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1、 1探究物体弹性碰撞的一些特点，知道弹性碰撞和非弹性碰撞 2通过实验，理解动量和动量守恒定律能用动量守恒定律定量分析一维碰撞问题知道动量守恒定律的普遍意义 3通过物理学中的守恒定律，体会自然界的和谐与统一 选修35虽然是选考内容，但考试大纲对本节的要求较高，经常是通过各种情景下的碰撞来考查动量守恒定律，主要过程是运用动量守恒定律确定相互作用的各个物体作用完成后的运动状态备考的重点应该放在动量守恒的条件及其应用上 1动量和动量的变化量动量动量动量的变化量动量的变化量定义定义物体的物体的 和和 的乘积的乘积物体物体 和和 的矢量差的矢量差定义式定义式 pp单位单位矢标性矢标性矢量、方向与矢量、方向
2、与 方向相同方向相同矢量、方向与矢量、方向与 的方向相同的方向相同特点特点状态量状态量过程量过程量质量质量速度速度末动量末动量初动量初动量mvmv末末mv初初kgm/skgm/s速度速度力力 2动量守恒定律 (1)内容：如果一个系统，或者 ，这个系统的总动量 (2)表达式 pp，系统相互作用前的总 等于相互作用后的总 m1v1m2v2m1v1m2v2，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的等于作用后的 p1 p2， 相 互 作 用 的 两 个 物 体 动 量 的 增量 p0，系统总动量的增量不受外力不受外力所受外所受外力矢量和为零力矢量和为零保持不变保持不变动量动量动量动量动量之和动量之和动量
3、之和动量之和大小相等、方向相反大小相等、方向相反为零为零 (3)成立条件 理想守恒：系统不受外力或所受外力的 ，则系统动量守恒 近似守恒：系统受到的合外力不为零，但当内力 力时，系统的动量可认为近似守恒 分方向守恒：当某个方向上 ，在该方向上动量守恒矢量和为零矢量和为零远大于远大于外外不受外力或者所受不受外力或者所受外力矢量和为零外力矢量和为零 3碰撞问题 (1)碰撞的种类及特点分类分类标准标准种类种类特点特点能量是否守恒能量是否守恒弹性碰撞弹性碰撞动量动量 ，机械能，机械能非完全弹性碰撞非完全弹性碰撞动量动量 ，机械能，机械能完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞动量动量 ，机械能，机械能碰撞前后碰撞
4、前后动量是否共线动量是否共线对心碰撞对心碰撞( )碰撞前后速度碰撞前后速度非对心碰撞非对心碰撞( ) 碰撞前后速度碰撞前后速度守恒守恒守恒守恒守恒守恒不守恒不守恒共线共线正碰正碰斜碰斜碰不共线不共线守恒守恒不守恒不守恒 (2)弹性碰撞的规律：两球发生弹性碰撞时应满足 守恒和 守恒 以质量为m1、速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生正面弹性碰撞为例，则有动量动量机械能机械能(即时巩固解析为教师用书独有)考点一动量和动能的比较、冲量及动量定理1动量和动能的比较【技巧提示】(1)当物体的速度大小不变，方向变化时，动量一定改变，动能却不变，如匀速圆周运动(2)在谈及动量时，必须明确是物体在哪个时
5、刻或哪个状态所具有的动量2冲量冲量是矢量，冲量的方向即力的方向一个物体所受合外力的冲量等于它所受各个力冲量的矢量和，冲量在合成时遵守平行四边形定则冲量是过程量，在描述冲量时必须点明是哪个力在哪段时间内的冲量3动量定理动量定理表达式中的冲量和动量及动量的变化量都是矢量，公式Ftpp为矢量式，等号的两边不但大小相等，方向也相同，在高中阶段，动量定理的应用只限于一维的情况，这时规定一个正方向，就把矢量式变成代数式 动量定理的研究对象可以是单个物体，也可以是几个物体组成的系统在高中阶段，一般取单个物体为研究对象，此时物体所受到的力都是外力 动量定理是根据牛顿第二定律在外力是恒力的条件下推导出来的，但它
6、也适用于随时间变化的力 动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的，这也可能是考纲中对动量定理没有明确要求的一个原因【案例1】将质量为0.10 kg的小球从离地面20 m高处竖直向上抛出，抛出时的初速度为15 m/s，求：(1)小球落地时的动量(2)小球从抛出至落地过程中动量的增量(3)若其初速度方向改为水平，求小球落地时的动量及动量变化量pmv0.1025 kgm/s2.5 kgm/s，方向向下(2)小球从抛出至落地动量的增量pmvtmv00.1025 kgm/s0.10(15) kgm/s4.0 kgm/s，方向向下【答案】(1)2.5 kgm/s，方向向下(2)4.0 kgm/s，方向向下
7、(3)2.5 kgm/s,2.0 kgm/s，竖直向下【即时巩固1】a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰，作用前a球动量pa30 kgm/s，b球动量pb0，碰撞过程中，a球的动量减少了20 kgm/s，则作用后b球的动量为()A20 kgm/sB10 kgm/sC20 kgm/sD30 kgm/s【解析】碰撞过程中，a球的动量减少了20 kgm/s，故此时a球的动量是10 kgm/s，a、b两球碰撞前后总动量保持不变为30 kgm/s，则作用后b球的动量为20 kgm/s.【答案】C考点二碰撞、爆炸的过程分析1碰撞现象(1)动量守恒；(2)机械能不增加；(3)速度要合理：若碰前两物体
8、同向运动，则应有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.碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变 2爆炸现象 (1)动量守恒：由于爆炸是在极短的时间内完成的，爆炸物体间的相互作用力远远大于受到的外力所以，在爆炸过程中系统的动量守恒 (2)动能增加：在爆炸过程中，由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能，所以爆炸前、后系统的总动能增加 (3)位置不变：爆炸和碰撞的时间极短，因而作用过程中物体产生的位移很小，一般可忽略不计，可以认为爆炸和碰撞后仍然从爆炸或碰撞前的位置以新的动量开始运动【案例2】(2010福建理综)如图所示，一个木箱原来静止在
9、光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块木箱和小木块都具有一定的质量现使木箱获得一个向右的初速度v0，则_(填选项前的字母) A小木块和木箱最终都将静止 B小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动 C小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动 D如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动【解析】本题意在考查学生对动量守恒定律的理解和应用能力木箱和小木块组成的系统，所受合外力为零，故系统动量守恒系统初动量向右，故小木块相对木箱静止后，系统总动量也向右，故B项正确，A、D项错；而由于小木块与木箱间的摩擦，系统的机械能不断减少，C项错【答案】B【即时巩固2】质
10、量为m的人站在质量为M，长为L的静止小船的右端，小船的左端靠在岸边当他向左走到船的左端时，船左端离岸的距离为_【解析】先画出示意图人、船系统动量守恒，总动量始终为零，所以人、船动量大小始终相等从图中可以看出，人、船的位移大小之和等于L.设人、船位移大小分别为l1、l2，则：mv1Mv2，【答案】B【解析】设向右为正方向，A与C黏合在一起的共同速度为v，由动量守恒定律得mv12mv，为保证B碰挡板前A未能追上B，应满足vv2，设A与B碰后的共同速度为v，由动量守恒定律得【即时巩固3】(2010课标全国)如图所示，光滑的水平地面上有一木块，其左端放有一重物，右方有一竖直的墙重物质量为木板质量的2倍
11、，重物与木板间的动摩擦因数为.使木板与重物以共同的速度v0向右运动，某时刻木板与墙发生弹性碰撞，碰撞时间极短求木板从第一次与墙碰撞到再次碰墙所经历的时间设木板足够长，重物始终在木板上，重力加速度为g.【答案】本题考查牛顿第二定律、动量定理与动量守恒定律，意在考查考生对动量定理与动量守恒定律的理解，并能利用动量守恒定律解答碰撞类问题第一次与墙碰撞后，木板的速度反向，大小不变此后木板向左做匀减速运动，重物向右做匀减速运动，最后木板和重物达到一共同的速度v.设木板的质量为m，重物的质量为2m，取向右为动量的正向，由动量守恒定律得2mv0mv03mv，设从第一次与墙碰撞到重物和木板具有共同速度v所用的时间为t1，对木板应用动量定理得2mgt1mvm(v0)，由牛顿第二定律得2mgma，式中a为木板的加速度在达到共同速度v时，木板离墙的距离l为
高考物理 第15章 第1讲 动量守恒定律及其应用知识研习 新人教版选修35
