教科版高中物理选择性必修第一册精品课件 第一章 3.动量守恒定律.ppt

(4)同时性:动量守恒定律中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。(5)普适性:动量守恒定律不仅适用于两个物体组成的系统,也适用于多个物体组成的系统。不仅适用于宏观物体组成的系统,也适用于微观粒子组成的系统。对系统“总动量保持不变”的理解(1)系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等,不能误认为只是初、末两个状态的总动量相等。(2)系统的总动量保持不变,但系统内每个物体的动量可能都在不断变化。(3)系统的总动量指系统内各物体动量的矢量和,总动量不变指的是系统的总动量的大小和方向都不变。典型例题【例题2】在纳米技术中需要移动或修补原子,必须使在不停地做热运动(速率约几百米每秒)的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间,为此发明了“激光制冷”的技术。即利用激光作用于原子,使原子运动速率变慢,从而温度降低。若把原子和入射光子分别类比为一辆小车和一个小球,则“激光制冷”与下述的力学模型相似。如图所示,一辆质量为m的小车(左侧固定一轻质挡板)以速度v0水平向右运动;一个动量大小为p,质量可以忽略的小球水平向左射入小车后动量变为零;紧接着不断重复上述过程,最终小车将停下来。设地面光滑,求:(1)第一个小球入射后,小车的速度大小v1;(2)从第一个小球入射开始计数到小车停止运动,共入射多少个小球?处理动量守恒应用题“三步曲”(1)判断题目涉及的物理过程是否满足动量守恒的条件。(2)确定物理过程及其系统内物体对应的初、末状态的动量。(3)确定正方向,选取恰当的动量守恒的表达式列式求解。【变式训练3】某机车以0.8m/s的速度驶向停在铁轨上的15节车厢,跟它们对接。机车跟第1节车厢相碰后,它们连在一起具有一个共同的速度,紧接着又跟第2节车厢相碰,就这样,直至碰上最后一节车厢。设机车和车厢的质量都相等,则跟最后一节车厢相碰后车厢的速度为(铁轨的摩擦忽略不计)()A.0.053m/s B.0.05m/sC.0.057m/s D.0.06m/s答案:B解析:取机车和15节车厢整体为研究对象,由动量守恒定律得【变式训练4】一辆质量为m1=3.0×103kg的小货车因故障停在车道上,后面一辆质量为m2=1.5×103kg的轿车来不及刹车,直接撞入货车尾部失去动力。相撞后两车一起沿轿车运动方向滑行了s=6.75m停下。假设两车一起滑行过程中水平方向上两车只受滑动摩擦力,车轮与路面间的动摩擦因数μ=0.6,求碰撞前轿车的速度大小。(重力加速度g取10m/s2)答案:27m/s知识点三动量守恒定律的应用问题引领在光滑的水平面上有一辆平板车,一个人站在车上用大锤敲打车的左端,如图所示。在连续的敲打下,这辆车能持续地向右运动吗?说明理由。提示:不能当把锤头打下去时,锤头向右摆动,系统总动量为零,车向左运动;举起锤头时,锤头向左运动,车就向右运动。用锤头连续敲击时,车只是左右运动,一旦锤头不动,车就会停下来,所以车不能持续向右运动。归纳提升应用动量守恒定律的解题步骤:关于动量守恒定律理解的三个误区(1)误认为只要系统初、末状态的动量相同,则系统动量守恒。产生误区的原因是没有正确理解动量守恒定律,系统在变化的过程中每一个时刻动量均不变,才符合动量守恒定律。(2)误认为两物体作用前后的速度在同一条直线上时,系统动量才能守恒。产生该错误认识的原因是没有正确理解动量守恒的条件,动量是矢量,只要系统不受外力或所受合外力为零,则系统动量守恒,系统内各物体的运动不一定共线。(3)误认为动量守恒定律中,各物体的动量可以相对于任何参考系。出现该误区的原因是没有正确理解动量守恒定律,应用动量守恒定律时,各物体的动量必须是相对于同一惯性参考系,一般情况下,选地面为参考系。典型例题【例题3】如图所示,人站在滑板A上,以v0=4m/s的速度沿光滑水平面向右运动。当靠近前方的横杆时,人相对滑板竖直向上起跳越过横杆,A从横杆下方通过,与静止的滑板B发生碰撞并粘在一起,之后人落到B上,与滑板一起运动。已知人、滑板A和滑板B的质量分别为m人=60kg、mA=10kg和mB=30kg,求:(1)A、B碰撞过程中,A对B的冲量的大小和方向;(2)人最终与滑板的共同速度的大小。答案:(1)30N·s,方向水平向右(2)2.8m/s解析:(1)A、B碰撞过程中,A与B碰撞前后动量守恒,设碰后A、B的共同速度为v1。取向右为正方向,由动量守恒定律得mAv0=(mA+mB)v1解得v1=1m/s对B,由动量定理得A对B的冲量I=mBv1=30×1N·s=30