小球碰撞處于同一水平高度 碰撞瞬間 入射球與被碰球球心連線與軌道末端的切線平行 確保正碰后的速度方向水平 3 在地面上鋪一張白紙 白紙上鋪放復(fù)寫(xiě)紙 4 在白紙上記下重垂線所指的位置O 它表示入射球m1碰前的位置 5 不放被碰小球 入射球從斜槽上同一高度處滾下 重復(fù)10次 用圓規(guī)畫(huà)盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面 圓心就是入射球不碰撞時(shí)的落地點(diǎn)P 6 被碰小球放在斜槽末端 讓入射小球從同一高度滾下 發(fā)生正碰 重復(fù)10次 仿照步驟 5 求出入射小球落點(diǎn)的平均位置M和被碰小球落點(diǎn)的平均位置N 7 量出線段長(zhǎng)度OP OM和O N 兩小球的質(zhì)量和相應(yīng)數(shù)值代入m1 OP m1 OM m2 O N 8 整理實(shí)驗(yàn)器材放回原處4 數(shù)據(jù)處理驗(yàn)證m1 OP m1 OM m2 O N 注意式中相同的量取相同的單位5 注意事項(xiàng) 1 斜槽末端切線必須水平 小球放在斜槽末端水平部分任一位置都能靜止 2 使小支柱與槽口的距離等于小球直徑 3 入射小球每次都必須從斜槽同一高度由靜止釋放 4 入射小球質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量 5 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)桌 斜槽 記錄的白紙位置要始終保持不變 6 應(yīng)進(jìn)行多次碰撞 落點(diǎn)取平均位置來(lái)確定 以減小偶然誤差 考法7對(duì)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的考查實(shí)驗(yàn)原理的考查 本質(zhì)是測(cè)量質(zhì)量和水平速度之間的關(guān)系 19 專(zhuān)題16動(dòng)量守恒中的臨界問(wèn)題 高考考法突破 考法9應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決臨界問(wèn)題 專(zhuān)題16動(dòng)量守恒中的臨界問(wèn)題 3 涉及彈簧的臨界問(wèn)題包含彈簧的系統(tǒng) 物體A與彈簧作用 物體A減速運(yùn)動(dòng) 物體B加速運(yùn)動(dòng) 兩者距離逐漸減小 彈簧的壓縮量逐漸增大 彈簧被壓縮到最短 兩物體速度必相等 5 涉及最大高度的臨界問(wèn)題物體滑上斜面 斜面放在光滑水平面上 的過(guò)程中 斜面在水平方向做加速運(yùn)動(dòng) 物體滑到斜面上最高點(diǎn)的臨界條件是物體與斜面沿水平方向具有共同的速度 物體在豎直方向的分速度等于零 4 相向運(yùn)動(dòng)的兩物體不相撞的臨界問(wèn)題甲 乙各乘一輛冰車(chē) 兩者迎面滑來(lái) 為避免相撞 甲將箱子沿冰面推給乙 箱子滑到乙處 乙迅速抓住 兩者恰好不相撞條件是乙接到箱子后速度與甲推開(kāi)箱子后速度同向相等 22 專(zhuān)題17動(dòng)量與其他力學(xué)知識(shí)的綜合 高考考法突破 考法10動(dòng)量與其他力學(xué)知識(shí)的綜合考查 專(zhuān)題17動(dòng)量與其他知識(shí)的綜合