新教材高中物理第一章动量守恒定律本章小结课件新人教版选择性必修第一册.pptx

本章小结第一章动量守恒定律构建知识网络动动量量守守恒恒定定律律动动量量守守恒恒定定律律归纳专题小结专题1动量守恒定律量守恒定律应用中的用中的临界界问题1解解决决相相互互作作用用的的物物体体系系统统的的临临界界问问题题时时，应应处处理理好好以以下下三三个个方方面的问题：面的问题：(1)寻找临界状态寻找临界状态看看题题设设情情景景中中是是否否有有相相互互作作用用的的两两物物体体相相距距最最近近、恰恰好好滑滑离离、避避免免相碰和物体开始反向运动等临界状态相碰和物体开始反向运动等临界状态(2)挖掘临界条件挖掘临界条件与与动动量量相相关关的的临临界界问问题题，临临界界条条件件常常常常表表现现为为两两物物体体的的相相对对速速度度关关系与相对位移关系系与相对位移关系2常见类型常见类型(1)涉及弹簧类的临界问题涉及弹簧类的临界问题对对于于由由弹弹簧簧组组成成的的系系统统，在在物物体体间间发发生生相相互互作作用用的的过过程程中中，当当弹弹簧簧被压缩到最短或拉伸到最长时，弹簧两端的两个物体的速度必然相等被压缩到最短或拉伸到最长时，弹簧两端的两个物体的速度必然相等(2)涉及相互作用边界的临界问题涉及相互作用边界的临界问题在在物物体体滑滑上上斜斜面面(斜斜面面放放在在光光滑滑水水平平面面上上)的的过过程程中中，由由于于物物体体间间弹弹力力的的作作用用，斜斜面面在在水水平平方方向向上上将将做做加加速速运运动动，物物体体滑滑到到斜斜面面上上最最高高点点的的临临界界条条件件是是物物体体与与斜斜面面沿沿水水平平方方向向具具有有共共同同的的速速度度，物物体体到到达达斜斜面面顶顶端端时，在竖直方向上的分速度等于零时，在竖直方向上的分速度等于零(3)子弹打木块类的临界问题子弹打木块类的临界问题子子弹弹刚刚好好击击穿穿木木块块的的临临界界条条件件为为子子弹弹穿穿出出时时的的速速度度与与木木块块的的速速度度相相同，子弹位移为木块位移与木块厚度之和同，子弹位移为木块位移与木块厚度之和例例1如如图图所所示示，光光滑滑水水平平面面上上停停放放一一个个木木箱箱和和小小车车，木木箱箱质质量量为为m，小小车车和和人人总总质质量量为为m0，m0m41，人人以以速速率率v沿沿水水平平方方向向将将木木箱箱推推出出，木木箱箱被被挡挡板板以以原原速速反反弹弹回回来来以以后后，人人接接住住木木箱箱再再以以同同样样大大小小的的速速度度v第二次推出木箱，木箱又被原速反弹第二次推出木箱，木箱又被原速反弹问人最多能推几次木箱？问人最多能推几次木箱？当当vnv时，人人就就接接不不到到木木箱箱了了，由由此此得得，n2.5，分分析析可可知知应取取n3所以，人最多能推所以，人最多能推3次木箱次木箱答案：答案：3次次专题2碰撞碰撞问题的的综合合应用用概概述述：当当遇遇到到两两物物体体发发生生碰碰撞撞的的问问题题，不不管管碰碰撞撞环环境境如如何何，要要首首先先想到利用动量守恒定律想到利用动量守恒定律1三种碰撞类型的特点三种碰撞类型的特点(1)弹弹性性碰碰撞撞：碰碰撞撞过过程程中中不不仅仅动动量量守守恒恒，而而且且机机械械能能守守恒恒，碰碰撞撞前前后系统动能相等同时，在碰撞问题中常做动量和动能的换算后系统动能相等同时，在碰撞问题中常做动量和动能的换算(2)非非弹弹性性碰碰撞撞：碰碰撞撞过过程程中中动动量量守守恒恒，碰碰撞撞结结束束后后系系统统动动能能小小于于碰碰撞前系统动能减少的动能转化为其他形式的能量撞前系统动能减少的动能转化为其他形式的能量(3)完完全全非非弹弹性性碰碰撞撞：碰碰撞撞过过程程中中动动量量守守恒恒，碰碰撞撞结结束束后后两两物物体体结结合合为一整体以相同的速度运动，系统动能损失最大为一整体以相同的速度运动，系统动能损失最大2处理碰撞问题的思路处理碰撞问题的思路(1)对对一一个个给给定定的的碰碰撞撞，首首先先要要看看动动量量是是否否守守恒恒，其其次次再再看看总总动动能能是是否变化否变化(2)一一个个符符合合实实际际的的碰碰撞撞，除除动动量量守守恒恒外外还还要要满满足足能能量量守守恒恒，注注意意碰碰撞完成后不可能发生二次碰撞的速度关系判定撞完成后不可能发生二次碰撞的速度关系判定例例2如如图图所所示示，倾倾角角为为的的斜斜面面上上静静止止放放置置三三个个质质量量均均为为m的的木木箱箱，相相邻邻两两木木箱箱的的距距离离均均为为l.工工人人用用沿沿斜斜面面的的力力推推最最下下面面的的木木箱箱使使之之上上滑滑，逐逐一一与与其其他他木木箱箱碰碰撞撞每每次次碰碰撞撞后后木木箱箱都都粘粘在在一一起起运运动动整整个个过过程程中中工工人人的的推推力力不不变变，最最后后恰恰好好能能推推着着三三个个木木箱箱匀匀速速上上滑滑已已知知木木箱箱与与斜斜面面间间的动摩擦因数为的动摩擦因数为，重力加速度为，重力加速度为g.设碰撞时间极短，求：设碰撞时间极短，求：(1)工人的推力；工人的推力；(2)三个木箱匀速运动的速度；三个木箱匀速运动的速度；(3)在第一次碰撞中损失的机械能在第一次碰撞中损失的机械能专题3力学力学规律的律的选用用1解决动力学问题的三种方法解决动力学问题的三种方法(1)力的观点：应用受力分析、运动学公式和牛顿运动定律来求解力的观点：应用受力分析、运动学公式和牛顿运动定律来求解(2)能量观点：应用动能定理和能量守恒定律求解能量观点：应用动能定理和能量守恒定律求解(3)动量观点：应用动量定理和动量守恒定律求解动量观点：应用动量定理和动量守恒定律求解2三种方法的选择三种方法的选择(1)若若研研究究的的对对象象为为一一系系统统，且且它它们们之之间间有有相相互互作作用用力力，一一般般用用两两个个守守恒恒定定律律(动动量量守守恒恒定定律律、能能量量守守恒恒定定律律)去去解解决决问问题题但但须须注注意意是是否否满满足守恒的条件足守恒的条件(2)在在涉涉及及相相对对位位移移问问题题时时则则优优先先考考虑虑能能量量守守恒恒定定律律，即即用用系系统统克克服服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量，即转变为系统内能的量摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量，即转变为系统内能的量(3)在在涉涉及及碰碰撞撞、爆爆炸炸、打打击击、绳绳绷绷紧紧等等物物理理现现象象时时，必必须须注注意意到到一一般般这这些些过过程程均均隐隐含含有有系系统统机机械械能能与与其其他他形形式式能能量量之之间间的的转转化化这这种种问问题题由于作用时间短，故动量守恒定律一般能派上大用场由于作用时间短，故动量守恒定律一般能派上大用场(4)如如果果要要列列出出各各物物理理量量在在某某一一时时刻刻的的关关系系式式，可可应应用用牛牛顿顿第第二二定定律律(5)研研究究某某一一物物体体受受力力的的持持续续作作用用发发生生运运动动状状态态改改变变时时，一一般般用用动动量量定理定理(涉及时间的问题涉及时间的问题)或动能定理或动能定理(涉及位移问题涉及位移问题)去解决问题去解决问题例例3如如图图所所示示，有有一一固固定定在在水水平平面面上上的的平平直直轨轨道道，该该轨轨道道由由白白色色轨轨道道和和黑黑色色轨轨道道交交替替排排列列并并平平滑滑连连接接而而成成各各段段轨轨道道的的编编号号已已在在图图中中标标出出仅仅黑黑色色轨轨道道处处在在竖竖直直向向上上的的匀匀强强电电场场中中，一一不不带带电电的的小小滑滑块块A静静止止在在第第1段段轨轨道道的的最最左左端端，绝绝缘缘带带电电小小滑滑块块B静静止止在在第第1段段轨轨道道的的最最右右端端某某时时刻刻给给小小滑滑块块A施施加加一一水水平平向向右右的的恒恒力力F，使使其其从从静静止止开开始始沿沿轨轨道道向向右右运运动动，在在小小滑滑块块A运运动动到到与与小小滑滑块块B碰碰撞撞前前瞬瞬间间撤撤去去小小滑滑块块A所所受受的的水水平平恒力恒力滑滑块块A、B碰碰撞撞时时间间极极短短，碰碰后后粘粘在在一一起起沿沿轨轨道道向向右右运运动动已已知知白白色色轨轨道道和和黑黑色色轨轨道道各各段段的的长长度度均均为为L0.10 m，匀匀强强电电场场的的电电场场强强度度的的大大小小E1.0104 N/C；滑滑块块A、B的的质质量量均均为为m0.010 kg，滑滑块块A、B与与轨轨道道间间的的动动摩摩擦擦因因数数处处处处相相等等，均均为为0.40，绝绝缘缘滑滑块块B所所带带电电荷荷量量q1.0105 C，小小滑滑块块A与与小小滑滑块块B碰碰撞撞前前瞬瞬间间的的速速度度大大小小v6.0 m/s.A、B均均可可视视为为质质点点，且且不不计计A、B间间的的静静电电力力作作用用在在A、B粘粘在在一一起起沿沿轨轨道道向向右右运运动动过程中电荷量保持不变，重力加速度过程中电荷量保持不变，重力加速度g取取10 m/s2(1)求求F的大小；的大小；(2)求碰撞过程中滑块求碰撞过程中滑块B对滑块对滑块A的冲量；的冲量；(3)若若A和和B最终停在轨道上编号为最终停在轨道上编号为k的一段，求的一段，求k的数值的数值(2)设滑滑块A、B碰碰撞撞后后瞬瞬间A和和B的的共共同同速速度度为vAB，根根据据动量量守守恒恒定定律有律有mv2mvAB，设滑滑块B对滑滑块A的的冲冲量量为I，规定定水水平平向向右右为正正方方向向以以滑滑块A为研研究究对象，根据象，根据动量定理有量定理有ImvABmv，解得解得I0.030 Ns，负号表示滑号表示滑块B对滑滑块A的冲量方向水平向左的冲量方向水平向左即滑即滑块通通过标号号为15的白色的白色轨道后，仍有道后，仍有动能能Ek0.5(E1E2)6103 J，因因EkE1，故故滑滑块可可通通过第第16号号轨道道而而进入入第第17号号轨道道，进入入第第17号号轨道道时的的动能能EkEkE12103 JE2，故故不不能能通通过第第17号号轨道道，即最即最终停在第停在第17号号轨道上道上答案：答案：(1)1.84 N(2)0.030 Ns，负号表示方向水平向左，负号表示方向水平向左(3)17典练素养提升素素养养解解读读：学学科科核核心心素素养养是是通通过学学科科学学习而而逐逐渐形形成成的的正正确确价价值观念、必念、必备品格和关品格和关键能力能力本本章章能能从从理理论推推导和和实验验证的的角角度度，理理解解动量量守守恒恒定定律律，深深化化对物物体体之之间相相互互作作用用规律律的的理理解解能能用用动量量和和机机械械能能的的知知识分分析析和和解解释机机械械运运动现象象，解解决决一一维碰碰撞撞问题会会用用系系统的的思思想想和和守守恒恒的的思思想想分分析析物物理理问题能能恰恰当当使使用用证据据说明明自自己己的的观点点，质疑疑他他人人的的观点点能能从从运运动定定律律、动量量守守恒恒、能能量量守守恒恒等等不不同同角角度度思思考考物物理理问题通通过对动量量守守恒恒定定律律等等内内容容的的学学习，认识到到物物理理规律律的的内内在在一一致致性性和和适适用用范范围，认识到到物物理理研研究究是是建建立立在在观察察和和实验基基础上上的的一一项创造造性性工工作作，在在研研究究中中必必须坚持持实事求是的事求是的态度度【答案】【答案】D2科科学学态态度度与与责责任任 人人从从高高处处跳跳到到低低处处，为为了了安安全全，一一般般都都是是脚脚尖尖先着地，然后身体下蹲，这样做的目的是为了先着地，然后身体下蹲，这样做的目的是为了()A减小着地时所受冲量减小着地时所受冲量B使动量增量变得更小使动量增量变得更小C增大人对地面的压强，起到安全作用增大人对地面的压强，起到安全作用D延长对地面的作用时间，从而减小地面对人的作用力延长对地面的作用时间，从而减小地面对人的作用力【答案】【答案】D【解解析析】人人落落地地时从从脚脚尖尖着着地地到到脚脚掌掌全全部部与与地地面面接接触触需需要要一一定定的的时间，根根据据动量量定定理理IFt可可知知，动量量变化化量量一一定定时，作作用用时间越越长，作作用用力越小力越小3科科学学思思维维 如如图图所所示示，质质量量之之比比mAmB32的的两两物物体体A、B，原原来来静静止止在在平平板板小小车车C上上，地地面面光光滑滑现现同同时时对对A、B两两物物体体施施加加等等大大反反向向的水平恒力的水平恒力F1、F2，使，使A、B同时由静止开始运动，下列正确的说法是同时由静止开始运动，下列正确的说法是()A仅仅当当A、B与与平平板板车车上上表表面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数之之比比为为AB23时，时，A、B、C组成系统的动量才守恒组成系统的动量才守恒B无无论论A、B与与平平板板车车上上表表面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数是是否否相相同同，A、B、C组成系统的动量都组成系统的动量都守恒守恒C因为因为F1、F2等大反向，故等大反向，故A、B组成的系统的机械能守恒组成的系统的机械能守恒D若若A、B与与小小车车C上上表表面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数相相同同，则则C与与B的的运运动动方方向向相同相同【答案】【答案】B【解解析析】A、B、C组成成的的系系统合合力力为零零，系系统动量量守守恒恒，A错误，B正正确确；由由于于A、B与与C之之间有有摩摩擦擦力力，有有内内能能产生生，故故系系统机机械械能能不不守守恒恒，C错误；若若A、B与与小小车C上上表表面面间的的动摩摩擦擦因因数数相相同同，则A对C的的摩摩擦擦力力大大于于B对C的摩擦力，的摩擦力，A与与C的运的运动方向相同，方向相同，D错误4科科学学思思维维如如图图所所示示，一一质质量量为为m的的弹弹性性小小球球从从一一定定高高处处自自由由落落下下，与与倾倾斜斜角角为为45的的固固定定斜斜面面相相碰碰，碰碰撞撞前前小小球球的的动动量量为为p，方方向向竖竖直直向向下下，碰碰撞撞后后小小球球沿沿水水平平向向左左的的方方向向运运动动，动动量量大大小小为为p，设设碰碰撞撞时时间间极短且为极短且为t，则碰撞过程中，斜面对小球的平均作用力为，则碰撞过程中，斜面对小球的平均作用力为()【答案】【答案】C5科科学学思思维维(多多选)如如图图甲甲所所示示，在在光光滑滑水水平平面面上上的的两两小小球球发发生生正正碰碰，小小球球的的质质量量分分别别为为m1和和m2图图乙乙为为它它们们碰碰撞撞前前后后的的xt(位位移移时时间间)图像已知图像已知m10.1 kg.由此可以判断由此可以判断()A碰前碰前m2静止，静止，m1向右运动向右运动B碰后碰后m2和和m1都向右运动都向右运动Cm20.3 kgD碰撞过程中系统损失碰撞过程中系统损失了了0.4 J的机械能的机械能【答案】【答案】AC6科科学学探探究究 用用如如图图甲甲所所示示的的气气垫垫导导轨轨来来验验证证动动量量守守恒恒定定律律，用用频频闪闪照照相相机机闪闪光光4次次拍拍得得的的照照片片如如图图乙乙所所示示，已已知知闪闪光光时时间间间间隔隔为为t0.02 s，闪闪光光本本身身持持续续时时间间极极短短，已已知知在在这这4次次闪闪光光时时间间内内A、B均均在在080 cm范围内，且范围内，且第一第一次次闪光时，闪光时，A恰好过恰好过x55 cm处，处，B恰好过恰好过x70 cm处，则由图可知处，则由图可知：(1)两滑块在两滑块在x_cm处碰撞处碰撞(2)两滑块在第一次闪光后两滑块在第一次闪光后t_s时发生碰撞时发生碰撞(3)若碰撞过程中满足动量守恒，则若碰撞过程中满足动量守恒，则A、B两滑块的质量比为两滑块的质量比为_【答案】【答案】(1)60(2)0.01(3)23