人教版高中物理选择性必修第一册精品课件 第1章 动量守恒定律 3 动量守恒定律 (2).ppt

解析:两个小车及磁铁组成的系统在水平方向不受外力作用,两磁铁之间的磁力是系统内力,系统动量守恒,设向右为正方向。(1)v甲=3m/s,v乙=-2m/s据动量守恒定律得mv甲+mv乙=mv甲代入数据解得v甲=v甲+v乙=(3-2)m/s=1m/s,方向向右。(2)两车相距最小时,两车速度相同,设为v由动量守恒定律得mv甲+mv乙=mv+mv规律总结应用动量守恒定律的解题步骤

明确研究对象,确定系统的组成

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受力分析,确定动量是否守恒

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规定正方向,确定初、末状态动量

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根据动量守恒定律,建立守恒方程

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代入数据,求出结果并讨论说明学以致用如图甲所示,光滑水平面上有A、B两物块,已知物块A的质量mA=2kg,以一定的初速度向右运动,与静止的物块B发生碰撞并一起运动,碰撞前后的位移—时间图像如图乙所示(规定向右为正方向),则碰撞后的速度及物块B的质量分别为()A.2m/s,5kg B.2m/s,3kgC.3.5m/s,2.86kg D.3.5m/s,0.86kg甲乙答案:B模型方法?素养提升方法归纳动量守恒定律与机械能守恒定律的比较。项目动量守恒定律机械能守恒定律相同点研究对象相互作用的物体组成的系统研究过程某一运动过程不同点守恒条件系统不受外力或所受外力的矢量和为零系统只有重力或弹力做功表达式p1+p2=p1+p2Ek1+Ep1=Ek2+Ep2表达式的矢标性矢量式标量式某一方向上应用情况可在某一方向独立使用不能在某一方向独立使用运算法则用矢量法则进行合成或分解代数和冲击摆的装置是一个用细线悬挂着的沙箱(如图所示),其过程为一粒质量为m的弹丸以水平速度v击中沙箱,弹丸陷入箱内,使沙箱摆至某一高度。此过程中,子弹和沙箱组成的系统动量守恒吗?机械能守恒吗?提示:子弹射入沙箱的过程,动量守恒,机械能不守恒;子弹和沙箱向上摆动的过程,动量不守恒,机械能守恒。典例剖析(多选)如图所示,在光滑水平地面上,A、B两物体质量都为m,A以速度v向右运动,B左端有一轻弹簧且初速度为0,在A与弹簧接触以后的过程中(A与弹簧不粘连),下列说法正确的是()A.A、B两物体组成的系统机械能守恒B.弹簧恢复原长时,A的动量一定为零C.轻弹簧被压缩到最短时,A的动能为D.轻弹簧被压缩到最短时,A、B系统总动量仍然为mv答案:BD特别提醒1.系统的动量(机械能)是否守恒,与选择哪几个物体作为系统和分析哪一段运动过程有直接关系。

2.解决涉及相互作用的系统的能量转化问题时,往往要综合应用动量守恒定律、机械能守恒定律、动能定理、能量守恒定律、功能关系列出相应方程分析解答。学以致用如图所示,带有半径为R的光滑圆弧的小车的质量为m车,置于光滑水平面上,一质量为m的小球从圆弧的最顶端由静止释放,则球离开小车时,球和车的速度分别为多少?(重力加速度为g)解析:球和车组成的系统在水平方向动量守恒,设球、车分离时,球的速度大小为v1,方向向左,车的速度大小为v2,方向向右,有mv1-m车v2=0随堂训练1.下列情形中,总动量不变的是()A.用铁锤击打放在铁砧上的铁块,击打过程中,铁锤和铁块的总动量B.子弹水平穿过放在光滑桌面上的木块的过程中,子弹和木块的总动量C.子弹水平穿过墙壁的过程中,子弹和墙壁的总动量D.棒击垒球的过程中,棒和垒球的总动量答案:B解析:选项A中铁块受铁砧竖直向上的作用力远大于铁锤和铁块的总重力,铁锤和铁块所受合外力不为零;选项C中墙壁受地面的作用力,子弹和墙壁所受合外力不为零;选项D中棒受人手的作用力,棒和垒球所受合外力不为零。选项A、C、D中情形不满足动量守恒的条件。2.在光滑水平面上,质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m的静止的B球碰撞后,A球的速度方向与碰撞前相反,则碰撞后B球的速度大小可能是()A.0.6v B.0.4v C.0.3v D.0.2v答案:A解析:由动量守恒定律得mv=mvA+2mvB,规定A球原方向为正方向,由题意可知vA为负值,则2vBv,因此B球的速度可能为0.6v,选项A正确。3.如图甲所示,质量为m1的薄长木板静止在光滑的水平面上,t=0时一质量为m2的滑块以水平初速度v0从长木板的左端冲上木板并最终从右端滑下。已知滑块和长木板在运动过程中的v-t图像如图乙所示,则木板与滑块的质量之比m1∶m2为()A.1∶2 B.2∶1C.1∶3 D.3∶1答案:B解析:取滑块的初速度方向为正方向,对滑块和木板组成的系统,根据动量守恒定律有m2v0=m1v1+m2v2,由题图乙知v0=40m/s,v2=2