2017-2018学年高中物理第一章碰撞与动量守恒章末总结同步备课教学案粤教版选修3-5

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1、第一章碰撞与动量守恒章末总结知识网络柿理越识构瑋网络，动量"=竺，矢量，方向与速度F的方向相同堤状态量动量变化量Ap=p・一p=m•Axi方向:与△刃方向相同冲量：J=F"矢量，方向与独丄的方向一致，若力为变力•冲量方向与相应时间内动量的改变量方向一致•是过程量（研究对象：一个物体（或一个系统）动量定理内容：合外力的冲量等于物体塾戲变化量公式:Fl=mi＞~uvu内容:如果一个系统空处丈•或者所受外力的矢昱和为零•这个系统的总动呈保持不变动量守I恒定律"①八=小作用前后总动量世回公式②m作用前后总动量不变动量守③△/）］=—“P2・相互作用的两个物体动量的变化大小担金、方向腿恒定律'

2、（①系统不受外力的作用I基本规律＜」②系统所受外力的矢量和为雯寸但条件］③内力远大于处力，且作用时间极姮，系统动量近似守恒.④系统在某一方向上不受外力或所受外力的合力为零•系统在该方向上动量守恒「爆炸：动量守恒，动能鯉If对心和非对心碰撞亠^弹性碰撞：动量守恒•机械能守恒应用＜砸撞＜I弹性和非弹性碰撞非弹性碰撞^动量守恒，机械能减少（或有损失）〔完全非弹性碰撞：动量守恒•机械能损失最多〔反冲：动量守恒——火箭适用范围：宏观、微观、高速、低速均适用题型探究一、动量定理及其应用1•冲量的计算（1）恒力的冲量：公式l=Ft适用于计算恒力的冲量.（2）变力的冲量①通常利用动量定理1=求解.

3、②可用图象法计算.在F~t图象屮阴影部分（如图1）的面积就表示力在时I'可A内的冲量.2.动量定理Ft=mv2-mv｝的应用(1)它说明的是力对吋I'可的累积效应.应用动量定理解题时，只考虑物体的初、末状态的动量,而不必考虑屮间的运动过程.(2)应用动量定理求解的问题：①求解曲线运动的动呈变化呈.②求变力的冲量问题及平均力问题.3.物体动量的变化率g等于它所受的合外力，这是牛顿第二定律的另一种表达式.4.解题思路(1)确定研究对彖，进行受力分析；(2)确定初、末状态的动量/〃旳和仍迪(要先规定正方向，以便确定动量的正负，还要把旳和血换成相对于同--惯性参考系的速度):⑶利用Ft=mv

4、-i—mv列方程求解.【例11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)1(取g=10m/s2).答案212解析由题知7=4m/s方向为正，则动量变化A刀=〃“一〃必=0.2X4kg・m/s—0.2X(―6)△Q2kg・m/s=2kg•m/s.由动量定理F合•t=△门得(尺一zzzg)t=△/?,则尺N+0.2X10N=12N.二、多过程问题中的动量守恒1.正确选择系统(由哪儿个物体组成)和划分过程，分析

5、系统所受的外力，判断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.【例2】如图2所示，两端带有固定薄挡板的滑板C长为乙质量为导，与地而间的动摩擦因数为“，其光滑上表面上静置着质量分别为〃人号的物块力、B,/位于C的中点，现使〃以水平速度2/向右运动，与扌当板碰撞并瞬间粘连，不再分开，/、〃可看做质点，物块〃与〃、C的碰撞都可视为弹性碰撞.已知重力加速度为®求：2v

6、C~（1）〃与C上挡板碰撞后的速度以及B、C碰撞后C在水平面上滑动时的加速度大小;（2"与C上挡板第一次碰撞后力的速度大小.答案（1"2据（2）和一2嗨解析（1）〃、C碰撞过程系统动量

7、守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：2X2K=Ki解得V[=V对〃、a由牛顿第二定律得:〃（w+-+-）g=（-+-）解得$=2ug.（2）设久Q第一次碰撞前瞬间Q的速度为叫，由匀变速直线运动的速度位移公式得V2—旳2=2（—臼）X”,物块力与20的碰撞都可视为弹性碰撞，系统动量守恒，由动量守恒定律得：严亠叭_严亠叭.（㊁十㊁）V2—（㊁十㊁）内十刃内由能量守恒泄律得解得A与C上挡板第一次碰撞后A的速度大小v—2ugL.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

8、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；某些过程动暈和机械能都守恒.但任何过程能暈都守恒.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3】如图3所示，固定的长直水平轨道与位于竖直平面内的光滑半圆轨道相接，圆轨道半径为斤，/幵恰好为该圆的一条竖直直径.可视为质点的物块畀和〃紧靠在一起静止于N处，物块力的质量伽=2/〃，〃的质量皿=刃两物块在足够大的内力作用下突然分离，分别沿轨道向左、右运动，物块〃恰