第14章 第1单元 碰撞与动量守恒.ppt

　第十四章 碰撞与动量守恒 动量、动量守恒定律及其应用Ⅱ 弹性碰撞和非弹性碰撞Ⅰ 实验：验证动量守恒定律 只限于一维 ●怎么考 动量守恒定律的应用是本章重点、高考热点，动量、动量的变化量两个概念常穿插在规律中考查． 在高考中动量守恒定律常与能量守恒定律相结合，解决碰撞、打击、反冲、滑块摩擦等问题，还要重视动量守恒与圆周运动、核反应的结合． 探究和验证碰撞中的动量守恒，在高考实验考查中出现频率很高． ●怎么办 本专题题目比较简单，复习时重点放在动量守恒定律的应用方面，但不要做太多老高考的题目，重要的是理解动量守恒定律的内容，掌握用动量守恒定律解题的基本方法和步骤；掌握弹性碰撞和非弹性碰撞的概念，记住两物体碰撞的几个基本公式，运用动量守恒定律，并能结合能量关系解决简单的碰撞问题；精读教材，熟练掌握教材内容. 师说： 本节内容主要包括动量、碰撞、动量守恒定律等知识点，近几年高考对本节内容考查的几率较大，既有对本节内容的单独考查，又有与其他部分知识结合的考查，考查的题型有选择、填空、计算等，考查的难度中等. 1．动量、动能、动量变化量的比较 2.动量守恒定律 (1)内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变． (2)常用的表达式： ① ，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 ，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的总动量等于作用后的总动量． ③Δp1＝－Δp2，相互作用的两个物体动量的变化大小相等，方向相反． ④Δp＝0，系统总动量的变化为零． (3)成立的条件 系统 或系统所受 ，根据动量定理可知，系统的合外力冲量为零，系统的动量变化量为零，系统动量守恒． 系统在某一方向上不受外力，或所受外力之和为零，则系统所受合外力在这一方向上的冲量为零，因而系统在这一方向上的 ，系统在这一方向上动量守恒．当系统内力远大于外力或者某一方向上内力远大于外力时，系统的外力或某一方向上的外力可以忽略不计，则系统或系统在某一方向上动量近似守恒． 1．关于动量及其变化 (1)因为速度与参考系的选择有关，所以动量也跟参考系的选择有关．通常情况下，物体的动量是相对地面而言的． (2)计算动量变化时，应选正方向，与正方向同向取“＋”，反向取“－”． 2．动量守恒定律的“六性” 3.应用动量守恒定律的解题步骤 (1)确定相互作用的系统为研究对象； (2)分析研究对象所受的外力； (3)判断系统是否符合动量守恒条件； (4)规定正方向，确定初、末状态动量的正、负号； (5)根据动量守恒定律列式求解． 对于两个以上的物体组成的系统，由于物体较多，作用过程较为复杂，这时往往要根据作用过程中的不同阶段，建立多个动量守恒方程，或将系统内的物体按相互作用的关系分成几个小系统，分别建立动量守恒方程． 1．[2011·山东理综]如图所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v0、v0.为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度．(不计水的阻力) 解析：设乙船上的人抛出货物的最小速度为vmin，抛出货物后的速度为v1，甲船上的人接到货物后速度为v2，由动量守恒定律得： 12m×v0＝11m×v1－m×vmin　① 10m×2v0－m×vmin＝11m×v2　② 为避免两船相撞应满足：v1＝v2　③ 联立①②③式得：vmin＝4v0　④ 答案：4v0 1．碰撞 (1)概念：碰撞是指物体间的相互作用持续时间 ，而物体间相互作用力 的现象． (2)特点：在碰撞现象中，一般都满足内力 外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒． (3)分类 2.反冲现象 在某些情况下，原来系统内物体具有相同的速度，发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开．这类问题相互作用的过程中系统的动能 ，且常伴有其他形式能向动能的转化． 3．爆炸问题 爆炸与碰撞类似，物体间的相互作用力很大，且 系统所受的外力，所以系统动量 ，爆炸过程中位移很小，可忽略不计，作用后从相互作用前的位置以新的动量开始运动． 1．碰撞现象满足的规律 (1)动量守恒 (2)机械能不增加 (3)速度要合理 ①若碰前两物体同向运动，则应有v后v前，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有v前′≥v后′. ②碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变． 2．对反冲现象的三点说明 (1)系统内的不同部分在强大内力作用下向相反方向运动，通常用动量守恒来处理． (2)反冲运动中，由于有