高中创新设计物理粤教选修第一章碰撞与动量守恒章末整合提升.ppt

,网络构建,分类突破,单击此处编辑母版文本样式,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,高中创新设计物理粤教选修课件第一章碰撞与动量守恒章末整合提升,一、动量定理及应用,1,内,容：物体所受合外力的冲量等于物体动量的改变量,2公式：,Ft,m,v,t,m,v,0,，它为矢量式，在一维情况时可变为代数运算,3研究对象是质点：它说明的是外力对时间的积累效果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(要先规定正方向，以便确定动量的正、负，还要把初、末状态的速度换成相对于同一惯性参考系的速度)；(3)利用,Ft,m,v,t,m,v,0,列方程求解,【例1】,质,量为0.2 kg的小球竖直向下以6 m/s的速度落至水平地面，再以4 m/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_ kgm/s.若小球与地面的作用时间为0.2 s，则小球受到地面的平均作用力大小为_N(取,g,10 m/s,2,),答案,212,二、多过程问题中的动量守恒,1,正,确选择系统(由哪几个物体组成)和过程，分析系统所受的外力，看是否满足动量守恒的条件,2准确选择初、末状态，选定正方向，根据动量守恒定律列方程,解析(1)当C在A的上表面滑动时，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,由以上两式联立解得vC4.,解析(1)当C在A的上表面滑动时，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,4解题思路：(1)确定研究对象，进行受力分析；,2公式：Ftmvtmv0，它为矢量式，在一维情况时可变为代数运算,(2)确定初、末状态的动量(要先规定正方向，以便确定动量的正、负，还要把初、末状态的速度换成相对于同一惯性参考系的速度)；,mCvCmCvC(mAmB)vA,注意某些过程动量守恒，但机械能不守恒；,某些过程动量和机械能都守恒但任何过程，能量都守恒,解析(1)当C在A的上表面滑动时，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,2准确选择初、末状态，选定正方向，根据动量守恒定律列方程,解析(1)当C在A的上表面滑动时，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,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mAv0mAvAmCvC,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，vCv,A、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：,【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,m,A,2 kg、,m,B,1 kg、,m,C,C,静止，,A,、,B,一起以,v,0,5 m/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,图1,答案,2 m/s,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,m,A,v,0,m,A,v,A,m,C,v,C,两者碰撞后，长木板,A,与滑块,B,组成的系统，在两者达到同速之前系统所受合外力为零，系统动量守恒，,m,A,v,A,m,B,v,0,(,m,A,m,B,),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，,v,C,v,联立以上各式，代入数值解得：,v,A,2 m/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,m,A,0.5 kg，,m,B,0.3 kg，它们的下底面光滑，上表面粗糙；另有一质量,m,C,0.1 kg的滑块,C,(可视为质点)，以,v,C,25 m/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 m/s，求：,图2,(1)当,C,在,A,的上表面滑动时，,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？,(2)当,C,在,B,的上表面滑动时，,C,和,B,组成的系统动量是否守恒？,C,刚滑上,B,时的速度,v,C,是多大？,答案,(1),不,守恒守恒(2)守恒4.2 m/s,解析,(1)当,C,在,A,的上表面滑动时，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,高中创新设计物理粤教选修课件第一章碰撞与动量守恒章末整合提升,2动量守恒及机械能守恒都有条件,2公式：Ftmvtmv0，它为矢量式，在一维情况时可变为代数运算,【例4】如图3所示，两质量分别为m1和m2的弹性小球A、B叠放在一起，从高度为h处自由落下，且h远大于两小球半径，所有的碰撞都是完全弹性碰撞，且都发生在竖直方向已知m23m1，则小球A反弹后能达到的高度为 (),1内容：物体所受合外力的冲量等于物体动量的改变量,2 kg的小球竖直向下以6 m/s的速度落至水平地面，再以4 m/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_ kgm/s.,某些过程动量和机械能都守恒但任何过程，能量都守恒,mCvCmCvC(mAmB)vA,解析(1)当C在A的上表面滑动时，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,解析(1)当C在A的上表面滑动时，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,注意某些过程动量守恒，但机械能不守恒；,(2)确定初、末状态的动量(要先规定正方向，以便确定动量的正、负，还要把初、末状态的速度换成相对于同一惯性参考系的速度)；,两者碰撞后，长木板A与滑块B组成的系统，在两者达到同速之前系统所受合外力为零，系统动量守恒，mAvAmBv0(mAmB)v,联立以上各式，代入数值解得：vA2 m/s,联立以上各式，代入数值解得：vA2 m/s,3当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,2 m/s，vA2.,二、多过程问题中的动量守恒,(2)当,C,在,B,的上表面滑动时，,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：,m,C,v,C,m,B,v,A,(,m,B,m,C,),v,BC,A,、,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：,m,C,v,C,m,C,v,C,(,m,A,m,B,),v,A,由以上两式联立解得,v,C,4.2 m/s，,v,A,2.6 m/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，绝无分量表达式,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当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，两质量分别为,m,1,和,m,2,的弹性小球,A,、,B,叠放在一起，从高度为,h,处自由落下，且,h,远大于两小球半径，所有的碰撞都是完全弹性碰撞，且都发生在竖直方向已知,m,2,3,m,1,，则小球,A,反弹后能达到的高度为 (),图3,A,h,B,2,h,C,3,h,D,4,h,答案,D,谢谢观看！,