资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。感谢您,第三节动量守恒定律在碰撞中应用,第1页,课前自主学案,关键关键点突破,课标定位,课堂互动讲练,第三节,知能优化训练,第2页,课标定位,学习目标：,1.,深入了解弹性碰撞、非弹性碰撞,2,加深对动量守恒定律和能量守恒定律了解,重点难点：应用动量守恒定律处理碰撞问题,第3页,课前自主学案,一、动量守恒定律意义,动量守恒定律是物理学中最惯用定律之一，它在,_,和,_,中均发挥了巨大作用,二、应用动量守恒定律解题步骤,1,确定研究对象组成,_,，分析所研究,_,，系统受外力情况是否满足动量守恒定律应用条件,理论探索,实际应用,系统,物理过程中,第4页,2,设定,_,，分别写出系统初、末状态,_,3,依据动量守恒定律,_,4,解方程，统一单位后代入数值进行运算，得出结果,正方向,总动量,列方程,第5页,三、动量守恒定律和牛顿运动定律,在碰撞类问题中，相互作用力往往是变力，过程相当复杂，极难用牛顿运动定律来求解，而应用动量守恒定律只需考虑过程,_,，无须包括,_,，所以动量守恒定律在处理各类碰撞问题中有着极其广泛应用,初、末状态,过程细节,第6页,思索感悟,1666,年，有些人在英国皇家学会演出了如图,1,3,1,所表示试验：把,A,、,B,两个质量相等硬木球并排挂在一起，然后把,A,球向左拉开，再松手，它向右回摆，抵达原来平衡位置时跟,B,球发生碰撞碰撞后，,A,球马上停顿运动，,B,球向右摆去，摆到与刚才,A,球开始回摆时差不多高度，又向左回摆，跟,A,球相撞，这时,B,球马上停顿运动，而,A,球向左摆去,如此往复,图,1,3,1,第7页,当初许多科学家对这一现象百思不得其解,.1668,年，英国皇家学会正式悬赏征答，你能给出解释吗？,提醒：,此为弹性碰撞，两球质量相等，速度交换,第8页,关键关键点突破,一、弹性碰撞和非弹性碰撞遵照规律,1,弹性碰撞规律,(1),遵照规律,质量为,m,1,物体，以速度,v,1,与原来静止物体,m,2,发生完全弹性碰撞，如图,1,3,2,所表示,图,1,3,2,第9页,第10页,(2),推论,若,m,1,m,2,，则,v,1,0,，,v,2,v,1,，即质量相等两物体发生弹性碰撞将交换速度惠更斯早年试验研究就是这种情况,若,m,1,m,2,，则,v,1,v,1,，,v,2,2,v,1,.,即质量极大物体与质量极小静止物体发生弹性碰撞，前者速度不变，后者以前者速度,2,倍被撞出去,第11页,若,m,1,m,2,，则,v,1,v,1,，,v,2,0,，即质量极小物体与质量极大静止物体发生弹性碰撞，前者以原速度大小被反弹回去，后者仍静止乒乓球落地反弹、台球碰到桌壁后反弹、篮球飞向篮板后弹回，都近似为这种情况,第12页,第13页,第14页,即时应用,(,即时突破，小试牛刀,),1.(,单项选择,),在光滑水平面上有三个完全相同小球，它们成一条直线，,2,、,3,小球静止，并靠在一起，,1,球以速度,v,0,射向它们，如图,1,3,3,所表示设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球速度可能是,(,),图,1,3,3,第15页,解析：,选,D.,由弹性碰撞规律可知，当两球质量相等时，碰撞时两球交换速度先球,1,与球,2,碰，再球,2,与球,3,碰，故选,D.,第16页,第17页,假如碰前两物体相向运动，则碰后两物体运动方向不可能都不改变，除非两物体碰撞后速度均为,0.,在讨论碰撞结果等问题时要依据碰撞三个特点进行分析,第18页,即时应用,(,即时突破，小试牛刀,),2.(,单项选择,)(,年高考福建卷,),在光滑水平面上，一质量为,m,、速度大小为,v,A,球与质量为,2,m,静止,B,球碰撞后，,A,球速度方向与碰撞前相反则碰撞后,B,球速度大小可能是,(,),A,0.6,v,B,0.4,v,C,0.3,v,D,0.2,v,第19页,第20页,三、类碰撞问题,1,碰撞特点是动量守恒，动能不增加，相互作用两个物体在很多情况下含有类似特点,第21页,比如：子弹射入自由木块中，两相对运动物体间绳子绷紧，物块在放置于光滑水平面上木板上运动直至相对静止,(,如图,1,3,4,所表示,),这些情景中，系统动量守恒，机械能转化为其它形式能，末状态，两物体相对静止这些过程与完全非弹性碰撞含有相同特征，可应用动量守恒定律，必要时结合能量守恒定律分析求解,图,1,3,4,第22页,2,相互作用两个物体在很多情况下皆可当成碰撞处理，那么对相互作用中两物体相距恰“最近”、相距恰“最远”或恰上升到“最高点”等一类临界问题，求解关键都是“速度相等”详细分析以下：,第23页,(1),如图,1,3,5,甲所表示，光滑水平面上,A,物体以速度,v,去撞击静止,B,物体，,A,、,B,两物体相距最近时，两物体速度必定相等，此时弹簧最短，其压缩量最大今后,A,、,B,被弹簧弹开，至弹簧恢复原长时，,A,、,B,组成系统总机械能等于作用前总机械能,图,1,3,5,第24页,(2),如图乙所表示，质量为,m,滑块静止在光滑水平面上，滑块光滑弧面底部与桌面相切，一个质量为,m,小球,A,以一定初速度,v,滑上滑块，设小球不能越过滑块，则小球抵达滑块上最高点时,(,即小球竖直方向上速度为零,),，两物体速度恰好相等，系统一部分动能转化为重力势能，总机械能保持不变；今后小球再滚下滑块，整个过程中系统水平方向动量守恒，机械能守恒,第25页,由以上分析知以上两种情景中系统不但动量守恒,(,或某一方向上动量守恒,),，而且机械能也守恒，所以与弹性碰撞类似，只是物体间相互作用时间较长,第26页,即时应用,(,即时突破，小试牛刀,),3.(,双选,),如图,1,3,6,所表示，光滑水平面上有,A,、,B,两个物体，其中带有轻弹簧,B,静止，质量为,m,A,以速度,v,0,向着,B,运动，,A,经过弹簧与,B,发生相互作用过程中,(,),图,1,3,6,第27页,A,弹簧恢复原长时,A,速度最大,B,两物体速度相等时弹簧压缩量最大,C,任意时刻,A,、,B,总动量大小总是,mv,0,D,任意时刻,B,动量大小总小于,mv,0,第28页,解析：,选,BC.,A,、,B,经过弹簧发生作用过程中动量守恒，,C,项正确；依据碰撞特点，当两物体碰后以共同速度运动时，系统动能损失最多，而,A,、,B,系统,(,包含弹簧,),机械能守恒，所以，两物体,A,、,B,速度相等时，弹簧弹性势能最大，即弹簧压缩量最大，,B,选项正确；从,A,压缩弹簧到弹簧恢复原长过程中弹簧弹力一直对,A,做负功，所以弹簧恢复原长时，,A,速度最小，,A,项错误；由动量守恒定律和机械能守恒定律可得，当,m,A,m,B,时，弹簧恢复原长时，,B,动量大小为,m,v,0,，,D,选项错误,第29页,课堂互动讲练,相关碰撞可能性判断,类型一,(,单项选择,),甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，已知它们动量分别是,p,甲,5 kgm/s,，,p,乙,7 kgm/s,，甲追上乙并发生碰撞，碰后乙球动量变为,p,乙,10 kgm/s,，则两球质量,m,甲,、,m,乙,关系可能是,(,),例,1,第30页,A,m,乙,m,甲,B,m,乙,2,m,甲,C,m,乙,4,m,甲,D,m,乙,6,m,甲,第31页,第32页,第33页,【,答案,】,C,【,方法总结,】,(1),碰撞过程遵照标准：,动量守恒；,动能不增加；,速度符合实际情况,(2),弹性碰撞和完全非弹性碰撞是两种极限情况,第34页,光滑水平面上放着一质量为,M,槽，槽与水平面相切且光滑，如图,1,3,7,所表示，一质量为,m,小球以,v,0,向槽运动,图,1,3,7,某方向上动量守恒问题,类型二,例,2,第35页,(1),若开始时槽固定不动，求小球上升高度,(,槽足够高,),(2),若开始时槽不固定，则小球又能上升多高,【,精讲精析,】,槽固定时，球沿槽上升过程中机械能守恒，达最高点时，动能全部转为球重力势能；槽不固定时，小球沿槽上升过程中，槽向右加速运动，当小球上升到最高点时，二者速度相同球与槽组成系统水平方向上不受外力，所以水平方向动量守恒因为该过程中只有二者间弹力和小球重力做功，故系统机械能守恒,第36页,第37页,第38页,【,方法总结,】,(1),在判断动量是否守恒时，应尤其注意区分动量守恒条件与机械能守恒条件,(2),在应用动量守恒定律列式时，尤其是某一方向上动量守恒列式，应尤其注意系统初、末状态动量应为在该方向上动量，即把动量分解到该方向上,第39页,光滑水平地面上放着一块质量为,M,、长度为,d,木块，一个质量为,m,子弹以水平速度,v,0,射入木块，当子弹从木块中出来后速度变为,v,1,，子弹与木块平均摩擦力为,f,.,求：,(1),子弹打击木块过程中摩擦力对子弹做功多少？摩擦力对木块做功多少？,(2),子弹从木块中出来时，木块位移为多少？,(3),在这个过程中，系统产生内能为多少？,子弹打木块模型,类型三,例,3,第40页,【,思绪点拨,】,把子弹和木块看成一个系统，利用以下知识解答：,(1),系统水平方向动量守恒,(2),系统能量守恒,(3),对木块和子弹分别利用动能定理,第41页,【,自主解答,】,(1),如图,1,3,8,所表示，因为水平面光滑则子弹和木块组成系统水平方向动量守恒，可得,图,1,3,8,第42页,第43页,第44页,第45页,变式训练,如图,1,3,9,所表示，质量,m,1,0.3 kg,小车静止在光滑水平面上，车长,L,1.5 m,，现有质量,m,2,0.2 kg,可视为质点物块，以水平向右速度,v,0,2 m/s,从左端滑上小车，最终在车面上某处与小车保持相对静止物块与车面间动摩擦因数,0.5,，取,g,10 m/s,2,，求：,图,1,3,9,第46页,(1),物块在车面上滑行时间,t,.,(2),要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端速度,v,0,不超出多少？,解析：,(1),设物块与小车共同速度为,v,，以水平向右为正方向，依据动量守恒定律有,m,2,v,0,(,m,1,m,2,),v,.,设物块与车面间滑动摩擦力为,f,，对物块应用动量定理有,ft,m,2,v,m,2,v,0,.,又,f,m,2,g,.,第47页,第48页,答案：,(1)0.24 s,(2)5 m/s,第49页,知能优化训练,第50页,本部分内容讲解结束,点此进入课件目录,按,ESC,键退出全屏播放,谢谢使用,第51页,
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
