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1、动量动量守恒定律动量动量守恒定律2021/8/11 星期三1 课堂互动讲练课堂互动讲练经典题型探究经典题型探究动动量量动动量量守守恒恒定定律律基础知识梳理基础知识梳理知能优化演练知能优化演练2021/8/11 星期三2一、一、动动量量1定定义义：物体的：物体的_和和_的乘的乘积积2表达式：表达式：p_.单单位：千克米每秒位：千克米每秒(kgm/s)3动动量的三性量的三性(1)矢量性：方向与矢量性：方向与_的方向相同的方向相同(2)瞬瞬时时性性：动动量量是是描描述述物物体体运运动动状状态态的的物物理理量量，动动量量定定义义中中的的速速度度是是瞬瞬时时速速度度，是是针针对对某某一一_而言的而言的(
2、3)相相对对性性：大大小小与与参参考考系系的的选选取取有有关关，通通常常情情况况是指相是指相对对_的的动动量量基础知识梳理基础知识梳理质质量量速度速度mv速度速度时时刻刻地地2021/8/11 星期三3二、系二、系统统内力和外力内力和外力1系系统统：相相互互作作用用的的两两个个或或几几个个物物体体组组成成一一个个系系统统2内力：系内力：系统统_物体之物体之间间的相互作用力的相互作用力3外力：系外力：系统统_物体物体对对系系统统_物体的作用力物体的作用力三、三、动动量守恒定律量守恒定律1内内容容：如如果果一一个个系系统统_，_，那么，那么这这个系个系统统的的总动总动量保持不量保持不变变内内外外内
3、内不受外力不受外力所受外力之所受外力之和和为为零零2021/8/11 星期三42动动量守恒定律的适用条件量守恒定律的适用条件(1)系系统统不受不受_或系或系统统所受外力之和所受外力之和_(2)系系统统所所受受的的外外力力之之和和虽虽不不为为零零，但但比比系系统统内内力力_，如如碰碰撞撞问问题题中中的的摩摩擦擦力力,爆爆炸炸过过程程中中的的重重力力等等外外力力比比起起相相互互作作用用的的内内力力来来小小得得多多，可以忽略不可以忽略不计计(3)系系统统某某一一方方向向不不受受外外力力或或所所受受外外力力的的矢矢量量和和为为零零，或或外外力力远远小小于于内内力力，则则系系统统该该方方向向上上_外力外
4、力为为零零小得很多小得很多动动量守恒量守恒2021/8/11 星期三53表达式表达式(1)pp或或p1p2p1p2系系统统相相互互作作用用前前总总动动量量p_相相互互作作用用后后总总动动量量p.(2)p1p2相相互互作作用用的的两两个个物物体体组组成成的的系系统统，一一个个物物体体的的动动量量变变化化量量与与另另一一个个物物体体的的动动量量变变化化量量大大小小_、方向方向_(3)p0系系统总动统总动量增量量增量_等于等于相等相等相反相反为为零零2021/8/11 星期三6四、碰撞四、碰撞1概概念念：碰碰撞撞是是指指物物体体间间的的相相互互作作用用持持续续时时间间很短，而物体很短，而物体间间相互
5、作用力很大的相互作用力很大的现现象象2特特点点：在在碰碰撞撞现现象象中中，一一般般都都满满足足内内力力_外力，可外力，可认为认为相互碰撞的系相互碰撞的系统动统动量量_3分分类类(1)弹弹性性碰碰撞撞：碰碰撞撞过过程程中中机机械械能能_，即即碰碰撞撞前后系前后系统总动统总动能相等能相等(2)非非弹弹性性碰碰撞撞：碰碰撞撞过过程程中中机机械械能能_，即即碰撞后的机械能碰撞后的机械能_碰撞前的机械能碰撞前的机械能(3)完完全全非非弹弹性性碰碰撞撞：碰碰撞撞后后物物体体_，具具有有_的速度，的速度，这这种碰撞系种碰撞系统动统动能能损损失失_远远大于大于守恒守恒不不变变有有损损失失小于小于粘在一起粘在一
6、起共同共同最大最大2021/8/11 星期三7一、一、对动对动量和量和动动量的量的变变化量的理解化量的理解课堂互动讲练课堂互动讲练2021/8/11 星期三8【名名师师点点睛睛】动动量量的的变变化化量量p也也是是矢矢量量，方方向与速度向与速度变变化量相同化量相同即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)1.物体的物体的动动量量变变化量的大小化量的大小为为5kgm/s，这说这说明明()A物体的物体的动动量在减小量在减小B物体的物体的动动量在增大量在增大C物体的物体的动动量大小也可能不量大小也可能不变变D物体的物体的动动量大小一定量大小一定变变化化2021/8/11 星期三9解解析析
7、：选选C.动动量量是是矢矢量量，动动量量变变化化了了5kgm/s，物物体体动动量量的的大大小小可可以以在在增增加加,也也可可以以在在减减小小若若物物体体以以大大小小5kgm/s的的动动量量做做匀匀速速圆圆周周运运动动时时，物物体体的的动动量量大大小小保保持持不不变变,当当末末动动量量方方向向与与初初动动量量方方向向间间的的夹夹角角为为60时时,物物体体的的动动量量变变化化量量的的大大小小为为5kgm/s因因此此物物体体的的动动量量大大小小也也可可能能不不变变故故C正正确确2021/8/11 星期三10二、理解和二、理解和应应用用动动量守恒定律量守恒定律1对动对动量守恒条件的理解量守恒条件的理解
8、动动量量守守恒恒定定律律是是自自然然界界中中适适用用范范围围非非常常广广泛泛的的基基本本守守恒恒定定律律之之一一除除系系统统不不受受外外力力或或所所受受外外力力之之和和为为零零之之外外，若若系系统统在在极极短短时时间间内内所所受受外外力力远远比比系系统统内内相相互互作作用用力力小小(如如碰碰撞撞、爆爆炸炸)，因因而而外外力力可可忽忽略略时时，系系统统动动量量也也可可认认为为守守恒恒；系系统统所所受受合合外外力力不不为为零零，但但在在某某一一方方向向上上所所受受外外力力或或外外力力的的合力合力为为零零时时，在，在该该方向也可运用方向也可运用动动量守恒定律量守恒定律2021/8/11 星期三112
9、解解题题的基本步的基本步骤骤2021/8/11 星期三12【名名师师点点睛睛】分分析析物物理理现现象象不不但但要要明明确确研研究究对对象象，而而且且要要明明确确研研究究的的是是哪哪一一段段过过程程，碰碰撞撞过过程程的的初初状状态态是是刚刚开开始始发发生生相相互互作作用用的的状状态态，此此时时的的动动量量为为碰碰撞撞前前的的动动量量，末末状状态态是是相相互互作作用用刚刚结结束束时时的的状状态态，此此时时的的动动量量为为碰碰撞撞后后的的动动量量2021/8/11 星期三13即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)2.木木块块a和和b用用一一根根轻轻弹弹簧簧连连接接起起来来，放放在在
10、光光滑滑水水平平面面上上，a紧紧靠靠在在墙墙壁壁上上在在b上上施施加加向向左左的的水水平平力力F使使弹弹簧簧压压缩缩，如如图图1411所所示示当当撤撤去去外外力力F后后，下列下列说说法中正确的是法中正确的是()图图14112021/8/11 星期三14Aa尚未离开尚未离开墙墙壁前，壁前，a和和b组组成的系成的系统统的的动动量守恒量守恒Ba尚尚未未离离开开墙墙壁壁前前，a和和b组组成成的的系系统统的的动动量量不不守守恒恒Ca离开离开墙墙壁后，壁后，a、b组组成的系成的系统统的的动动量守恒量守恒Da离开离开墙墙壁后，壁后，a、b组组成的系成的系统统的的动动量不守恒量不守恒解解析析：选选BC.在在a
11、离离开开墙墙壁壁前前的的弹弹簧簧伸伸长长的的过过程程中中，对对a和和b构构成成的的系系统统，由由于于受受到到墙墙给给a的的弹弹力力作作用用，所所以以a、b构构成成的的系系统统的的动动量量不不守守恒恒，因因此此B选选项项正正确确，A选选项项错错误误；a离离开开墙墙壁壁后后，a、b构构成成的的系系统统合合外外力力为为零零，因因此此动动量量守守恒恒，故故C选选项项正正确确，D选选项项错误错误2021/8/11 星期三15三、碰撞、爆炸及反冲三、碰撞、爆炸及反冲现现象的特点分析象的特点分析一、碰撞一、碰撞问题问题1碰撞的种碰撞的种类类及特点及特点分分类标类标准准种种类类特点特点能量是能量是否守恒否守恒
12、弹弹性碰撞性碰撞动动量守恒，机械能守量守恒，机械能守恒恒非完全非完全弹弹性碰撞性碰撞动动量守恒，机械能有量守恒，机械能有损损失失完全非完全非弹弹性碰撞性碰撞动动量守恒，机械能量守恒，机械能损损失最大失最大碰撞前后碰撞前后动动量是否量是否共共线线对对心碰撞心碰撞(正碰正碰)碰撞前后速度共碰撞前后速度共线线非非对对心碰撞心碰撞(斜碰斜碰)碰撞前后速度不共碰撞前后速度不共线线2021/8/11 星期三162021/8/11 星期三17结论结论：(1)当两球当两球质质量相等量相等时时，v10，v2v1，两，两球碰撞后交球碰撞后交换换了速度了速度(2)当当质质量大的球碰量大的球碰质质量小的球量小的球时时
13、，v10，v20，碰撞后两球都向前运碰撞后两球都向前运动动(3)当当质质量小的球碰量小的球碰质质量大的球量大的球时时，v10，碰撞后碰撞后质质量小的球被反量小的球被反弹弹回来回来2021/8/11 星期三183碰撞碰撞现现象象满满足的足的规规律律(1)动动量守恒量守恒(2)机械能不增加机械能不增加(3)速度要合理速度要合理若碰前两物体同向运若碰前两物体同向运动动，则应则应有有v后后v前前，碰后，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运向运动动，则应则应有有v前前v后后碰前两物体相向运碰前两物体相向运动动，碰后物体的运，碰后物体的运动动方向不方
14、向不可能都不改可能都不改变变2021/8/11 星期三19四、爆炸四、爆炸现现象象(1)动动量守恒：由于爆炸是在极短的量守恒：由于爆炸是在极短的时间时间内完成内完成的，爆炸物体的，爆炸物体间间的相互作用力的相互作用力远远远远大于受到的外大于受到的外力，所以在爆炸力，所以在爆炸过过程中，系程中，系统统的的总动总动量守恒量守恒(2)动动能增加：在爆炸能增加：在爆炸过过程中，由于有其他形式程中，由于有其他形式的能量的能量(如化学能如化学能)转转化化为动为动能，所以爆炸前后系能，所以爆炸前后系统统的的总动总动能增加能增加(3)位置不位置不变变：爆炸和碰撞的：爆炸和碰撞的时间时间极短，因而作极短，因而作
15、用用过过程中，物体程中，物体产产生的位移很小，一般可忽略不生的位移很小，一般可忽略不计计，可以，可以认为认为爆炸或碰撞后仍然从爆炸或碰撞前爆炸或碰撞后仍然从爆炸或碰撞前的位置以新的的位置以新的动动量开始运量开始运动动2021/8/11 星期三20五、反冲五、反冲现现象象(1)系系统统内的不同部分在内的不同部分在强强大内力作用下向相反大内力作用下向相反方向运方向运动动，通常用，通常用动动量守恒来量守恒来处处理理(2)反冲运反冲运动动中，由于有其他形式的能中，由于有其他形式的能转变为转变为机机械能，所以系械能，所以系统统的的总动总动能增加能增加【名名师师点睛点睛】碰撞、爆炸、反冲碰撞、爆炸、反冲现
16、现象的共同象的共同点是作用点是作用过过程短程短暂暂，处处理理这类问题这类问题是是时时，作用，作用前后的状前后的状态态的确定是解的确定是解题题的关的关键键2021/8/11 星期三21即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)3.(2009年高考全国卷年高考全国卷)质质量量为为M的物的物块块以速度以速度v运运动动，与，与质质量量为为m的静止物的静止物块发块发生正碰，碰撞生正碰，碰撞后两者的后两者的动动量正好相等两者量正好相等两者质质量之比量之比M/m可可能能为为()A2B3C4D52021/8/11 星期三222021/8/11 星期三23(满满分分样样板板8分分)如如图图1412
17、所所示示，光光滑滑水水平平直直轨轨道道上上有有三三个个滑滑块块A、B、C，质质量量分分别别为为mAmC2m，mBm，A、B用用细细绳绳连连接接，中中间间有有一一压压缩缩的的轻轻弹弹簧簧(弹弹簧簧与与滑滑块块不不拴拴接接)开开始始时时A、B以以共共同同速速度度v0运运动动，C静静止止某某时时刻刻细细绳绳突突然然断断开开，A、B被被弹弹开开，然然后后B又又与与C发发生生碰碰撞撞并并粘粘在在一一起起，最最终终三三滑滑块块速速度度恰恰好好相相同同求求B与与C碰撞前碰撞前B的速度的速度经典题型探究经典题型探究题型一题型一动量守恒定律的基本应用动量守恒定律的基本应用例例例例1 12021/8/11 星期三
18、24图图14122021/8/11 星期三252021/8/11 星期三26【反反思思领领悟悟】灵灵活活选选取取系系统统的的构构成成，根根据据题题目目的的特特点点可可选选取取其其中中动动量量守守恒恒或或能能量量守守恒恒的的几几个个物物体体为为一一个个研研究究对对象象，不不一一定定是是所所有有的的物物体体为为一个研究一个研究对对象象2021/8/11 星期三27如如图图1413所所示示，足足够够长长的的光光滑滑轨轨道道由由斜斜槽槽轨轨道道和和水水平平轨轨道道组组成成水水平平轨轨道道上上一一质质量量为为mB的的小小球球处处于于静静止止状状态态，一一个个质质量量为为mA的的小小球球沿沿斜斜槽槽轨轨道
19、道向向下下运运动动，与与B球球发发生生弹弹性性正正碰碰要要使使小小球球A与与小小球球B能能发发生生第第二二次次碰碰撞撞，mA和和mB应应满满足足什么关系？什么关系？图图1413题型二题型二碰撞问题分析碰撞问题分析例例例例2 22021/8/11 星期三282021/8/11 星期三292021/8/11 星期三30【答案答案】mB3mA【题题后后反反思思】在在处处理理碰碰撞撞问问题题时时，通通常常要要抓抓住住三三个个基基本本原原则则：(1)碰碰撞撞过过程程中中动动量量守守恒恒原原则则；(2)碰碰撞撞后后系系统统总总动动能能不不增增加加原原则则；(3)碰碰撞撞后后状状态态的的合合理理性性原原则则碰碰撞撞过过程程的的发发生生必必须须符符合合客客观观实际实际2021/8/11 星期三312021/8/11 星期三32