高中物理 第1章 动量守恒研究章末整合课件 鲁科选修35.ppt

章末整合提升一、动量定理及应用1.内容：物体所受合外力的冲量等于它的动量变化.2.公式：Ft＝mv2－mv1它为矢量式在一维情况时选取正方向后可变为代数运算.3.研究对象是质点.应用动量定理分析或解题时只考虑物体的初、末状态的动量而不必考虑中间的运动过程.4.解题思路：(1)确定研究对象进行受力分析；(2)确定初末状态的动量mv1和mv2(要先规定正方向以便确定动量的正负还要把v1和v2换成相对于同一惯性参考系的速度)；(3)利用Ft＝mv2－mv1列方程求解.例1质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面再以4m/s的速度反向弹回取竖直向上为正方向则小球与地面碰撞前后的动量变化为____kg·m/s.若小球与地面的作用时间为0.2s则小球受到地面的平均作用力大小为________N(取g＝10m/s2).借题发挥(1)动量、动量的变化量和动量定理都是矢量或矢量式应用时先规定正方向.二、多过程问题中的动量守恒例2如图1所示光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C滑块B置于A的左端三者质量分别为mA＝2kg、mB＝1kg、mC＝2kg.开始时C静止A、B一起以v0＝5m/s的速度匀速向右运动A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动经过一段时间A、B再次达到共同速度一起向右运动且恰好不再与C碰撞.求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小.解析长木板A与滑块C处于光滑水平轨道上两者碰撞时间极短碰撞过程中滑块B与长木板A间的摩擦力可以忽略不计长木板A与滑块C组成的系统在碰撞过程中动量守恒则mAv0＝mAvA＋mCvC两者碰撞后长木板A与滑块B组成的系统在两者达到共同速度之前系统所受合外力为零系统动量守恒mAvA＋mBv0＝(mA＋mB)v长木板A和滑块B达到共同速度后恰好不再与滑块C碰撞则最后三者速度相等vC＝v联立以上各式代入数值解得：vA＝2m/s.答案2m/s例3两块厚度相同的木块A和B紧靠着放在光滑的水平面上其质量分别为mA＝0.5kgmB＝0.3kg它们的下表面光滑上表面粗糙；另有一质量mC＝0.1kg的滑块C(可视为质点)以vC＝25m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面如图2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3.0m/s求：(1)当C在A上表面滑动时C和A组成的系统动量是否守恒？C、A、B三个物体组成的系统动量是否守恒？解析当C在A上表面滑动时由于B对A有作用力C和A组成的系统动量不守恒.对于C、A、B三个物体组成的系统所受外力的合力为零动量守恒.答案不守恒守恒(2)当C在B上表面滑动时C和B组成的系统动量是否守恒？C刚滑上B时的速度vC′是多大？解析当C在B上表面滑动时C和B发生相互作用系统不受外力作用动量守恒.由动量守恒定律得：mCvC′＋mBvA＝(mB＋mC)vBC①A、B、C三个物体组成的系统动量始终守恒从C滑上A的上表面到C滑离A由动量守恒定律得：mCvC＝mCvC′＋(mA＋mB)vA②由以上两式联立解得vC′＝4.2m/svA＝2.6m/s.答案守恒4.2m/s三、动量和能量综合问题分析1.动量定理和动量守恒定律是矢量表达式还可写出分量表达式；而动能定理和能量守恒定律是标量表达式不能写分量表达式.2.动量守恒及机械能守恒都有条件.注意某些过程动量守恒但机械能不守恒；某些过程机械能守恒但动量不守恒；某些过程动量和机械能都守恒.但任何过程能量都守恒.3.两物体相互作用后具有相同速度的过程损失的机械能最多.例4如图3所示在一光滑的水平面上有三个质量都是m的物体其中B、C静止中间夹着一个质量不计的弹簧弹簧处于松弛状态今物体A以水平速度v0撞向B且立即与其粘在一起运动.求整个运动过程中.(1)弹簧具有的最大弹性势能；解析A、B碰撞过程动量守恒mv0＝2mv1；(2)物体C的最大速度.解析弹簧恢复原长时C物体的速度达到最大例5如图4所示质量分别为mA、mB的两个弹性小球A、B静止在地面上方B球距地面的高度h＝0.8mA球在B球的正上方.先将B球释放经过一段时间后再将A球释放.当A球下落t＝0.3s时刚好与B球在地面上方的P点处相碰.碰撞时间极短碰后瞬间A球的速度恰为零.已知mB＝3mA重力加速度大小g＝10m/s2忽略空气阻力及碰撞中的动能损失.求：(1)B球第一次到达地面时的速度；解析设B球第一次到达地面时的速度大小为vB由运动学公式有(2)P点距离地面的高度.解析设两球相碰前后A球的速度大小分别为v1和v1′(v1′＝0)B球的速度分别为v2和v2′.由运动学规律可知v1＝gt③由于碰撞时间极短重力的作用可以忽略两球相碰前后的动量守恒总动能保持不变.规定向下的方向为正有mAv1＋mBv2＝mBv2′④设