1、第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂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第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂选修35虽然是选考内容，但考试大纲对本部分内容要求较高，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第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂
2、第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂1动量和动量的变化量动量动量的变化量定义 物体的和的乘积 物体和的矢量差定义式 pp单位矢标性 矢量、方向与方向相同 矢量、方向与的方向相同特点状态量过程量质量速度末动量初动量mvmv末mv初kgm/skgm/s速度力第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂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p1p2，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所受外力矢量和为零保持不变动量动量动量
3、之和动量之和大小相等、方向相反为零第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂(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远大于外不受外力或者所受外力矢量和为零第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂3碰撞问题(1)碰撞的种类及特点分类标准种类特点能量是否守恒弹性碰撞动量，机械能非完全弹性碰撞动量，机械能完全非弹性碰撞动量，机械能碰撞前后动量是否共线对心碰撞()碰撞前后速度非对心碰撞()碰撞前后速度守恒守恒守恒不守恒共线正碰斜碰不共线守恒不守恒第十五章动量守
4、恒定律立体设计走进新课堂(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，则有动量机械能第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂考点一动量和动能的比较、冲量及动量定理1动量和动能的比较第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂【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刻或哪个状态所具有的动量第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂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
5、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第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂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
6、明确要求的一个原因第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂【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第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂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，方向向下第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂【答案】(1)2.5
7、kgm/s，方向向下(2)4.0 kgm/s，方向向下(3)2.5 kgm/s,2.0 kgm/s，竖直向下第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂【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第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂【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
8、20 kgm/s.【答案】C第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂考点二 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第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂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
9、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第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂【案例2】（2011山东理综）如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v0、v0.为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度.（不计水的阻力）第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂【解析】设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为vmin，抛出货物后船的速度为v1，甲船上的人接到货物后船的速
10、度为v2，由动量守恒定律得12mv0=11mv1-mvmin,10m2 v0-mvmin=11mv2.为避免两船相撞应满足v1=v2.联立式得vmin=4 v0.【答案】4 v0第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂【即时巩固2】质量为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_第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂【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，第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂【答
11、案】B第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂【案例3】（2011全国新课标）如图，A、B、C三个木块的质量均为m，置于光滑的水平桌面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连.将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体.现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起.以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离.已知C离开弹簧的速度恰为v0.求弹簧释放的势能.第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂【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
12、物，右方有一竖直的墙重物质量为木板质量的2倍，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.第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂【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第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂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为第十五章动量守恒定律立体设计走进新课堂
