1、考纲要求,第1课时动量定理动量守恒定律及其应用,1.动量,(1)定义：运动物体的质量和_的乘积叫做物体的动量，通常用p来表示。(2)表达式：p_。(3)单位：_。(4)标矢性：动量是矢量，其方向和_方向相同。(5)动量的瞬时性：动量是描述物体运动状态的物理量，针对某一_而言。(6)动量的变化量：是矢量，其表达式ppp为矢量式，当p、p在同一条直线上时，可规定正方向，将矢量运算转化为代数运算。,速度,mv,kgm/s,速度,时刻,2.冲量,(1)定义：力F与力的作用时间t的_。(2)定义式：I_，单位是_。(3)方向：恒力作用时，与力的方向_。(4)物理意义：是一个过程量，表示力在时间上积累的作
2、用效果。,乘积,Ft,Ns,相同,3.动量定理,(1)内容：物体在一个过程始末的_等于它在这个过程中所受_的冲量。(2)表达式：ppI合。(3)动量定理既适用于恒力，也适用于变力。,动量变化,合力,4.动量守恒定律,(1)内容：如果一个系统_，或者所受_为0，这个系统的总动量保持不变。(2)表达式：m1v1m2v2_。(3)适用条件理想守恒：系统不受外力或所受_为零，则系统动量守恒。(2)近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远_外力时，系统的动量可近似看成守恒。(3)分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒。,不受外力,外力的矢量和,m1v1m2v2,外力的合力,
3、大于,5.碰撞,(1)定义：碰撞是指物体间的相互作用持续时间_，而物体间的相互作用力_的现象。(2)特点：在碰撞现象中，一般都满足内力_外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒。(3)分类,很短,很大,远大于,守恒,最大,6.反冲运动,(1)反冲：根据动量守恒定律，如果一个静止的物体在_的作用下分裂为两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向_的方向运动。(2)反冲现象的应用及防止应用：农田、园林的喷灌装置是利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水一边_ ，可以自动改变喷水的方向。防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的_，所以用步枪射击时要把枪身抵在_，以减少反冲的影响。,内力,相反,旋转,准确
4、性,肩部,7.火箭,(1)火箭的原理火箭的工作原理是_运动，其反冲过程_守恒，它靠向后喷出的气流的反冲作用而获得_的速度。(2)影响火箭获得速度大小的因素喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度约为_m/s。火箭的质量比：指火箭起飞时的质量与_之比，决定于火箭的结构和材料。现代火箭的质量比一般小于_。喷气速度_ ，质量比_ ，火箭获得的速度_。,反冲,动量,向前,2 0004 000,火箭除燃料外的箭体质量,10,越大,越大,越大,【思考判断】1.动量越大的物体，其速度越大( )2.物体的动量越大，其惯性也越大( )3.物体所受合力不变，则动量也不改变( )4.物体沿水平面运动时，重力不做功，其冲
5、量为零( )5.物体所受合外力的冲量的方向与物体末动量的方向相同( )6.物体相互作用时动量守恒，但机械能不一定守恒( )7.做匀速圆周运动的物体动量不变( )8.物体的动能不变，其动量一定不变( )9.应用动量守恒定律时，速度应相对同一参考系( ),考点一动量和动量定理(/c),要点突破1.用动量定理解题的基本思路,2.用动量定理解释现象,(1)物体的动量变化一定，此时力的作用时间越短，力就越大；时间越长，力就越小。(2)作用力一定，此时力的作用时间越长，动量变化越大；力的作用时间越短，动量变化越小。,典例剖析【例】 质量为60 kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂
6、起来。已知弹性安全带的缓冲时间1.2 s，安全带长5 m，g取10 m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为(),A.500 N B.1 100 N C.600 N D.100 N,答案B,【方法总结】动量定理的两个重要应用(1)应用Ip求变力的冲量：如果物体受到大小或方向改变的力的作用，则不能直接用IFt求变力的冲量，可以求出该力作用下物体动量的变化p，等效代换变力的冲量I。(2)应用pFt求动量的变化：例如，在曲线运动中，速度方向时刻在变化，求动量变化(pp2p1)需要应用矢量运算方法，计算比较复杂，如果作用力是恒力，可以求恒力的冲量，等效代换动量的变化。,针对训练1.如图所示，篮球运动员
7、接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以(),A.减小球的动量的变化量B.减小球对手作用力的冲量C.减小球的动量变化率D.延长接球过程的时间来减小动量的变化量,答案C,2.在水平力F30 N的作用下，质量m5 kg的物体由静止开始沿水平面运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数0.2，若F作用6 s后撤去，撤去F后物体还能向前运动多长时间才停止？(g取10 m/s2),答案12 s,考点二动量守恒定律(/c),要点突破1.动量守恒的判断,(1)明确系统由哪几个物体组成。(2)对系统中各物体进行受力分析，分清哪些是内力，哪些是外力。(3)看所有外力的合力是
8、否为零，或内力是否远大于外力，从而判定系统的动量是否守恒。注意：动量守恒的条件和机械能守恒的条件不同。机械能守恒的条件是只有重力、弹力做功，动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力的合力为零。,2.动量守恒定律的理解,(1)矢量性：表达式中涉及的都是矢量，需要首先选取正方向，分清各物体初末动量的正、负。(2)瞬时性：动量是状态量，动量守恒指对应每一时刻的总动量都和初时刻的总动量相等。不同时刻的动量不能相加。(3)同一性：速度的大小跟参考系的选取有关，应用动量守恒定律，各物体的速度必须是相对同一参考系的速度。一般选地面为参考系。(4)普适性：它不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系
9、统；不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统。,3.动量守恒定律的解题步骤,典例剖析【例】 在高速公路上发生了一起交通事故，一辆质量为1 500 kg 向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3 000 kg 向北行驶的卡车，碰后两车接在一起，并向南滑行了一小段距离后停止，根据测速仪的测定，长途客车碰前以20 m/s 的速率行驶，由此可判断卡车碰前的行驶速率是(),A.小于10 m/sB.大于10 m/s小于20 m/sC.大于20 m/s小于30 m/sD.大于30 m/s小于40 m/s,答案A,针对训练1.(多选)下列相互作用的过程中，可以认为系统动量守恒的是(),解析动量
10、守恒的条件是相互作用的物体系统不受外力或所受外力的合力为零，而相互作用过程中内力远大于外力时也可认为动量守恒。图A中，滑轮男孩推滑轮女孩的过程中，内力远大于外力，因此系统的动量可认为守恒；图B和图D中，在两物体相互作用的过程中，没有满足内力远大于外力的条件，系统的动量不守恒；图C中，太空中无空气阻力作用，太空人和子弹在相互作用过程中动量守恒。答案AC,2.如图所示，游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动；设甲同学和他的车的总质量为150 kg，碰撞前向右运动，速度的大小为4.5 m/s，乙同学和他的车的总质量为200 kg，碰撞前向左运动，速度的大小为 4.25
11、 m/s，则碰撞后两车共同的运动速度为(取向右为正方向)(),A.1 m/s B.0.5 m/s C.1 m/s D.0.5 m/s,答案D,考点三碰撞(/d),要点突破1.碰撞过程遵循的原则,(1)系统的动量守恒原则。(2)系统的动能不增加。(3)物理情景要合理若碰前两物体同向运动，则应有v后v前，碰后原来在前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。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。,2.三种典型碰撞的特点,(1)弹性碰撞：动量守恒，没有动能损失。(2)非弹性碰撞：动量守恒，有动能损失。(3)完全非弹性碰撞：动量守恒，动能损失达到最大限度，碰撞完成后系
12、统物体的速度相同。,典例剖析【例】 如图所示，一质量为0.5 kg的小球A以2.0 m/s的速度和静止于光滑水平面上、质量为1 kg的另一大小相同的小球B发生正碰，碰撞后它以0.2 m/s 的速度反弹。求：,(1)原来静止小球B获得的速度大小；(2)碰撞过程中损失的机械能。,答案(1)1.1 m/s(2)0.385 J,针对训练1.两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA 1 kg，mB2 kg、vA6 m/s、vB2 m/s。当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是(),A.vA5 m/s，vB2.5 m/sB.vA2 m/s，vB4 m/sC.vA4 m/s，vB7
13、m/sD.vA7 m/s，vB1.5 m/s,答案B,2.如图所示，两小车A、B置于光滑水平面上，质量分别为m和2m，一轻质弹簧两端分别固定在两小车上，开始时弹簧处于拉伸状态，用手固定两小车。现在先释放小车B，当小车B的速度大小为3v时，再释放小车A，此时弹簧仍处于拉伸状态；当小车A的速度大小为v时，弹簧刚好恢复原长。自始至终弹簧都未超出弹性限度。求：,(1)弹簧刚恢复原长时，小车B的速度大小；(2)两小车相距最近时，小车A的速度大小；(3)求两小车相距最近时，弹簧弹性势能大小。,考点四反冲运动火箭(/b),要点突破1.反冲运动的特点,(1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动。(2)反冲运动中，一般内力远大于外力，通常可用动量守恒定律处理。(3)反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，系统总动能一般会增加。,2.火箭获得的最终速度,火箭发射前的总质量为M、燃料燃尽后的质量为m，火箭燃气的喷射速度为v1，如图所示，在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以动量守恒。,典例剖析【例】 如图所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O点。用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处
