高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册动量守恒定律教学ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册动量守恒定律教学ppt课件，共22页。PPT课件主要包含了牛顿第三定律，表达式，F1-F2，动量定理，选定正方向水平向右，碰前系统总动量，碰后系统总动量，应用动量定理，对m1，对m2等内容，欢迎下载使用。
相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化量
问题1：两名花样滑冰运动员静止在绝对光滑的冰面上， 女运动员推了男运动员一下，谁获得的速度大？
问题2：如果你静止在一个绝对光滑的冰面上，用什么办法可以脱身？
模型：质量为m1和m2的两个小球在光滑的水平面上做匀速直线运动，速度分别是 V1和V2，且V1>V2，经过时间t两球发生碰撞，碰后两球速度分别为V1＇和V2＇
问题1：碰撞过程中，两小球各受到那些力的作用
存在相互作用的几个物体组成的一个整体
系统中各物体之间的相互作用力
系统外其他物体作用在系统内任意一个物体上的力
问题2.该模型中两小球组成的系统所受的外力之和为多少？
问题2：碰撞过程中两小球组成的系统总动量是否发生了变化？
根据牛顿第三定律，碰撞中的任意时刻有F1=F2
前提：系统所受的外力之和为零
如果一个系统不受外力，所受外力的矢量和为零，则这个系统的总动量保持不变。
一个系统不受外力或所受外力的和为零
适用于宏观物体，也适用于微观物体；适用于低速物体，也适用于高速物体。
5.对守恒条件的理解——
B.系统所受外力矢量和为零
C.系统内力远大于外力
D.系统在某一方向上合外力为零，该方向上动量守恒
例1.试分析下列过程中系统的动量是否守恒
A.光滑水平地面上有两个物块压紧它们之间的 一根轻质弹簧，在弹簧弹开的过程中。
B.粗糙水平地面上有两个质量相同的物块压紧 它们之间的一根轻质弹簧，动摩擦因数μ相 同，在弹簧弹开的过程中。
C.B中两物体质量不同，在弹簧弹开的过程中。
D.一枚炸弹在空中爆炸分裂成两块。
E.光滑水平面上静止一表面光滑的斜面，一 物块在斜面上下滑的过程中。
例2.(多选)如图，A、B两物体质量之比mA∶mB＝3∶2，原来静止在平板小车C上，A、B间 有一根被压缩的弹簧，地面光滑。当弹簧突然释放后，则下列说法正确的是(　　) A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成系统的动量守恒 B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成系统的动量守恒 C.若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成系统的动量守恒 D.若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成系统的动量守恒
2.应用动量守恒定律解题的基本思路
例3.质量为1kg的铜块静止于光滑的水平面上，一个质量为50g的小球以1000m/s的速率碰 到铜块后，铜块获得90m/s的速度，求碰后小球的速度.
——作用时间极短，内力远大于外力，运动状态变化很快，可认为是在 原位置发生,碰撞瞬间未发生位移。
例4.如图所示，有一质量为m的物体B静止在光滑水平面上，另一质量也为m的物体A以初速 度v0匀速向B运动，两物体相撞后粘在一起运动，试求碰撞中产生的内能。
例5.如图所示，离地面高5.45m的O处用不可伸长的细线挂一质量为0.4kg的爆竹(火药质量 忽略不计)，线长0.45m．把爆竹拉起使细线水平，点燃导火线后将爆竹无初速度释 放，爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等的两块，一块朝相反方向水平抛出，落到 地面A处，抛出的水平距离为x＝5m．另一块仍系在细线上继续做圆周运动通过最高点 C.空气阻力忽略不计，取g＝10m/s2.求： (1)爆炸瞬间反向抛出那一块的水平速度v1的大小； (2)继续做圆周运动的那一块通过最高点时细线的拉力FT。
3.单一方向上动量守恒
——系统所有外力之和不为零，但在某一方向上所有合外力 为零，则该方向上动量守恒。
例6.质量为M的砂车，沿光滑水平面以速度v0做匀速直线运动，此时从砂车上方竖直向下落 入一个质量为m的大铁球，如图，则铁球落入砂车后，砂车将(　　) A．立即停止运动 B．仍匀速运动，速度仍为v0 C．仍匀速运动，速度小于v0 D．做变速运动，速度不能确定
例7.如图，质量分布均匀、形状对称的金属块内有一个半径为R的圆形槽，金属块放在光 滑的水平面上且左边挨着竖直墙壁．质量为m的小球从金属块左上端R处静止下落，小 球到达最低点后从金属块的右端冲出，到达最高点时离圆形槽最低点的高度为7R/4， 重力加速度为g，不计空气阻力．求： (1)小球第一次到达最低点时，小球对金属块的压力为多大？ (2)金属块的质量为多少？
——不计水的阻力，系统动量守恒，位移大小与质量成反比。
例8.如图所示，一个质量为m1＝50 kg的人爬在一只大气球下方，气球下面有一根长绳．气 球和长绳的总质量为m2＝20 kg．当静止时人离地面的高度为h＝5 m．如果这个人开始 沿绳向下滑，忽略重力和空气阻力，若该人要安全的滑到地面，绳子长度至少多长？
注：作用时间极短，则可忽略木块的位移，无论地面是否光滑，系统动量守恒； 作用时间较长，则模板位移不可忽略，只有在地面光滑时系统动量守恒。
例9.如图所示，一不可伸长的轻质细绳，静止地悬挂着质量为M的木块，一质量为m的子 弹，以水平速度v0击中木块，已知M＝9m，不计空气阻力．问： (1)如果子弹击中木块后未穿出(子弹进入木块时间极短)，在木块上升的最高点比悬 点O低的情况下，木块能上升的最大高度是多少？(设重力加速度为g) (2)如果子弹在极短时间内以水平速度v0/4穿出木块，则在这一过程中子弹、木块组成 的系统损失的机械能是多少？
例10.如图所示，质量为M的木块静止于光滑的水平面上，一质量为m、速度为v0的子弹水平 射入木块且未穿出．设木块对子弹的阻力恒为F，求： (1)射入过程中产生的内能为多少？ (2)木块至少为多长时子弹才不会穿出？
例11.如图，质量为M＝0.2kg的长木板静止在光滑的水平地面上，现有质量m＝0.2 kg的滑 块(可视为质点)以v0＝1.2 m/s的速度滑上长木板的左端，小滑块与长木板间的动摩 擦因数μ＝0.4，小滑块刚好没有滑离长木板，求： (1)小滑块的最终速度大小； (2)在整个过程中，系统产生的热量； (3)以地面为参照物，小滑块滑行的距离为多少？(g取10 m/s2)
例12.如图所示，在光滑水平面上，有一质量为M＝3 kg的薄板和质量为m＝1 kg的物块． 都以v＝4 m/s的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的 速度为2.4 m/s时，物块的运动情况是(　　) A．做加速运动　　　　 B．做减速运动 C．做匀速运动 D．以上运动都可能
例13.如图所示，两质量分别为M1＝M2＝1.0 kg的木板和足够高的光滑凹槽静止放置在光滑 水平面上，木板和光滑凹槽接触但不粘连，凹槽左端与木板等高．现有一质量 m＝2.0 kg的物块以初速度v0＝5.0 m/s从木板左端滑上，物块离开木板时木板的速度 大小为1.0m/s，物块以某一速度滑上凹槽．已知物块和木板间的动摩擦因数 μ＝0.5，重力加速度g取10 m/s2.求： (1)木板的长度； (2)物块滑上凹槽的最大高度．
——合理选择研究对象，确定初末位置，既要符合动量守恒的条 件，又要方便解题。
例14.在光滑水平面上有一凹槽A，中央放一小物块B，物块与左右两边槽壁的距离如图所 示，L为1.0 m，凹槽与物块的质量均为m，两者之间的动摩擦因数μ为0.05，开始时 物块静止，凹槽以v0＝5 m/s初速度向右运动，设物块与凹槽槽壁碰撞过程中没有能 量损失，且碰撞时间不计，g取10 m/s2.求： (1)物块与凹槽相对静止时的共同速度； (2)从凹槽开始运动到两者相对静止物块与右侧槽壁碰撞的次数；