高考物理一轮复习教学最新精品课件第18讲 动量守恒定律及其应用
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3．动量守恒定律的五个特性
相对性 公式中v1、v2、v'1、v'2必须相对于同一个惯性系
公式中v1、v2是在相互作用前同一时刻的速度,v'1、v'2是在相互作 同时性 用后同一时刻的速度 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 矢量性 值
普适性
不仅适用于低速宏观系统,也适用于高速微观系统
碰撞过程除了系统动量守恒之外,还要满足的条件是系统动能不增加;碰撞结果要符 合实际情况,碰撞系统动能不增加,而爆炸系统动能增加,这是二者最大的不同.
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考点一 动量守恒条件的理解和应用
1．动量守恒的判定 (1)系统不受外力或者所受外力的合力为零,则系统动量守恒; (2)系统受外力,但所受的外力远远小于内力、可以忽略不计时,则系统动量守 恒; (3)系统在某一个方向上所受的合力为零,则系统在该方向上动量守恒. (4)若系统在全过程的某一阶段所受的合外力零,则系统在该阶段动量守恒. 2．动量守恒定律的不同表达形式 (1)m1v1+m2v2=m1v'2+m2v'2,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量之 和等于作用后的动量之和. (2)Δp1=-Δp2,相互作用的两个物体动量的增量等大反向. (3)Δp=0,系统总动量的增量为零.
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4．应用动量守恒定律解题的一般步骤:
(1)确定研究对象,选取研究过程; (2)分析内力和外力的情况,判断是否符合动量守恒条件; (3)选定正方向,确定初、末状态的动量,最后根据动量守恒定律列方程求解.
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例 1 (多选)[2017· 武汉模拟] 在光滑水平面上有一辆平板车,一个人手握 大锤站在车上.开始时人、锤和车均静止,此人将锤抡起至最高点,此时大 锤在头顶的正上方,然后人用力使锤落下沿水平方向敲打平板车的左端, 如此周而复始地使大锤连续敲打车的左端,最后人和锤都恢复至初始状 态且人不再敲打平板车.在此过程中,下列说法正确的是 ( )
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变式题 1 [2017· 全国卷Ⅰ] 将质量为 1.00 kg 的 模型火箭点火升空,50 g 燃烧的燃气以大小为 600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出. 在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出 过程中重力和空气阻力可忽略) ( A．30 kg· m/s B．5.7×10 kg· m/s
[答案] AB
[解析] 关于锤上升过程:在人将锤抡 起至锤杆水平的过程中,车具有水平 向右的动量;在人将锤从锤杆水平的 位置抡起至最高点的过程中,车具有 水平向左的动量.关于锤下落过程:车 的动量方向先水平向右,后水平向左. 任一时刻,人、锤和车组成的系统在水 平方向上动量守恒.选项 A、B 正确.
动量守恒定律及其应用
第18讲 PART 18
教材知识梳理
一、动量守恒定律
1．内容:一个系统 不受外力 或者 所受外力的矢量和 为零时,这个系统的总
动量保持不变. 2．常用的表达式:m1v1+m2v2= 二、系统动量守恒的条件 1．理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒. m1v'1+m2v'2 .
种类 弹性碰撞 非弹性碰撞 动量是否守恒 守恒 守恒 机械能是否守恒 守恒 有损失
完全非弹性碰撞
守恒
损失 最大
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2．反冲运动 (1)定义:静止或运动的物体通过分离出部分物质,而使自身在反方向获得加速的 现象.
(2)特点:在反冲运动中,系统的 动量
3．爆炸现象
是守恒的.
爆炸与碰撞类似,物体间的相互作用力很大,且 远大于 系统所受的外力,所以系 守恒 统动量 ,爆炸过程时间很短,物体的位移很小,可忽略不计,作用后从相互 作用前的位置以新的动量开始运动.
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A．锤从最高点落下至刚接触车的过程中, 车的动量方向先水平向右,后水平向左 B．锤从刚接触车的左端至锤的速度减小 至零的过程中,车具有水平向左的动量,车 的动量减小至零 C．锤从刚离开车的左端至运动到最高点 的过程中,车具有水平向右的动量 D．在任一时刻,人、锤和车组成的系统动 量守恒
教材知识梳理
【思维辨析】 (1)动量守恒定律中的速度是相对于同一参考系的速度. ( √ ) (2)系统动量守恒,则机械能也守恒. ( × ) (3)质量相等的两个物体发生碰撞时,一定交换速度. ( × ) (4)系统的总动量不变是指系统总动量的大小保持不变. ( × )
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【思维拓展】 碰撞过程除了系统动量守恒之外,还需要满足什么条件?碰撞与爆炸在能量转化方 面有何不同?
2 2
[答案] A
[解析] 在燃气喷出后的瞬间,喷 出的燃气的动量 p=mv=30 kg· m/s, 由动量守恒定律可得火箭的动量 大小为 30 kg· m/s,选项 A 正确.
)
C．6.0×10 kg· m/s D．6.3×10 kg· m/s
2
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变式题 2 在平静的水面上有一条以速度 v0 匀速前 进的载人小船,船的质量为 M,人的质量为 m.开始 时,人相对船静止,当人相对船以速度 v 向船行进的 反方向行走时,设船的速度为 u.由动量守恒定律, 下列表达式成立的是 ( A．(M+m)v0=Mu+mv B．(M+m)v0=Mu+m(v-u) C．(M+m)v0=Mu-m(v-u) D．(M+m)v0=Mu-m(v-v0) )
2．近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近
似地看作守恒. 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.
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三、动量守恒的实例 1．碰撞 (1)特点:在碰撞现象中,一般都满足内力 远大于 外力,可认为相互碰撞的系统动
量守恒.
(2)分类:
[答案] C [解析] 由题意,人和船组成的
系统动量守恒,以水面为参考 系,设船行驶方向为正,则初始 时 v 船=v 人=v0,v'船=u 时,v 人 =-(v-u),根据动量守恒定律得 (M+m)v0=Mu-m(v-u),所以选 项 C 正确.
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■ 易错提醒
(1)动量守恒定律的研究对象都是相互作用的物体组成的系统.系统的动量是否守 恒,与选择哪几个物体作为系统和分析哪一段运动过程有直接关系.
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届高三物理第一轮复习动量守恒定律及应用(上课)PPT课件
由动量守恒定律得：(M＋m)v0＝Mv＋m(v－u)， mu
解得：v＝v0＋M＋m.
二、动量守恒定律的典型应用 几个模型：
（一）碰撞 （二）反冲运动、爆炸模型 （三）人船模型：平均动量守恒
㈠、碰撞：做相对运动的两个物体相遇而发生相互作用，
在很短时间内，它们的运动状态会发生显著变化，这
一过程叫碰撞。 特点：相互作用时间短，相互作用力极大。动量守恒。
及弹簧看作系统，下列说法中不正确的是( B )
A．两手同时放开后，系统总动量始终为零 B．先放开左手，再放开右手后，系统动量不守恒 C．先放开左手，后放开右手，系统总动量向左 D．无论何时放手，两手都放开后，在弹簧恢复原长的过 程中系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零
变式训练
木块a和b用一根弹簧连接起来，放在光滑水平 面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力
若： m1 <m2， v1 < 0 , v2>0 入射球返回，被碰球前进。
若： m1 >m2， v1 > 0 , v2>0 入射球与被碰球均前进。
⑵、解决碰撞问题须同时遵守的三个原则:
①.系统动量守恒原则
②.动能不增加的原则
③.物理情景可行性原则
例如：追赶碰撞：
碰撞前： V追赶 V被追
碰撞后：
在前面运动的物体的速度一定不 小于在后面运动的物体的速度
同速度V0前进，当人相对于水面以速度u向相反
方向将物体抛出时，人和船的速度为多大？(水 的阻力不计)
若相对于船以速度u向相反方向将物体抛出,则
人和船的速度又为多大?
解析：取人、船、物组成的系统为研究对象，由于水的阻力不
计，系统的动量守恒．以船速 v0 的方向为正方向，设抛出物体后人 和船的速度为 v，物体对地的速度为(v－u)．
解得：v＝v0＋M＋m.
二、动量守恒定律的典型应用 几个模型：
（一）碰撞 （二）反冲运动、爆炸模型 （三）人船模型：平均动量守恒
㈠、碰撞：做相对运动的两个物体相遇而发生相互作用，
在很短时间内，它们的运动状态会发生显著变化，这
一过程叫碰撞。 特点：相互作用时间短，相互作用力极大。动量守恒。
及弹簧看作系统，下列说法中不正确的是( B )
A．两手同时放开后，系统总动量始终为零 B．先放开左手，再放开右手后，系统动量不守恒 C．先放开左手，后放开右手，系统总动量向左 D．无论何时放手，两手都放开后，在弹簧恢复原长的过 程中系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零
变式训练
木块a和b用一根弹簧连接起来，放在光滑水平 面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力
若： m1 <m2， v1 < 0 , v2>0 入射球返回，被碰球前进。
若： m1 >m2， v1 > 0 , v2>0 入射球与被碰球均前进。
⑵、解决碰撞问题须同时遵守的三个原则:
①.系统动量守恒原则
②.动能不增加的原则
③.物理情景可行性原则
例如：追赶碰撞：
碰撞前： V追赶 V被追
碰撞后：
在前面运动的物体的速度一定不 小于在后面运动的物体的速度
同速度V0前进，当人相对于水面以速度u向相反
方向将物体抛出时，人和船的速度为多大？(水 的阻力不计)
若相对于船以速度u向相反方向将物体抛出,则
人和船的速度又为多大?
解析：取人、船、物组成的系统为研究对象，由于水的阻力不
计，系统的动量守恒．以船速 v0 的方向为正方向，设抛出物体后人 和船的速度为 v，物体对地的速度为(v－u)．
2025届高三物理一轮复习动量守恒定律及其应用(40张PPT)
答案 CD
1.碰撞:碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短,而物体间相互作用力很大的现象。2.碰撞的特点:在碰撞现象中,一般都满足内力_______外力,可认为相互碰撞的物体组成的系统动量守恒。
考点2 碰撞问题
远大于
动量是否守恒
机械能是否守恒
弹性碰撞
守恒
_______
非完全弹性碰撞
守恒
有损失
完全非弹性碰撞
答案 D
考向3 用数学归纳法解决多次碰撞问题【典例6】 (多选)(2022·全国卷Ⅱ)水平冰面上有一固定的竖直挡板,一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上,他把一质量为4.0 kg的静止物块以大小为5.0 m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板,运动员获得退行速度;物块与挡板弹性碰撞,速度反向,追上运动员时,运动员又把物块推向挡板,使其再一次以大小为5.0 m/s的速度与挡板弹性碰撞。总共经过8次这样推物块后,运动员退行速度的大小大于5.0 m/s,反弹的物块不能再追上运动员。不计冰面的摩擦力,该运动员的质量可能为( )A.48 kg B.53 kg C.58 kg D.63 kg
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时间：2024年9月1日
2024课件
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考向1 碰撞的可能性【典例4】 (多选)A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A球的动量是6 kg·m/s,B球的动量是4 kg·m/s,已知mA=1 kg,mB=2 kg,当A追上B并发生碰撞后,A、B两球速度的可能值是( )A.vA'=3 m/s vB'=3.5 m/s B.vA'=2 m/s vB'=4 m/sC.vA'=5 m/s vB'=2.5 m/s D.vA'=-3 m/s vB'=6.5 m/s
1.碰撞:碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短,而物体间相互作用力很大的现象。2.碰撞的特点:在碰撞现象中,一般都满足内力_______外力,可认为相互碰撞的物体组成的系统动量守恒。
考点2 碰撞问题
远大于
动量是否守恒
机械能是否守恒
弹性碰撞
守恒
_______
非完全弹性碰撞
守恒
有损失
完全非弹性碰撞
答案 D
考向3 用数学归纳法解决多次碰撞问题【典例6】 (多选)(2022·全国卷Ⅱ)水平冰面上有一固定的竖直挡板,一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上,他把一质量为4.0 kg的静止物块以大小为5.0 m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板,运动员获得退行速度;物块与挡板弹性碰撞,速度反向,追上运动员时,运动员又把物块推向挡板,使其再一次以大小为5.0 m/s的速度与挡板弹性碰撞。总共经过8次这样推物块后,运动员退行速度的大小大于5.0 m/s,反弹的物块不能再追上运动员。不计冰面的摩擦力,该运动员的质量可能为( )A.48 kg B.53 kg C.58 kg D.63 kg
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考向1 碰撞的可能性【典例4】 (多选)A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A球的动量是6 kg·m/s,B球的动量是4 kg·m/s,已知mA=1 kg,mB=2 kg,当A追上B并发生碰撞后,A、B两球速度的可能值是( )A.vA'=3 m/s vB'=3.5 m/s B.vA'=2 m/s vB'=4 m/sC.vA'=5 m/s vB'=2.5 m/s D.vA'=-3 m/s vB'=6.5 m/s
高考物理一轮复习 动量守恒定律课件
m1 m2
B 两物体的速率同时达到最大值
C 两物体m1和m2在刚脱离弹簧时的速率之比为1:2 D 两物体再弹开后速度同时减为零
3、放在光滑水平面上的A、B两小车中间夹一被压缩的轻质弹簧， 用两手分别控制小车处于静止状态，下面说法正确的是 （ ABD ）
A 两手同时放开后，两车的总动量为零
B先放开右手，后放开左手，两车的总动量向右 C先放开左手，后放开右手，两车的总动量向右 D两手同时放开，两车总动量守恒； 两手放开有先后，两车总动 量不守恒
v1
m1 m2 v1 2m2v2 m2 m1 v2 2m1v1 ;v
m1 m2
2
m1 m2
v1
m1 m2 v1 2m2v2 m2 m1 v2 2m1v1 ;v
m1 m2
2
m1 m2
由以上末速度可得结论：
（4）速度的相对性 相对性指的是动量守恒定律中各物体在各状态下的速度必须是相 对于同一个参照系的速度，一般以地面为参考系。 （5）守恒定律的广泛性 动量守恒定律具有广泛的适用范围，不论物体间的相互作用力性 质如何；不论系统内部物体的个数；不论它们是否互相接触；不 论相互作用后物体间是粘合还是分裂,只要系统所受合外力为零, 动量守恒定律都适用。动量守恒定律既适用于低速运动的宏观物 体,也适用于高速运动的微观粒子间的相互作用,大到天体,小到基 本粒子间的相互作用都遵守动量守恒定律。
C 若A、B所受摩擦力大小相等，A、B组成系统的动量守恒 A B D 若A、所示，两物体的质量m1=2m2，两物体与水平面间的动摩 擦因数 μ2=2μ1 ，两物体原来静止，中间夹一被压缩的轻弹簧， 当烧断细线后，两物体被弹簧弹开，两物体脱离弹簧时的速度均 不为零，则（ BCD ） A 两物体脱离弹簧时的速率最大
B 两物体的速率同时达到最大值
C 两物体m1和m2在刚脱离弹簧时的速率之比为1:2 D 两物体再弹开后速度同时减为零
3、放在光滑水平面上的A、B两小车中间夹一被压缩的轻质弹簧， 用两手分别控制小车处于静止状态，下面说法正确的是 （ ABD ）
A 两手同时放开后，两车的总动量为零
B先放开右手，后放开左手，两车的总动量向右 C先放开左手，后放开右手，两车的总动量向右 D两手同时放开，两车总动量守恒； 两手放开有先后，两车总动 量不守恒
v1
m1 m2 v1 2m2v2 m2 m1 v2 2m1v1 ;v
m1 m2
2
m1 m2
v1
m1 m2 v1 2m2v2 m2 m1 v2 2m1v1 ;v
m1 m2
2
m1 m2
由以上末速度可得结论：
（4）速度的相对性 相对性指的是动量守恒定律中各物体在各状态下的速度必须是相 对于同一个参照系的速度，一般以地面为参考系。 （5）守恒定律的广泛性 动量守恒定律具有广泛的适用范围，不论物体间的相互作用力性 质如何；不论系统内部物体的个数；不论它们是否互相接触；不 论相互作用后物体间是粘合还是分裂,只要系统所受合外力为零, 动量守恒定律都适用。动量守恒定律既适用于低速运动的宏观物 体,也适用于高速运动的微观粒子间的相互作用,大到天体,小到基 本粒子间的相互作用都遵守动量守恒定律。
C 若A、B所受摩擦力大小相等，A、B组成系统的动量守恒 A B D 若A、所示，两物体的质量m1=2m2，两物体与水平面间的动摩 擦因数 μ2=2μ1 ，两物体原来静止，中间夹一被压缩的轻弹簧， 当烧断细线后，两物体被弹簧弹开，两物体脱离弹簧时的速度均 不为零，则（ BCD ） A 两物体脱离弹簧时的速率最大
高考物理一轮复习课件基础课动量守恒定律及其应用
$frac{1}{2}m_1v_{10}^2 + frac{1}{2}m_2v_{20}^2 = frac{1}{2}m_1v_{1}^2 + frac{1}{2}m_2v_{2}^2$
完全非弹性碰撞特点及公式推导
01
特点
在完全非弹性碰撞中，两物体碰撞后粘在一起，具有相同的速度。
02 03
公式推导
恢复系数在碰撞中应用
恢复系数可以用来描述各种碰撞的情况，包括完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞和部分弹性碰撞。恢复系数与碰撞 前后的速度关系有关，可以用来求解碰撞问题。例如，在部分弹性碰撞中，可以根据恢复系数和动量守恒、能量 守恒等条件建立方程组求解。
03 二维碰撞问题求 解策略
矢量分解法处理二维碰撞问题
利用动量守恒定律列方程求解
对于变质量系统，可以根据动量守恒定律列出方程，并结合已知条件进行求解。需要注 意的是，在列方程时要考虑质量的变化对动量的影响。
临界和极值问题在复杂系统中应用
01
分析临界状态和极值问题的特点
在复杂系统中，临界状态和极值问题往往涉及到系统动量 的最大值、最小值或临界值等特殊情况。这些问题通常需 要结合动量守恒定律和其他物理规律进行分析和求解。
数据处理方法和误差来源分析
数据处理方法
误差来源分析
测量误差
系统误差
随机误差
对于实验数据，可以采 用列表法、图像法等方 法进行处理。通过计算 碰撞前后的总动量，并 比较其差异，可以判断 动量是否守恒。
在实验过程中，误差来 源主要包括以下几个方 面
由于测量仪器精度限制 或人为因素导致的测量 误差。
由于实验装置或实验方 法本身引起的误差，如 气垫导轨不水平、滑块 与导轨之间存在摩擦等 。
人教版高考总复习一轮物理精品课件 第6单元 动量 第18讲 动量守恒定律及其应用
和蹦床组成的系统动量不守恒,B错误;图丙中跳伞运动在匀速下降的过程
中受空气阻力作用的运动员和降落伞组成的系统机械能不守恒,C错误;图
丁所示打台球的运动过程中,两个台球组成的系统在碰撞的一瞬间内力远
大于外力,系统动量近似守恒,D正确。
变式练
(2023浙江金华十校高三一模)某特警支队的反恐演练出现了一款多旋翼
第18讲
动量守恒定律及其应用
目录索引
落实基础主干
一、动量守恒定律
1.内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总
动量保持不变。
2.表达式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。
3.适用条件
(1)系统不受外力或所受外力的合力为零。
(2)系统所受外力虽不为零,但内力远大于外力。
(1)只要系统合力做功为零,系统动量就守恒。( × )
(2)系统动量不变是指系统的动量大小和方向都不变。( √ )
(3)系统的动量守恒时,机械能也一定守恒。( × )
(4)动量守恒定律表达式m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'一定是矢量式,应用时一定
要规定正方向,且其中的速度必须相对同一个参考系。( √ )
查打一体无人机,总质量为m',该无人机装备有攻击性武器,旋翼启动后恰
能悬停在离水平地面高为H的空中,升力大小不变,向前方以水平速度v发
射一枚质量为m的微型导弹,始终保持水平,不计空气阻力( D )
A.发射微型导弹后,无人机将做匀变速直线运动
B.发射出微型导弹瞬间,无人机后退速度大小为
'
('+)
5m、静止的B球发生正碰,碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的。则碰后