物理6 动量 第1讲 动量、动量守恒定律 .ppt

内容要求新课标卷真题命题热点动量从近几年高考试题看，高考对专题知识的考查主要以计算为主，重点考查碰撞模型、动量定理、动量守恒定律，命题多与力学主干知识综合，实现力学知识的综合运用.动量定理2016卷35题动量守恒定律及其应用2016卷、卷35题弹性碰撞和非弹性碰撞2015卷、卷35题，2014卷、卷35题，2013卷35题实验七：验证动量守恒定律2014卷35题第第1讲动量、动量守恒定律讲动量、动量守恒定律【考纲解读考纲解读】1.理解动量与冲量的概念、定义、方向和表理解动量与冲量的概念、定义、方向和表示方法；示方法；2.理解动量定理并能熟练运用；理解动量定理并能熟练运用；3.理解动量守恒定律理解动量守恒定律并能熟练掌握它的应用并能熟练掌握它的应用一、冲量、动量和动量定理1冲量(1)定义：力和力的_的乘积(2)公式：I_，适用于求恒力的冲量(3)方向：与_相同2动量(1)定义：物体的_与_的乘积考点O讲堂梳理自查作用作用时间 Ft 力的方向力的方向 质量量 速度速度(2)表达式：p_.(3)单位：千克米/秒；符号：kg m/s.(4)特征：动量是状态量，是_，其方向和_方向相同3动量定理(1)内容：物体所受合力的冲量等于物体_(2)表达式：F合tppp.(3)矢量性：动量变化量方向与_的方向相同，可以在力的方向上用动量定理(4)动能和动量的关系：Ek_.mv 矢量矢量 速度速度 动量的量的变化量化量 合力合力 二、动量守恒定律1动量守恒定律的内容如果一个系统_，或者_，这个系统的总动量保持不变2常用的四种表达式(1)p_，系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p.(2)m1v1m2v2_，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和(3)p1_，相互作用的两个物体动量的变化量等大反向(4)p_，系统总动量的增量为零不受外力不受外力 所受外力的矢量和所受外力的矢量和为零零 p m1v1m2v2 p2 0 3动量守恒定律的适用条件(1)理想守恒：不受外力或所受外力的合力为_(2)近似守恒：系统内各物体间相互作用的内力_它所受到的外力(3)某一方向守恒：如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，则系统_动量守恒零零 远大于大于 在在这一方向上一方向上 1对冲量的考查如图所示，质量为m的物体放在水平地面上在与水平方向成角的拉力F作用下，由静止开始运动，经过时间t，速度达到v.在这段时间内，拉力和重力的冲量大小分别为()AFt，mgt BFtcos，0Cmv,0 DFt,0【答案】A【解析】力的冲量等于力和力的作用时间的乘积2对动量与动能区别的考查(多选)两个质量不同的物体，如果它们的()A动能相等，则质量大的动量大B动能相等，则动量大小也相等C动量大小相等，则质量大的动能小D动量变化量相等，则受到合力的冲量大小也相等【答案】ACD3对动量定理的考查质量为4 kg的物体以2 m/s的初速度做匀变速直线运动，经过2 s，动量大小变为14 kg m/s.该物体()A所受合外力的大小可能大于11 NB所受合外力的大小可能小于3 NC所受的冲量可能小于6 NsD所受的冲量可能大于18 Ns【答案】D【解析】若设物体初速度方向为正方向，则初动量p1mv18 kgm/s，末动量只告诉了大小，则有两种可能：(1)p214 kgm/s，则Ftp2p16 kgm/s，F3 N；(2)p214 kgm/s，则Ftp2p122 kgm/s，F11 N负号表示方向所以选项D项正确【答案】C1动量、动能、动量变化量的比较考点1动量、冲量和动量定理2.动量定理的综合应用(1)求解恒力作用下的曲线运动问题曲线运动中，不论力是否恒定，运动轨迹是直线还是曲线，I合p始终成立，因此可由ppp求动量的变化由于涉及的是矢量运算，需要先选定一个正方向，一般选初速度方向为正方向，应用矢量运算的平行四边形定则(或三角形法则)进行运算(2)求解流体问题处理有关流体(如水、空气、高压燃气等)冲击物体表面产生的冲力(或压强)问题时候，可选在短时间(t)内射到物体表面上的流体为研究对象构建柱体微元模型应用动量定理分析求解，要特别注意根据题意正确地表示出该研究对象的质量和动量的变化例1篮球运动是一项同学们喜欢的体育运动，为了检测篮球的性能，某同学多次让一篮球从h11.8 m处自由下落，测出篮球从开始下落至第一次反弹到最高点所用时间为t1.3 s，该篮球第一次反弹从离开地面至最高点所用时间为0.5 s，篮球的质量为m0.6 kg，g取10 m/s2.求篮球对地面的平均作用力(不计空气阻力)思路剖析：(1)如何求出篮球从h1处下落的时间和速度？(2)如何求出球弹起的速度大小？(3)篮球对地面接触时受几个力的作用？练1“蹦床”已成为奥运会正式比赛项目，也是我国运动员待开发的运动项目之一在第29届奥林匹克运动会上我国小将陆春龙一举夺冠比赛中当他从离水平网面3.2 m高处自由落下，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面1.8 m高处已知他的质量为60 kg，与网接触的时间为1.4 s试求网对陆春龙的平均冲击力(取g10 m/s2)【答案】1.2103 N应用动量定理解题的步骤1确定研究对象：可以是单个物体，也可以是几个物体组成的系统2进行受力分析：分析研究对象以外的物体施加给研究对象的力3分析运动过程，选取正方向，确定初、末状态的动量以及整个过程合力的冲量4列方程：根据动量定理列方程求解1动量守恒定律的“五性”(1)矢量性：动量守恒定律的表达式为矢量方程，解题应选取统一的正方向(2)相对性：各物体的速度必须是相对同一参考系的速度(一般是相对于地面)(3)同时性：动量是一个瞬时量，表达式中的p1，p2，必须是系统中各物体在相互作用前同一时刻的动量，p1，p2，必须是系统中各物体在相互作用后同一时刻的动量考点2动量守恒定律理解及其应用(4)系统性：研究的对象是相互作用的两个或多个物体组成的系统(5)普适性：动量守恒定律不仅适用于低速宏观物体组成的系统，还适用于接近光速运动的微观粒子组成的系统2动量守恒定律的三种表达式及对应意义(1)pp，即系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p.(2)ppp0，即系统总动量的增量为0.(3)p1p2，即两个物体组成的系统中，一部分动量的增量与另一部分动量的增量大小相等、方向相反例2两块厚度相同的木块A和B，紧靠着放在光滑的水平面上，其质量分别为mA2.0 kg，mB0.90 kg，它们的下底面光滑，上表面粗糙，另有一质量mC0.10 kg的滑块C，以vC10 m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面，如图所示由于摩擦，滑块最后停在木块B上，B和C的共同速度为0.50 m/s.求：(1)木块A的最终速度vA；(2)滑块C离开A时的速度vC.思路剖析：(1)C从开始滑上A到恰好滑上A的右端过程中，A、B、C组成系统动量守恒吗？(2)C从滑上B后，B、C组成系统动量守恒吗？(3)C停在木块B上说明两者的速度有什么关系？【答案】(1)0.25 m/s(2)2.75 m/s【解析】C从开始滑上A到恰好滑上A的右端过程中，A、B、C组成系统动量守恒mCvC(mBmA)vAmCvCC刚滑上B到两者相对静止，对B、C组成的系统动量守恒mBvAmCvC(mBmC)v解得vA0.25 m/svC2.75 m/s.【答案】A应用动量守恒定律的解题步骤1明确研究对象，确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程)2进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或某一方向上是否守恒)3规定正方向，确定初末状态动量4由动量守恒定律列出方程5代入数据，求出结果，必要时讨论说明在运用动量定理解题时，常遇到研究对象是固体、液体、气体等流动的微小粒子，我们统称为流体由于流体具有流动性、连续性、没有固定的形状等特点，所以许多学生在求解时知道运用物理规律，但不知如何构建物理模型，只得望题兴叹实际上，求解这类问题，只要抓住流体的特点，建立柱体模型，化无形为有形，则往往可以使问题简单化，甚至格式化，一劳永逸微课堂流体动量问题与微元法例32016里约奥运会帆船帆板比赛18日下午在格洛丽亚码头结束中国选手陈佩娜在女子RSX级帆板项目上收获一枚银牌，中国队也因此再次跻身帆船帆板比赛奖牌榜的行列假设一艘帆船在静水中由于风力的推动而做匀速直线运动，帆面的面积为S，风速为v1，船速为v2(v2v1)，空气密度为，帆船在匀速前进的过程中帆面所受到的平均风力大小为多少？【答案】S(v1v2)2【解析】依题意画出示意图如图所示，以帆船为参考系，从帆面开始逆着风的方向取长度为(v1v2)t的一段空气柱为研究对象，这部分空气的质量为mS(v1v2)t这部分空气经过时间t后，相对于帆面速度都变为0，设帆船前进的方向为正方向，对这部分空气柱由动量定理得Ft0m(v1v2)练3高压采煤水枪出水口的截面积为S，水的射速为v，射到煤层上后，水速度为零，若水的密度为，求水对煤层的冲力【答案】NSv2【解析】取一小段时间的水进行研究，射到煤层上的水，在较短时间内速度变为零，煤一定对水产生力的作用因此，可以由动量定理来求煤对水的平均作用力，再由牛顿第三定律就知道水对煤的作用力设在t时间内射出的水的质量为m，则mSvt以m为研究对象，它在t时间内动量变化为p0mvSv2t 设N为水对煤层的冲力，N为煤层对水的反冲力，以N的方向为正方向根据动量定理有NtSv2t解得NSv2根据牛顿第三定律NNSv2.对于像气体、液体这种没有形状和大小的流体而言，解决的方法就是根据题意取出与一段时间相对应的一定长度的这种物体，即想办法“找出”形状和大小，求出其质量，然后根据其动量变化，利用动量定理列出方程进行求解模拟精选 组合专练【答案】B