第一章,动量和动量守恒定律,复习课件--高二上学期物理粤教版（）选择性必修第一册

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　动量和动量守恒定律动量冲量动量守恒定律动量定理碰撞反冲弹性碰撞非弹性碰撞完全非弹性碰撞本章知识结构

　知识 一1. 定义和 ：运动物体的质量和________ 的乘积叫作物体的动量 ， 通常用p 来表示 ．2. 表达式：

　：p ＝________.3. 单位：

　：kg·m/s.4. 标矢性 ：动量是矢量 ， 其方向和______ 方向相同 ．5.理解：① 瞬时性；② 相对性6.动量与动能的关系：___________________动量速度mv速度

　知识 二冲量1. 定义 ：力和力的____________ 的乘积叫作这个力的冲量 ．公式：I ＝________.2. 单位 ：冲量的单位是________， ， 符号是________． ．3. 方向 ：冲量是矢量 ， 冲量的方向与力的方向________． ．4.理解:① 时间性：② 矢量性：作用时间Ft牛 牛·秒 秒 N·s相同

　知识 三1. 内容 ：物体所受______ 的冲量等于物体______ 的变化 ．2. 公式：_____________________.3. 矢量性与 ：动量变化量的方向与________ 的方向相同 ， 可以在某一方向上应用动量定理 ．4.理解:① ①F指 指 物体或系统所受的_______② 矢量性：注意冲量 、 动量及动量变化量的方向；③ 适用: 恒( 变)力 力 ，单 单( 多) 过程 ．动量定理合外力 动量I = Ft = Δp = mv t － －mv 0合外力合外力

　知识 三 动量定理5． ． 基本思路

　【 冲量的计算方法 】(1)恒力的冲量：I＝Ft(2)变力的冲量①F－t图像：图像与t轴所围的面积即为变力的冲量②已知初、末动量：动量定理

　1.如图所示，一高空作业的工人重为600 N，系一条长为L＝5 m的安全带，若工人不慎跌落时安全带的缓冲时间t＝1 s，则安全带受的冲力是多少？(g 取10 m/s 2 )【解析】

　解法一[ [ 分过程 法 ]: 设工人刚要拉紧安全带时的速度为 v v

　 v v2 2 ＝2 2 gL ，得 v v ＝ ＝ 2 2 gL

　 取向下为正方向， 对工人由动量定理知 ：

　( ( mg － F F ) ) t t ＝0 0 － mv

　 解 得 F F ＝ mgt ＋ mvt t＝ 1 200 N.

　由牛顿第三定律，工人给安全带的冲力 F F ′ 为 1 200 N ，方向竖直向下．

　1.如图所示，一高空作业的工人重为600 N，系一条长为L＝5 m的安全带，若工人不慎跌落时安全带的缓冲时间t＝1 s，则安全带受的冲力是多少？(g 取10 m/s 2 )解法二[ [ 全过程法] ] ：

　取向下为正方向, , 在整个下落过程中对工人 ，

　由动量定理得

　mg        2 2 L Lg g＋ t t － Ft ＝0 0

　解得 F F ＝mg        2 2 L Lg g＋ t tt t＝ 1 200 N.

　由牛顿第三定律知工人给安全带的冲力大小为 F F ′ ＝ F F ＝ 1 200

　N． ，方向竖直向下．

　2.(2019· 全国卷Ⅰ Ⅰ·16) 最近 ， 我国为 “ 长征九号 ” 研制的大推力新型火箭发动机联试成功 ， 这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展.若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s， ， 产生的推力约为4.8× ×10 6 N， ， 则它在1 s 时间内喷射的气体质量约 为A.1.6× ×10 2 kg B.1.6× ×10 3 kg C.1.6× ×10 5 kg D.1.6× ×10 6 kg解析 设 1 s 时间内喷出的气体的质量为 m，喷出的气体与该发动机的相互作用力为 F，由动量定理有 Ft＝mv－0，则 m＝ Ftv＝ 4.8×106 ×13×10 3 kg＝1.6×10 3

　kg，选项 B 正确.

　动量守恒定律 知识四1. 内容 ：如果一个系统__________， ， 或者所受外力的________ 为零 ，这个系统的总动量保持 不变 ．2. 表达式：① ① m 1 v 1 ＋ ＋m 2 v 2 ＝ ＝m 1 v 1 ′＋ ＋m 2 v 2 ′② ②Δp 1 ＝－Δp 23. 动量守恒的条件：① 理想守恒：系统不受外力或所受外力的矢量和为零 ．② 近似守恒：系统受到的外力矢量和不为零 ， 但当内力远大于外力 ．③ 某一方向上守恒：系统在某个方向上所受外力矢量和为零时 ， 系统在该方向上动量守恒 ．不受外力 矢量和

　动量守恒定律 知识四4. 理解：

　性 相对性 公式中v 1 、v 2 、v 1 ′ 、v 2 ′ 必须相对于同一个惯性系同时性公式中v 1 、v 2 是在相互作用前同一时刻的速度，v 1 ′ 、v 2 ′ 是在相互作用后同一时刻的速度矢量性应先选取正方向，凡是与选取的正方向一致的动量为正值，相反为负值性 普适性 不仅适用于低速宏观系统，也适用于高速微观系统5. 基本思路：

　碰撞问题 知识五碰撞类型 重要关系式或结论 弹性碰撞 m 1 v 1 ＋ ＋m 2 v 2 ＝ ＝m 1 v 1 ′＋ ＋m 2 v 2 ′ ′ 12 m 1 v21 ＋ 12 m 2 v22 ＝ 12 m 1 v 1 ′ 2 ＋ 12 m 2 v 2 ′ 2

　一 动 一 静：v 1 ′ ＝  m1 －－m 2  v 1m 1 ＋ ＋m 2、v 2 ′ ＝2m 1 v 1m 1 ＋ ＋m 2

　非弹性碰撞 m 1 v 1 ＋ ＋m 2 v 2 ＝ ＝m 1 v 1 ′＋ ＋m 2 v 2 ′ ′ ΔE

　= = 12 m 1 v21 ＋ 12 m 2 v22

　 - 12 m 1 v 1 ′ 2

　- 12 m 2 v 2 ′ 2

　完全非弹性碰撞 m 1 v 1 ＋ ＋m 2 v 2 ＝ ＝(m 1 ＋ ＋m 2 )v ΔE＝ ＝ 12 m 1 v21 ＋ 12 m 2 v22 － 12 (m 1 ＋＋m 2 )v 2

　碰撞问题 知识五2. 碰撞现象满足的规律(1) 动量守恒定律 ．(2) 机械能不增加 ．(3) 速度要合理 ．① 若碰前两物体同向运动 ， 则应有v 后 ＞v 前 ， 碰后原来在前面的物体速度一定增大 ， 若碰后两物体同向运动 ， 则应有v 前 ′ ≥v 后 ′′.② 碰前两物体相向运动 ， 碰后两物体的运动方向不可能都不改变 ．

　3、 、【 【22 湛江 10 月 月 T13】

　】如图所示，一倾角 30   ° 、长 6m x  的斜面固定在水平面上，质量 10.2kg m 的物块 A 静止于斜面上的 O 点处。一质量 20.3kg m 的小球 B 从斜面顶端由静止释放，下滑到 O 点时与物块 A 发生弹性碰撞，一段时间后两者先后到达斜面底端。已知 O 点到斜面顶端的距离 12.5m x ，小球 B 与物块 A 在斜面上只碰撞一次，小球 B 与斜面间的摩擦忽略不计，取重力加速度大小210m/s g ，物块 A 与小球 B 均可视为质点。求：

　（1）与物块 A 碰撞后瞬间，小球 B 的速度大小； （2）与物块 A 碰撞后，小球 B 运动到斜面底端的时间。

　解: :（1）根据机械能守恒定律有22 1 2 11sin2m gx m v   解得15m /s v ，方向沿斜面向下 在小球 B 与物块 A 的碰撞过程中，取沿斜面向下为正方向，根据动量守恒定律有2 1 2 2 1 3m v m v mv   碰撞前后，系统的总动能不变，有2 2 22 1 2 2 1 31 1 12 2 2m v m v mv  

　 解得21m /s v ，方向沿斜面向下。

　（2）与物块 A 碰撞后，小球 B 沿斜面向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有2 2 1sin m g m a  

　根据运动学公式，有21 2 112x x v t at   

　 解得1s t .

　4 、【21 广东 T13】

　】算盘是我国古老的计算工具，中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动，使用前算珠需要归零，如图所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置，甲靠边框 b，甲、乙相隔213.5 10 m s ，乙与边框 a 相隔222.0 10 m s ，算珠与导杆间的动摩擦因数0.1  。现用手指将甲以 0.4m/s 的初速度拨出，甲、乙碰撞后甲的速度大小为 0.1m/s，方向不变，碰撞时间极短且不计，重力加速度 g 取 10m/s 2 。

　（1）通过计算，判断乙算珠能否滑动到边框 a； （2）求甲算珠从拨出到停下所需的时间。

　解：

　：（1）由牛顿第二定律可得，甲乙滑动时均有 fmg ma   

　则甲乙滑动时的加速度大小均为21m/s a g   

　甲与乙碰前的速度 v 1 ，则2 21 0 12as v v  

　解得 v 1 =0.3m/s 甲乙碰撞时由动量守恒定律1 2 3mv mv mv  

　 解得碰后乙的速度 v 3 =0.2m/s 然后乙做减速运动，当速度减为零时则2 2320.2m=0.02m2 2 1vx sa   可知乙恰好能滑到边框 a ； （2）甲与乙碰前运动的时间0 110.4 0.3s=0.1s1v vta  

　碰后甲运动的时间220.1s=0.1s1vta 

　则甲运动的总时间为1 20.2s t t t   .