2025届高考物理一轮总复习第6单元动量第18讲动量守恒定律及其应用课件新人教版

这是一份2025届高考物理一轮总复习第6单元动量第18讲动量守恒定律及其应用课件新人教版，共60页。PPT课件主要包含了落实基础主干，突破命题视角，考点二碰撞问题，ABD，核心素养10，核心素养11，三大观点对比，实验8，实验要点，ADE等内容，欢迎下载使用。
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。(3)系统所受外力虽不为零,但在某方向上合力为零,系统在该方向上动量守恒。
二、碰撞、反冲、爆炸1.碰撞(1)特点:作用时间极短,内力(相互碰撞力)远大于外力,总动量守恒。(2)分类①弹性碰撞:碰撞后系统的机械能没有损失。②非弹性碰撞:碰撞后系统的机械能有损失。③完全非弹性碰撞:碰撞后合为一体,机械能损失最大。2.爆炸与碰撞类似,物体间的相互作用时间很短,作用力很大,且远大于系统所受的外力,所以系统动量守恒。
3.反冲(1)定义:当物体的一部分以一定的速度离开物体时,剩余部分将获得一个反向冲量,如发射炮弹、火箭等。(2)特点:系统内各物体间的相互作用的内力远大于系统受到的外力,动量守恒。
[练一练]1.判断下列说法对错(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。(　　)(5)若在光滑水平面上的两球相向运动,碰后均变为静止,则两球碰前的动量大小一定相同。(　　)
2.(多选)在光滑水平面上A、B两小车中间有一轻弹簧(弹簧不与小车相连),如图所示,用双手抓住两小车并将弹簧压缩后使两小车处于静止状态,将两小车及弹簧看成一个系统,则(　　)
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,在右手未放开前,系统动量守恒D.无论何时放手,两手放开后,系统总动量都保持不变
解析 若两手同时放开A、B两小车,系统所受合外力为零,系统动量守恒,由于系统初动量为零,则系统总动量为零,故A正确;无论何时放手,两手放开后,系统所受合外力为零,系统动量守恒,系统总动量保持不变,故B错误,D正确;先放开左手,在右手未放开前,系统所受合外力向左,系统总动量不守恒,故C错误。
3.(2023浙江平湖中学期末)在光滑的水平面上,质量为m1的小球A以速率v0向右运动。在小球A的正前方有一质量为m2的小球B处于静止状态,如图所示。小球A与小球B发生弹性碰撞后,均向右运动,且碰后A、B的速度大小之比为1∶3,则两小球质量之比为(　　)
A.1∶2B.2∶1C.3∶1D.1∶3
考点一　动量守恒条件的理解和应用
1.动量守恒定律的五个特性
2.应用动量守恒定律的解题步骤(1)明确研究对象和研究过程,确定系统的组成(系统包括哪几个物体)。(2)进行受力分析,判断系统动量是否守恒(或某一方向上是否守恒)。(3)规定正方向,确定初、末状态动量。(4)由动量守恒定律列出方程。(5)代入数据,求出结果,必要时讨论说明。
典例　关于下列运动的说法正确的是(　　)
A.图甲所示撑竿跳运动员在离开地面向上运动的过程中机械能守恒B.图乙所示的蹦床运动中运动员和蹦床组成的系统动量守恒C.图丙所示跳伞运动在匀速下降的过程中运动员和降落伞组成的系统机械能守恒D.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动量近似守恒
解析 若考虑运动员自身的散热与内力做功问题,则只要有人参与的系统机械能都不守恒,若不考虑运动员自身的散热与内力做功问题,则图甲所示撑竿跳运动员在离开地面向上运动的过程中由于还受到竿的作用力,机械能不守恒;A错误;图乙中因蹦床和运动员系统受到的合外力不为零,故运动员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(　　)A.发射微型导弹后,无人机将做匀变速直线运动
1.碰撞现象满足的规律(1)动量守恒。(3)速度要合理①若两物体同向运动,则碰前应有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'。②若两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变。
2.碰撞问题解题策略(1)抓住碰撞的特点和不同种类碰撞满足的条件,列出相应方程求解。(2)可熟记一些公式,例如“一动一静”模型中,两物体发生弹性正碰后的速度满足:(3)结论:①当m1=m2时,v1'=0,v2'=v1(质量相等,速度交换);②当m1>m2时,v1'>0,v2'>0,且v2'>v1'(大碰小,一起跑);③当m10(小碰大,要反弹);④当m1≫m2时,v1'=v1,v2'=2v1(极大碰极小,大不变,小加倍);⑤当m1≪m2时,v1'=-v1,v2'=0(极小碰极大,小等速率反弹,大不变)。
典例1　(多选)在光滑水平面上,一质量为m、速度大小为v的A球与质量为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B球的速度大小可能是(　　)
典例2　算盘是我国古老的计算工具,中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动,使用前算珠需要归零,如图所示,水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置,甲靠边框b,甲、乙相隔s1=3.5×10-2 m,乙与边框a相隔s2=2.0×10-2 m,算珠与导杆间的动摩擦因数μ=0.1。现用手指将甲以0.4 m/s的初速度拨出,甲、乙碰撞后甲的速度大小为0.1 m/s,方向不变,碰撞时间极短且不计,重力加速度g取10 m/s2。
(1)通过计算,判断乙算珠能否滑动到边框a;(2)求甲算珠从拨出到停下所需的时间。
答案 (1)能　(2)0.2 s
变式练 (2023浙江杭州期末)某种游戏装置的示意图如图所示,水平导轨MN和PQ分别与水平传送带左侧和右侧相连接,竖直圆形轨道与PQ相切于Q,已知传送带长L=4 m,且沿顺时针方向以恒定速率v=3 m/s匀速转动,质量为m的滑块C静止置于水平导轨MN上,另一质量也为m的滑块A以初速度v0沿AC连线方向向C运动且与C发生弹性正碰,若C距离N足够远,滑块C以速度vC=2 m/s滑上传送带,并恰好停在Q点,已知滑块C与传送带及PQ之间的动摩擦因数均为μ=0.20,装置其余部分均可视为光滑,重力加速度g取10 m/s2。(结果可带根号)(1)求P、Q的距离;(2)求v0的大小;(3)已知竖直圆轨道半径为0.55 m,若要使C进入但不脱离竖直圆轨道,求v0的范围。
答案 (1)2.25 m (2)2 m/s (3)2 m/s