2013-2014学年高二物理粤教版选修3-5同步课件:第1章 第2节 动量 动量守恒定律

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2013-2014学年高二物理配套课件:专题突破1(粤教版选修3-5)

2013-2014学年高二物理配套课件:专题突破1(粤教版选修3-5)

二、某一方向的动量守恒与能量的结合问题 (1)动量守恒定律的适用条件是普遍的,当系统所受的合 外力不为零时,系统的总动量不守恒,但是不少情况下, 合外力在某个方向上的分量却为零,那么在该方向上系 统的动量分量就是守恒的. (2)分析该方向上对应过程的初、末状态,确定初、末状 态的动量. (3)选取恰当的动量守恒的表达式列方程. (4)结合常用的机械能守恒、动能定理或能量守恒的公式 列出对应的方程. (5)根据题意分析讨论,得出结论.
撞,作用后两者交换速度,即小球速度变为零,开始做自由
落体运动,故 B、C 对,A 错. 答案 BC
【典例2】 物体在恒定的合力F作用下做直线运动,在时间
Δt1内速度由0增大到v,在时间Δt2内速度由v增大到2v.
设F在Δt1内做的功是W1,冲量大小是I1;在Δt2内做的功
是W2,冲量大小是I2.那么
4.如图4所示,质量M=2 kg的滑
块套在光滑的水平轨道上,质量m
=1 kg的小球通过长L=0.5 m的轻
质细杆与滑块上的光滑轴O连接,
小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴
自由转动,开始轻杆处于水平状态,
现给小球一个竖直向上的初速度v0
图4
=4 m/s,g取10 m/s2.
(1)若锁定滑块,试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大 小和方向. (2)若解除对滑块的锁定,试求小球通过最高点时的速度大 小.
【典例 1】 (双选)(2012·镇海高二检测)带有14光滑圆弧轨道 质量为 M 的滑车静止置于光滑水平面上,如图 1 所示,一
质量也为 M 的小球以速度 v0 水平冲上滑车,到达某一高度 后,小球又返回车的左端,则( ).
A.小球以后将向左做平抛运动
B.小球将做自由落体运动

高中物理 第1章 碰撞与动量守恒 第1节 物体的碰撞 第2节 动量 动量守恒定律课件 粤教版选修3

高中物理 第1章 碰撞与动量守恒 第1节 物体的碰撞 第2节 动量 动量守恒定律课件 粤教版选修3
复习课件
高中物理 第1章 碰撞与动量守恒 第1节 物体的碰撞 第2节 动量 动量守恒定 律课件 粤教版选修3-5
第一节 物体的碰撞 第二节 动量 动量守恒定律
物体的运动是永恒的,火箭的起飞,台球的碰撞,微观 粒子的运动,这些运动似乎互不相关,然而它们都遵从同一规 律,这就是动量守恒定律.怎样对物体运动的规律进行科学探 究呢?伽利略在研究自由落体运动时,由于没有精确测量时间 的仪器,无法测出物体的瞬时速度,他运用了一种科学的研究 方法,探究出自由落体是一种初速度为零的匀加速直线运动. 请仔细回顾伽利略研究落体运动的全过程,说明科学探究的步 骤.
冲量和表达式
1.对冲量的理解 (1)冲量的特点 ①矢量性:力是矢量,冲量也是矢量,但冲量的方向并 不一定是力的方向. ②过程性:冲量是描述力对物体作用的时间积累效应的 物理量,力越大,作用时间越长,冲量就越大.
③绝对性:由于力和时间都跟参考系的选择无关,因此 冲量也跟参考系的选择无关;另外,物体受某个力的冲量只取 决于这个力及其作用时间,与物体的运动状态、是否受其他力 无关.
2.动量的矢量性:动量的方向与物体的瞬时速度的方 向相同,有关动量的运算,如果物体在一条直线上运动,则选 定一个正方向后,动量的矢量运算就可以转化为代数运算了.
3.动量的相对性:指物体的动量与参考系的选择有关 ,选不同的参考系时,同一物体的动量可能不同,通常在不说
明参考系的情况下,物体的动量是指物体相对地面的动量.
符号为________.

(5) 方 向 : 如 果 力 的 方 向 恒 定 , 则 冲 量 I 的 方 向 与 ________的方速向度相变同化;量如果力的方向是变化的,则冲量的方向
应与相应时间内物体____________的方向相同.

高二物理配套课件1章 碰撞与动量守恒 章末整合课件(粤教版选修3-5)

高二物理配套课件1章 碰撞与动量守恒 章末整合课件(粤教版选修3-5)

设C离开弹簧时,A、B的速度大小为v1,由动量守恒定律得 ②
设弹簧的弹性势能为 Ep,从细线断开到 C 与弹簧分开的过 程中机械能守恒,有 1 1 2 2 1 (3m)v +Ep= (2m)v1+ mv2 2 2 2 0 1 2 由①②③式得弹簧释放的势能为 Ep= mv0. 3 1 2 答案 mv 0 3 ③
(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t;
(2)小球A冲进轨道时速度v的大小.
图2
解析
(1)粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动, 竖直方向的
分运动为自由落体运动,有 1 2 2R= gt ,解得 t=2 2 R g
(2)设 A 球的质量为 m,碰撞前的速度大小为 v1,把 A 球冲 1 进轨道最低点时的重力势能定为 0,由机械能守恒定律知 2 1 2 mv = mv 1+ 2mgR 2
考查动量、动量定理
【例1】 (双选)(2011·四川)质量为m的带正电小球由空中A点 无初速度自由下落,在t秒末加上竖直向上、范围足够 大的匀强电场,再经过t秒小球又回到A点,不计空气阻
力且小球从未落地,则
(
).
3 22 A.整个过程中小球电势能变化了 mg t 2 B.整个过程中小球动量增量的大小为 2mgt C.从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能变化了 mg2t2 2 22 D.从 A 点到最低点小球重力势能变化了 mg t 3
解析
小球运动过程示意图如图所示,在重力作用
下,小球由 A 点运动到 B 点;加上电场后,小球减速 运动到最低点 C,然后反向运动返回 A 点. 设小球由 B 到 C 的时间为 t1,由 C 到 A 的时间为 t2, 加电场后小球的加速度大小为 a, 则 t= t1+t2, gt= at1, 1 2 1 2 1 2 t 2t gt + at1= at2.联立解得 a= 3g,t1= ,t2= . 2 2 2 3 3

粤教版高中物理选修3-5:动量 动量守恒定律_课件1

粤教版高中物理选修3-5:动量 动量守恒定律_课件1

解析:物体的质量与速度的乘积,称为(物体的)动量,动 量定义式p=mv,m大p不一定大,故选项A错误。
动量是矢量,它的方向与速度方向一致,故选项B错误, 由动量定义式p=mv可知v大小变化,动量变化,选项C正确。
一个物体的运动状态变化,它的速度发生变化,所以动量 一定改变,选项D正确。
答案:CD
课堂训练
(1)沙对小球的平均阻力F; (2)小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I。
解析:设刚开始下落的位置为A,刚好接触沙的位置为B, 在沙中到达的最低点为C。
(1)在下落的全过程对小球用动量定理:重力作用时间为t1 +t2,而阻力作用时间仅为t2,以竖直向下为正方向,有:
mg(t1+t2)-Ft2=0,
解得:F= mg(t1+t2) 。
答案:D
2.关于物体动量和冲量的说法不正确的是( ) A.物体所受合外力冲量越大,它的动量也越大 B.物体所受合外力冲量不为零,它的动量一定要改变 C.物体动量变化量的方向,就是它所受合外力的冲量方向 D.物体所受合外力越大,它的动量变化就越快
动量的理解
运动物体的质量与它的速度的乘积,叫做物体的动量。表 达式p=mv,单位 kg·m/s, 读作“千克米每秒”。
动量是状态量,包含了“参与运动的物质”与“运动速度” 两方面的信息,反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态, 具有瞬时性。
速度也是个状态量,但它是个运动学概念,只反映运动的 快慢和方向,而运动,归根结底是物质的运动,没有了物质便 没有运动。显然地,动量包含了“参与运动的物质”和“运动 速度”两方面的信息,更能从本质上揭示物体的运动状态,是 一个动力学概念。
一只鸟也可将高速飞行的飞机的玻璃撞碎,为什么小小的 飞禽能撞碎庞大的飞机呢?物体碰撞时相互作用力的大小,究 竟与什么因素有关呢?

高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 实验 验证动量守恒定律课件 粤教版选修3-5

高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 实验 验证动量守恒定律课件 粤教版选修3-5

答案:(1)弹性小球 1、2 的质量 m1、m2 立柱高 h 桌面高 H c (2)2m1 a-h=2m1 b-h+m2 H+ h
(3)如碰撞小球的半径为 r1,质量为 m1,被碰小球的 质量为 m2,实验记录下小球的落点为 M、P、N,如图所 示,则本实验验证动量守恒的根据是________________.
答案:(1)切线沿水平方向 保证入射小球和被碰小 球在碰后都能做平抛运动
(2)较高位置 因为入射球在碰撞前可获得较大的速 度,和被碰球之间的相互作用时间可以缩短,增大它们 之间的相互作用力,球所受的阻力可忽略不计
方案二:摆球速度的测量:v= 2gh,式中 Δs 为小 球释放时(或碰撞后摆起的)高度, h 可用刻度尺测量(也可 由量角器和摆长计算出). Δs 方案三:小车速度的测量:v= ,式中 Δs 是纸带 Δt 上两计数点间的距离,可用刻度尺测量,Δ t 为小车经过 Δs 的时间,可由打点间隔算出.
2.验证的表达式. 方案一、二、三的验证表达式:m1v1+m2v2= m1v′1+m2v′2.
(4)经测定,m1=45.0 g,m2=7.5 g,小球落地点的平 均位置到 O 点的距离如图所示,碰撞前、后 m1 的动量分 别为 p1 和 p′1,则 p1∶p′1=__________∶11;若碰撞结 束时 m2 的动量 p′2,则 p′1∶p′2=11∶__________;所 p1 以,碰撞前、后总动量的比值 =__________;实 p′1+p′2 验结果说明____________________________.
测出有关数据即可验证 1、 2 两球碰撞时动量守恒. 现 已测出 A 点离水平桌面的距离为 a.B 点离水平桌面的距 离为 b,C 点与桌子边沿间的水平距离为 c.此外:

2013-2014高中物理粤教版选修3-5第一章 学案1、2物体的碰撞 动量 动量守恒定律(1)

2013-2014高中物理粤教版选修3-5第一章 学案1、2物体的碰撞  动量 动量守恒定律(1)
本 学 案 栏 目 开 关
B.碰撞前后两物体的总动能减少的碰撞,叫非弹性碰撞 C.碰撞前后两物体的总动能增加的碰撞,叫非弹性碰撞 D.碰撞后两物体具有共同速度的碰撞,叫完全非弹性碰撞
解析 常见的碰撞是按照碰撞前后总动能的变化进行分类的, 总 动能减少的一类碰撞叫非弹性碰撞,碰撞后两物体具有共同速 度,总动能减少的最多,则叫完全非弹性碰撞.另一类是碰撞前 后动能守恒,这类碰撞叫做弹性碰撞,或者叫完全弹性碰撞.故 C 错, A、B、D 正确.
F·Δt=mv′-mv 叫做动量定理,其表达式为________________.
学习探究区
学案1、2
一、弹性碰撞和非弹性碰撞
本 学 案 栏 目 开 关
[问题设计] 演示实验:小明用如图 1 所示装置做实验. (1)如图 1 所示,让橡皮球 A 与另一静止的橡皮球 B 相 碰,两橡皮球的质量相等,会看到什么现象?两橡 皮球碰撞过程中总动能相等吗?
假定一个质量为 m 的物体,初速度为 v,在合力 F(恒力)的作用
本 学 案 栏 目 开 关
下,经过一段时间 Δt 后,速度变为 v′.求这一过程中 m、v、v′、 F、Δt 的关系.
答案 v′-v 在这一过程中物体的加速度 a= Δt mv′-v F=ma= Δt
由牛顿第二定律 整理得
F·Δt=mv′-mv
将有一部分动能最终会转变为其他形式的能 (如热能 ),碰撞
不再相等 ,我们称它为非弹性碰撞. 前后系统的动能____________
知识储备区
学案1、2
6.冲量和动量
力的作用时间的乘积 叫做力的 物理学中,物体受到的力与 ____________________
本 学 案 栏 目 开 关
它的速度的乘积 叫做物体的 冲量.而运动物体的质量和 __________________

2013-2014高中物理粤教版选修3-51.8 自然界中的守恒定律 课件(粤教版选修3-5)


解析 根据动量守恒定律,m1v=m1v1+m2v2,即0.2 kg×5.0 m/s =0.2 kg× v1+3.0 kg× 4.2 m/ s,得v1=-58 m/s,这一过程不可能 发生,因为碰撞后机械能增加了.
自我检测区
4.如图4所示,质量为m1=16 kg的平板车B原来静 止在光滑的水平面上,另一质量m2=4 kg的小物 体 A以 5 m/s的水平速度从一端滑向平板车的另一
学习探究区
解法二 :对系统根据能量守恒定律,得: 1 1 2 f· l深= mv0 - (M+ m)v2 2 2 Mmv 0 2 得: l深= 2f M+ m l深即是子弹打进木块的深度.
m 答案 (1) v0 M+m
Mmv0 2 Mmv0 2 (2) 2M+m 2M+m
Mmv0 2 (3) 2fM+m
答案 (1) 2gh
m1 2 (2) gh-μ(m1+m2)gd m1+m2
学习探究区
学案8
例 2 如图 2 所示,一光滑水平桌面 AC 与一半径为 R 的光滑半圆形轨 道相切于 C 点,且两者固定不动,一长 L 为 0.8 m 的细绳,一端固定 于 O 点,另一端系一个质量 m1 为 0.2 kg 的小球.当小球在竖直方向 静止时,球对水平桌面的作用力刚好为零,现将球提起使细绳处于水
(2)能量守恒:能量是物理学中最重要的物理量之一,而且具有
各种各样 的形式,各种形式的能量可以相互转化,但总能量 ____________ 不变 . ________
(3)物理学中各种各样的守恒定律,本质上就是某种物理量保持 _______________
不变 _____.因此,守恒定律其实正是自然界和谐统一规律的体现.
D.作用前后总动量守恒,而系统内各物体的动量增量的总和 不为零 解析 选项A是非弹性碰撞,成立;

高中物理粤教版选修3-5课件实验 验证动量守恒定律

• 图5
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ • 6.根据上述各次碰撞的实验数据寻找物体碰撞 中动量变化的规律.
• 气垫导轨实验数据记录表
• 实验结论:碰撞前后两滑块的动量之和保持不变, 即碰撞中两滑块组成的系统动量守恒.
• 典例分析
• 【例1】 现利用图6(a)所示的装置验证动量守恒 定律.在图(a)中,气垫导轨上有A、B两个滑块, 滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图 中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧 片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出) 可以记录遮光片通过光电门的时间.
图3
• 4.如图4所示,在滑块上安装好弹性碰撞架.将 两滑块从左、右以适当的速度经过光电门后在两 光电门中间发生碰撞,碰撞后分别沿各自碰撞前 相反的方向运动再次经过光电门,光电计时器分 别测出两滑块碰撞前后的速度.测出它们的质量 后,将实验结果记入相应表格中.
• 图4
• 5.如图5所示,在滑块上安装好撞针及橡皮泥, 将装有橡皮泥的滑块停在两光电门之间,装有撞 针的滑块从一侧经过光电门后两滑块碰撞,一起 运动经过另一光电门,测出两滑块的质量和速度, 将实验结果记入相应表格中.
v2≈2.86 m/s

设两滑块在碰撞前后的动量分别为 p 和 p′,则
p=m1v0

p′=m1v1+m2v2

两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为
δγ=|p-pp′|×100%

联立③④⑥⑦⑧⑨式并代入有关数据,可得:
δγ≈1.7%<5% 因此,本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律.
• 【例2】 某同学利用气垫导轨做“验证碰撞中的 动量守恒”的实验,气垫导轨装置如图7所示,所 用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电 门等组成.

高中物理第一章碰撞与动量守恒实验验证动量守恒定律同步备课课件粤教版选修3_5

b.保证两个滑块的碰撞是一维的.
解析
答案
Hale Waihona Puke 0.10 0.50 /s;碰撞后滑块1的速度v2为______m/ ②碰撞前滑块1的速度v1为_____m s; 0.60 滑块2的速度v3为_____m/s ;(结果保留两位有效数字)
-3 5 × 10 d 解析 滑块 1 碰撞之前的速度 v1= = 3 m/s≈0.50 m/s; - Δt1 10.01×10 滑块1碰撞之后的速度
d 5×10 v2=Δt = 0.049 9 m/s≈0.10 m/s; 2
滑块2碰撞后的速度
-3 5 × 10 d v3=Δt = -3 m/s≈0.60 m/s; 8.35×10 3
-3
解析
答案
③在误差允许的范围内,通过本实验,同学们可以探究出哪些物理量是不
变的?通过对实验数据的分析说明理由.(至少回答2个不变量).
系统碰撞前后总动量不变. 碰撞前后总动能不变.(c.碰撞前后质量不变.) a._______________________b.______________________________________.
解析
答案
例2 某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞中动量变化的规律的实验:
在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速直线运动.然后与原来
气垫层的厚度放大了很多倍),这样大大减小了由摩擦产生的影响.
图1
Δx 则v= . Δt
图2
设Δx为滑块(挡光片)的宽度,Δt为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间,
五、实验步骤 1.调节气垫导轨,使其水平.是否水平可按如下方法检查:打开气泵后, 导轨上的滑块应该能保持静止. 2.按说明书连接好数字计时器与光电门. 3.如图3所示,把中间夹有弯形弹簧片的两滑块置于光电门中间保持静止, 烧断拴弹簧片的细线,测出两滑块的质量和速度,将实验结果记入设计 好的表格中.
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