高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 動(dòng)量守恒定律 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核 第1講 動(dòng)量定理 動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用課件

《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 動(dòng)量守恒定律 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核 第1講 動(dòng)量定理 動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 動(dòng)量守恒定律 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核 第1講 動(dòng)量定理 動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用課件（38頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第十四章動(dòng)量守恒定律第十四章動(dòng)量守恒定律波粒二象性波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核原子結(jié)構(gòu)與原子核第第1 1講講描述運(yùn)動(dòng)的基本概念描述運(yùn)動(dòng)的基本概念一、動(dòng)量、動(dòng)量定理1.動(dòng)量(1)定義:運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速度的乘積。(2)表達(dá)式:p=mv。(3)矢標(biāo)性:動(dòng)量是矢量,其方向和速度方向相同。2.沖量(1)定義:力和力的作用時(shí)間的乘積。(2)表達(dá)式:I=Ft。(3)單位:Ns。(4)矢標(biāo)性:沖量是矢量,它的方向由力的方向決定。3.動(dòng)量定理(1)內(nèi)容:物體在一個(gè)過程始末的動(dòng)量變化量等于它在這個(gè)過程中所受力的沖量。(2)表達(dá)式:p-p=F合t或mv-mv=F合t。(3)意義:合外力的沖量是引起物體動(dòng)量變化的原

2、因。(4)矢標(biāo)性:矢量式(注意正方向的選取)。二、動(dòng)量守恒定律1.內(nèi)容:如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力,或者所受外力的矢量和為0,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。2.表達(dá)式:m1v1+m2v2=m1v1+m2v2或p=p。3.適用條件(1)理想守恒:系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零,則系統(tǒng)動(dòng)量守恒。(2)近似守恒:系統(tǒng)受到的合力不為零,但當(dāng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí),系統(tǒng)的動(dòng)量可近似看成守恒。(3)分方向守恒:系統(tǒng)在某個(gè)方向上所受合力為零時(shí),系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守恒?！咎崾尽繉?duì)系統(tǒng)總動(dòng)量保持不變的三點(diǎn)提醒:(1)系統(tǒng)在整個(gè)過程中任意兩個(gè)時(shí)刻的總動(dòng)量都相等,不能誤認(rèn)為只是初、末兩個(gè)狀態(tài)的總動(dòng)量相等(2)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變

3、,但系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)物體的動(dòng)量可能都在不斷變化。(3)系統(tǒng)的總動(dòng)量指系統(tǒng)內(nèi)各物體動(dòng)量的矢量和,總動(dòng)量不變指的是系統(tǒng)的總動(dòng)量的大小和方向都不變?？键c(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)四考點(diǎn)一動(dòng)量定理的理解和應(yīng)用1.動(dòng)量定理表明沖量既是使物體動(dòng)量發(fā)生變化的原因,又是物體動(dòng)量變化的量度。這里所說的沖量是物體所受合外力的沖量(或者說是物體所受各外力沖量的矢量和)。2.動(dòng)量定理的研究對(duì)象是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)(或可視為一個(gè)物體的系統(tǒng))。3.動(dòng)量定理是過程定理,解題時(shí)必須明確過程及初末狀態(tài)的動(dòng)量。4.動(dòng)量定理的表達(dá)式是矢量式,在一維情況下,各個(gè)矢量必須規(guī)定一個(gè)正方向?？键c(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)四典例1蹦床是運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾

4、并在空中做各種動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。一個(gè)質(zhì)量為60kg的運(yùn)動(dòng)員,從離水平網(wǎng)面3.2m高處自由下落,著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回離水平網(wǎng)面5.0m高處。已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為1.2s。若把這段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力當(dāng)作恒力處理,求此力的大小和方向(g取10m/s2)?？键c(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)四考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)四考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)四質(zhì)量為m1、m2的兩物體,分別受到不同的恒力F1、F2的作用,由靜止開始運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是 ( D)考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)四考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)四考點(diǎn)二動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用1.動(dòng)量守恒定律的三個(gè)表達(dá)式(1)作用前后都運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)m1v1+m2v2=m1v

5、1+m2v2。(2)原來靜止的兩物體(爆炸、反沖等)0=m1v1+m2v2。(3)作用后兩物體共速m1v1+m2v2=(m1+m2)v。典例2如圖所示,光滑水平軌道上放置長(zhǎng)板A(上表面粗糙)和滑塊C,滑塊B置于A的左端,三者質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg。開始時(shí)C靜止,A、B一起以v0=5m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng),A與C發(fā)生碰撞(時(shí)間極短)后C向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間,A、B再次達(dá)到共同速度一起向右運(yùn)動(dòng),且恰好不再與C碰撞。求A與C發(fā)生碰撞后瞬間A的速度大小?？键c(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)四【解題思路】因碰撞時(shí)間極短,A與C碰撞過程動(dòng)量守恒,設(shè)碰后瞬間A的速度為vA,C的速度為vC,

6、以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得mAv0=mAvA+mCvCA與B在摩擦力作用下達(dá)到共同速度,設(shè)共同速度為vAB,由動(dòng)量守恒定律得mAvA+mBv0=(mA+mB)vABA與B達(dá)到共同速度后恰好不再與C碰撞,應(yīng)滿足vAB=vC聯(lián)立式,代入數(shù)據(jù)得vA=2m/s【參考答案】2m/s考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)四【歸納總結(jié)】應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的解題步驟:(1)明確研究對(duì)象,確定系統(tǒng)的組成(系統(tǒng)包括哪幾個(gè)物體及研究的過程)。(2)進(jìn)行受力分析,判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒(或某一方向上是否守恒)。(3)規(guī)定正方向,確定初末狀態(tài)動(dòng)量。(4)由動(dòng)量守恒定律列出方程。(5)代入數(shù)據(jù),求出結(jié)果,必要時(shí)討論說明?？键c(diǎn)二考點(diǎn)三考

7、點(diǎn)一考點(diǎn)四一輛質(zhì)量m1=3.0103kg的小貨車因故障停在車道上,后面一輛質(zhì)量m2=1.5103kg的轎車來不及剎車,直接撞入貨車尾部失去動(dòng)力。相撞后兩車一起沿轎車運(yùn)動(dòng)方向滑行了s=6.75m停下。已知車輪與路面的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.6,求碰撞前轎車的速度大小(重力加速度g取10m/s2)。考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)四考點(diǎn)三碰撞模型的規(guī)律及應(yīng)用1.碰撞現(xiàn)象滿足動(dòng)量守恒定律,機(jī)械能不增加,碰撞后各物體的速度要合理。2.彈性碰撞的規(guī)律兩球發(fā)生彈性碰撞時(shí)滿足動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律。以質(zhì)量為m1,速度為v1的小球與質(zhì)量為m2的靜止小球發(fā)生正面彈性碰撞為例,則有(1)當(dāng)兩球質(zhì)量相等時(shí),v1=0,v2=v1

8、,兩球碰撞后交換速度。(2)當(dāng)質(zhì)量大的球碰質(zhì)量小的球時(shí),v10,v20,碰撞后兩球都向前運(yùn)動(dòng)。(3)當(dāng)質(zhì)量小的球碰質(zhì)量大的球時(shí),v10,碰撞后質(zhì)量小的球被反彈回來。考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)四典例3(2015新課標(biāo)全國(guó)卷)如圖,在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上,物體A、B、C位于同一直線上,A位于B、C之間。A的質(zhì)量為m,B、C的質(zhì)量都為M,三者均處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)使A以某一速度向右運(yùn)動(dòng),求m和M之間應(yīng)滿足什么條件,才能使A只與B、C各發(fā)生一次碰撞。設(shè)物體間的碰撞都是彈性的?！窘忸}思路】A向右運(yùn)動(dòng)與C發(fā)生第一次碰撞,碰撞過程中,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒。設(shè)速度方向向右為正,開始時(shí)A的速度為v0,第一次碰撞后

9、C的速度為vC1,A的速度為vA1。由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)四考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)四考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)四考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)四考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)四考點(diǎn)四動(dòng)量守恒和能量守恒的綜合應(yīng)用考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)四典例4(2013新課標(biāo)全國(guó)卷)在粗糙的水平桌面上有兩個(gè)靜止的木塊A和B,兩者相距為d?，F(xiàn)給A一初速度,使A和B發(fā)生彈性正碰,碰撞時(shí)間極短。當(dāng)兩木塊都停止運(yùn)動(dòng)后,相距仍然為d。已知兩木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,B的質(zhì)量為A的2倍,重力加速度大小為g。求A的初速度的大小?！窘忸}思路】設(shè)在發(fā)生碰撞前的瞬間,木塊A的速度大小為v;在碰撞后的瞬間,A和B的速

10、度分別為v1和v2。在碰撞過程中,由能量和動(dòng)量守恒定律,得考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)四考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)四考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)四【歸納總結(jié)】利用動(dòng)量和能量的觀點(diǎn)解題技巧:(1)若研究對(duì)象為一個(gè)系統(tǒng),應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律(機(jī)械能守恒定律)。(2)若研究對(duì)象為單一物體,且涉及功和位移問題時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮動(dòng)能定理。(3)因?yàn)閯?dòng)量守恒定律、能量守恒定律(機(jī)械能守恒定律)、動(dòng)能定理都只針對(duì)一個(gè)物理過程的始末兩個(gè)狀態(tài)有關(guān)物理量間的關(guān)系,對(duì)過程的細(xì)節(jié)不予細(xì)究,這正是它們的方便之處,特別對(duì)于變力做功問題,就更顯示出它們的優(yōu)越性。考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)四如圖,A、B、C三個(gè)木塊的質(zhì)量均為m,

11、置于光滑的水平桌面上,B、C之間有一輕質(zhì)彈簧,彈簧的兩端與木塊接觸而不栓連。將彈簧壓緊到不能再壓縮時(shí)用細(xì)線(細(xì)線未畫出)把B和C緊連,使彈簧不能伸展,以至于B、C可視為一個(gè)整體?，F(xiàn)A以初速度v0沿B、C的連線方向朝B運(yùn)動(dòng),與B相碰并粘合在一起,然后細(xì)線突然斷開,彈簧伸展,從而使C與A、B分離。已知C離開彈簧后的速度恰為v0。求彈簧釋放的勢(shì)能?？键c(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)四驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律在一維碰撞中,測(cè)出相碰的兩物體的質(zhì)量m1和m2及碰撞前、后物體的速度v1、v2及v1、v2,找出碰撞前的動(dòng)量p=m1v1+m2v2及碰撞后的動(dòng)量p=m1v1+m2v2,比較碰撞前、后動(dòng)量是否守恒。典例如圖所示,用“碰

12、撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。 (1)實(shí)驗(yàn)中,直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通過僅測(cè)量 (填選項(xiàng)前的符號(hào)),間接地解決這個(gè)問題。A.小球開始釋放高度h B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度H C.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程 (2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射球m1多次從斜軌上S處由靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,測(cè)量平拋射程OP。然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球m1從斜軌上S處由靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù)。接下來要完成的必要步驟是(填選項(xiàng)前的符號(hào))。A.用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量m1

13、、m2B.測(cè)量小球m1開始釋放高度hC.測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度HD.分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、NE.測(cè)量平拋射程OM、ON(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示為用(2)中測(cè)量的量表示;若碰撞是彈性碰撞。那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為用(2)中測(cè)量的量表示。【參考答案】 (1)C(2)ADE(3)m1OM+m2ON=m1OPm1OM2+m2ON2=m1OP2(2014新課標(biāo)全國(guó)卷)現(xiàn)利用圖(a)所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,在圖(a)中,氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊,滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片,左側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)的紙帶相連;滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片,上面固定一遮光片,光電計(jì)時(shí)器(未完全畫出)可以記錄遮光片通過光電門的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑塊A的質(zhì)量m1=0.310kg,滑塊B的質(zhì)量m2=0.108kg,遮光片的寬度d=1.00cm;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率f=50.0Hz。將光電門固定在滑塊B的右側(cè),啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,給滑塊A一向右的初速度,使它與B相碰,碰后光電計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間為tB=3.500ms,碰撞前后打出的紙帶如圖(b)所示。