粤教版高中物理选择性必修第一册精品课件 第1章 动量和动量守恒定律 本章整合.ppt

对点演练2.如图所示,甲车的质量是m甲=2.0kg,静止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一个质量为m=1.0kg可视为质点的物体,乙车质量为m乙=4.0kg,以v乙=9.0m/s的速度向左运动,与甲车碰撞以后甲车获得v甲=8.0m/s的速度,物体滑到乙车上,若乙车上表面与物体的动摩擦因数为0.50,g取10m/s2,则乙车至少多长才能保证物体不从乙车上滑下?答案2m解析乙与甲碰撞动量守恒,由动量守恒定律得m乙v乙=m乙v乙+m甲v甲物体在乙上滑动至有共同速度v,对物体与乙车运用动量守恒定律得m乙v乙=(m+m乙)v代入数据解得Δx=2m所以乙车至少长2m,才能保证物体不从乙车滑下.三、动量与其他力学知识的综合考查【例题3】如图所示的水平轨道中,AC段的中点B的正上方有一探测器,C处有一竖直挡板,物体P1沿轨道向右以速度v1与静止在A点的物体P2碰撞,并接合成复合体P,以碰撞时刻为计时零点,探测器只在t1=2s至t2=4s内工作.已知P1、P2的质量都为m=1kg,P与AC间的动摩擦因数为μ=0.1.AB段长l=4m,g取10m/s2,P1、P2和P均视为质点,P与挡板的碰撞为弹性碰撞.(1)若v1=6m/s,求P1、P2碰撞后瞬间的速度大小v和碰撞损失的动能ΔE.(2)若P与挡板碰撞后,能在探测器的工作时间内通过B点,求v1的取值范围和P向左经过A点时的最大动能E.答案(1)3m/s9J(2)10m/s≤v1≤14m/s17J解析(1)P1、P2碰撞,由动量守恒定律mv1=2mv代入数据得,v=3m/s把P与挡板碰撞前后运动过程当作物体运动过程处理,经过时间t1,P运动过的位移大小为x1规律方法运用牛顿运动定律、动量、能量的观点解题是解决动力学问题的三条重要途径.求解这类问题时要注意正确选取对象、状态、过程,并恰当选择物理规律.1.牛顿运动定律和运动学公式(力的观点)研究某一时刻(或某一位置)的动力学问题可使用牛顿第二定律,研究某一个恒力作用过程的动力学问题,且又直接涉及物体的加速度问题,可使用运动学公式和牛顿第二定律求解.如物体在拉力和摩擦力作用下沿水平面运动瞬间的牛顿第二定律方程:F-f=ma.物体沿轨道在竖直面内做圆周运动,最低点的向心力方程:F-mg=.2.动量定理和动量守恒定律(动量观点)(1)对于不涉及物体运动过程中的加速度而涉及物体运动时间的问题,特别对于打击一类的问题,因时间短且冲力随时间变化,则可使用动量定理求解,Ft=mv-mv0.(2)对于碰撞、爆炸、反冲一类的问题,若只涉及初、末速度而不涉及力、时间,可使用动量守恒定律求解.3.动能定理和能量守恒定律(能量观点)(1)对于不涉及物体运动过程中的加速度和时间的问题,无论是恒力做功还是变力做功,一般都利用动能定理求解.(2)如果物体只有重力和弹簧弹力做功而又不涉及运动过程中的加速度和时间问题,则可采用机械能守恒定律求解.(3)对于相互作用的两物体,若明确两物体相对滑动的距离,应考虑选用能量守恒定律建立方程.对点演练3.如图所示,粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为R=0.1m,半圆形轨道的底端放置一个质量为m=0.1kg的小球B,水平面上有一个质量为m=0.3kg的小球A以初速度v0=4.0m/s开始向着小球B运动,经过时间t=0.80s与B发生弹性碰撞.设两小球均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知小球A与水平面间的动摩擦因数μ=0.25,g取10m/s2,求:(1)两小球碰撞前A的速度大小;(2)小球B运动到最高点C时对轨道的压力;(3)小球A所停的位置距圆轨道最低点的距离.答案(1)2m/s(2)4N,方向竖直向上(3)0.2m解析(1)以v0的方向为正方向,碰撞前对A由动量定理有-μmgt=mvA-mv0解得vA=2m/s.(2)对A、B,碰撞前后动量守恒,有mvA=mvA+mvB因A、B发生弹性碰撞,故碰撞前后动能保持不变,学习目标1.了解空间向量的概念.2.理解由平面向量的运算及其法则推广到空间向量的过程.3.掌握空间向量线性运算的法则和运算律.4.掌握共线向量和共面向量的定义,会证明空间三点共线、四点共面.网络构建物体质量与速度的乘积p=mvΔp=p-p力与力的作用时间的乘积I=FtFt=mv-mv单个物体或者可看作整体的几个物体普遍适用p=p、Δp=0、Δp1=-Δp2不受外力,合外力为0,某一方向上合外力为0,内力远大于外力专项提升一、动量定理及其应用【例题1】一个小球,从静