安装实验装置,调整固定斜槽使斜槽底端水平白纸在下,复写纸在上,在适当位置铺放好记下重垂线所指的位置不放被撞小球,让入射小球从斜槽上固定高度处自由滚下,重复次用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面,圆心就是小球落点的平均位置把被撞小球放在斜槽末端,让入射小球从斜槽同高度自由滚下,使它们发生碰撞,重复实验次用步骤的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置和被碰小球落点的平均位置如图所示连接,测量线段的长度将测量数据填入表中最后代入,看在误差允许的范围内是否成立整理好实验器材放回原处实验结论在实验误差范围内,碰撞系统的动量守恒考点深析拓展延伸详讲精练考点探究讲练动量动能动量的变化量的比较对动量动量变化动量定理的理解名称项目动量动能动量的变化量定义物体的质量和速度的乘积物体由于运动而具有的能量物体末动量与初动量的矢量差名称项目动量动能动量的变化量定义式矢标性矢量标量矢量特点状态量状态量过程量关联方程对动量定理的理解和应用对动量定理的理解动量定理反映了合外力的冲量与动量变化之间的因果关系,即合外力的冲量是原因,物体的动量改变是结果动量定理的表达式是矢量表达式,包含大小和方向两个方面的含义动量定理具有普遍性,不论物体的运动轨迹是直线还是曲线,不论作用力是恒力还是变力,几个力的作用时间是相同还是不同,不论是宏观低速问题,还是微观高速问题,动量定理都适用表达式中应是物体所受合力的冲量,也可以写成„,此表达式是矢量表达式,式中„可以相同,也可不同动量变化率表示动量的变化快慢,大小等于合外力的大小,即动量定理的应用定性分析有关现象用动量定理解释的现象般可分为两类类是物体的动量变化定,此时力的作用时间越短,作用力越大时间越长,作用力越小另类是作用力定,此时力的作用时间越长,动量变化越大力的作用时间越短,动量变化越小分析问题时要清楚哪个量定,哪个量变化应用动量定理解题的基本步骤审题,确定研究对象对谁,对哪个过程二对物体进行受力分析,分析力在过程中的冲量或合力在过程中的冲量三抓住过程的初末状态,选定正方向四根据动量定理,列出动量定理的数学表达式五根据题意写清各物理量之间或其他物理规律的补充表达式六求解方程组,并分析作答辆汽车强行超车时,与另辆迎面驶来的汽车相撞,两车相撞后,两辆车车身因相互挤压,均缩短了,根据测定两车相撞前速度均为,则试求车祸中车内质量的人受到的平均冲力为多大若车祸中汽车的安全气囊发挥作用,与人的作用时间为,求这时人受到的平均冲力为多大例题型动量定理的基本应用思路指导解答此题用动量定理处理,类似短时间作用的问题用动量定理解决非常方便,车祸中人的动量发生的变化,人与车作用时间越短,人受到的作用力越大,对人的伤害越严重,如果安全气囊起作用延长了人与车的作用时间,从而减小了人受到的作用力,人员受到保护解析两车相撞时认为人和车起做匀减速直线运动,到静止,位移为,设运动时间为根据,得根据动量定理由动量定理有答案木块和铁块的质量分别为和,用线连接起来放在水中,木块的密度小于水的密度放手后起以加速度加速下降,经时间后线断了,再经时间,木块速度恰好为零,当木块速度为零时,铁块速度为多少变式训练解析把木块和铁块作为个整体,受到合外力为,对系统应用动量定理有则有答案研究对象相互作用的物体组成的系统系统内力和外力系统相互作用的两个或几个物体组成个系统内力系统内部物体之间的相互作用力外力系统外部物体对系统内部物体的作用力二对动量守恒定律的理解对“总动量保持不变”的正确解释不仅指系统的初末两个时刻的总动量相等,而且指系统在整个过程中任意两个时刻的总动量相等动量守恒定律的“五性”矢量性定律的表达式是个矢上面固定遮光片,光电计时器未完全画出可以记录遮光片通过光电门的时间例题型四动量守恒实验实验测得滑块的质量,滑块的质量,遮光片的宽度打点计时器所用交流电的频率将光电门固定在滑块的右侧,启动打点计时器,给滑块向右的初速度,使它与相碰碰后光电计时器显示的时间为,碰撞前后打出的纸带如图所示思路指导根据纸带提供的数据计算滑块碰撞前后的速度,根据滑块通过光电门的时间及遮光片的宽度计算出滑块碰后的速度,然后计算碰撞系统在碰撞前后的总动量,验证在误差允许范围内是否满足动量守恒解析设碰撞前后滑块的速度分别为,根据纸带提供的数据,设滑块碰后的速度大小为则两滑块碰撞前的总动量碰撞后两滑块的总动量答案见解析两滑块在碰撞前后总动量的相对误差的绝对值为,所以有因此,本实验在误差允许范围内验证了动量守恒定律同学设计了个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验在小车的前端粘有橡皮泥,推动小车使之做匀速运动,然后与原来静止在前方的小车相碰并粘合成体,继续做匀速运动他设计的装置如图甲所示在小车后连着纸带,电磁打点计时器所用电源频率为,长木板下垫着小木片以平衡摩擦力变式训练若已测得打点纸带如图乙所示,并测得各计数点的间距已标在图上为运动的起点,则应选段来计算碰前的速度,应选段来计算和碰后的共同速度以上两空选填或已测得小车的质量,小车的质量,则碰前两小车的总动量为,碰后两小车的总动量为解析根据纸带上打点情况分析,段表示小车做匀速运动,计数点之间距离较大,说明小车速度较大,因此段较准确描述碰前小车的运动,故应选段数据计算碰前小车的速度,段计数点之间距离在变化,说明小车运动情况不稳定,而段运动小车运动稳定,故应选段计算碰后的共同速度小车在碰前的速度,小车碰前动量,答案碰后的共同速度,碰后的总动量思想方法技巧运用提升素养学科素养提升动量守恒中的临界问题寻找临界状态题设情境中是否有相互作用的两物体“相距最近”“避免相撞”和物体“开始反向运动”等临界状态挖掘临界条件与动量守恒相关的临界问题中,临界条件常表现为两物体相对速度关系与相对位移关系,即“速度相等”或“位移相等”如图所示,甲乙两船的总质量包括船人和货物分别为,两船沿同直线同方向运动,速度分别为为避免两船相撞,乙船上的人将质量为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例思路指导乙船和货物组成的系统动量守恒,货物和甲船组成的系统在作用过程中动量守恒当作用结束后,为避免两船相撞且抛出货物的速度最小,则是两船最终以相同的速度做匀速直线运动解析设乙船上的人抛出货物的最小速度为,抛出货物后乙船的速度为,甲船接到货物后的速度为甲,规定向右为正方向乙船和货物作用过程,由动量守恒定律得乙对货物和甲船的作用过程,由动量守恒定律得甲为避免相撞,且有甲乙联立解得答案如图所示,轻质弹簧两端连着物体和物体,放在光滑的水平面上,水平速度为的子弹射中物体并嵌在其中,已知物体的质量为,物体的质量是物体的质量的,子弹的质量是物体的质量的,求弹簧被压缩到最短时的弹性势能变式训练解析子弹射入物体的过程中,由动量守恒定律得当物体包括子弹的速度相等时,弹簧被压缩到最短,弹性势能最大,由动量守恒定律得从子弹与物体有共同速度至弹簧被压缩到最短的过程,根据机械能守恒有联立以上各式解得答案选考部分选修第十四章动量守恒定律复习目标定位动量动量定理动量守恒定律及其应用Ⅱ弹性碰撞和非弹性碰撞Ⅰ实验验证动量守恒定律解读理解动量守恒的内容,熟练掌握在维情况下解题的方法和步骤,能够解决与简单的能量守恒结合的综合问题掌握验证探究动量守恒的实验方法对本章知识的考查常以碰撞为模型和生活中的事例为背景考查动量守恒定律的应用,从近几年的高考题看,考查内容都有涉及,题型有选择填空计算等,试题难度不大探究和验证碰撞中的动量守恒,在高考实验考查中出现频率较高在高考题中动量守恒定律常与能量守恒定律结合,解决碰撞打击反冲滑动摩擦力等问题还要重视动量守恒与圆周运动核反应的结合由于本章试题的思考和解题思路与牛顿运动定律不同,因此难度相对较大,而且近年来高考命题思路由“知识立意”逐步转向“能力立意”,越来越重视与现代科技和实际问题的联系,所以在能力要求上注意对理解能力,实际问题抽象简化的能力,应用数学知识的能力和综合分析应用能力的考查对本部分内容的复习应抓好以下几个方面特别强调物理量的矢量性动量是矢量,动量守恒定律的表达式是矢量式,对同直线上矢量运算能转化为代数运算注重综合分析能力和实际问题抽象简化的能力加强贴近高考贴近实际的典型题训练,抓住典型问题,如人船问题碰撞问题子弹打木块问题等,结合新背景新素材考查上述问题是高考命题的方向对动量守恒定律不要练习太难的题目,而应把重点放在动量守恒定律的理解上,掌握应用动量守恒定律解题的基础方法和步骤第讲动量守恒定律及其应用回扣教材夯实基础落实考点基础自主温故动量动量变化量动量守恒定律考点自清动量定义运动物体的质量和的乘积叫做物体的动量,通常用表示表达式单位标矢性动量是矢量,其方向和方向相同速度速度动量定理内容物体在个过程始末的等于它在这个过程中所受力的表达式动量守恒定律内容如果个系统,或者,这个系统的总动量保持不变,这就是动量守恒定律动量变化冲量不受外力所受外力的矢量和为表达式,系统相互作用前总动量等于相互作用后的总动量,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和,相互作用的两个物体动量的增量等大反向,系统总动量的增量为零动量守恒定律的适用条件不受外力或所受外力的合力为零,不是系统内每个物体所受的合外力都为零,更不能认为系统处于状态近似适用条件系统内各物体间相互作用的内力它所受到的外力如果系统在方向上所受外力的合力为零,则系统动量守恒平衡远大于在这方向上基础自测把支弹簧枪水平固定在小车上,小车放在光滑水平地面上,枪射出颗子弹时,关于枪弹车,下列说法正确的是枪和弹组成的系统动量守恒枪和车组成的系统动量守恒枪弹和枪筒之间的摩擦力很小,可以忽略不计,故二者组成的系统动量近似守恒枪弹车三者组成的系统动量守恒解析枪固定在小车上,当枪射出颗子弹时,枪受到车的作用力所以枪和子弹组成的系统所受外力不为零,其动量不守恒,选项错误枪和车组成的系统受到子弹的作用力,动量不守恒,选项错误枪弹和弹筒组成系统所受合外力不为零,选项错误枪弹车三者组成的系统所受外力为零,动量守恒,选项正确答案物体在恒力作用下运动,下列说法正确的是动量的方向与受力的方向相同动量的方向与冲量的方向相同动量的增量方向与受力的方向相同动量变化率的方向与速度方向相同解析动量的方向就是速度的方向,与力的方向无关,力的方向即为冲量的方向,故选项错误由动量定理可知,动量的增量等于合外力的冲量,故选项正确动量的变化率的方向即为力的方向,与速度方向无关,选项错误答案二碰撞爆炸与反冲考点自清碰撞问题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守恒,机械能非完全弹性碰撞动量守恒,机械能完全非弹性碰撞动量守恒,机械能损失最守恒有损失大分类标准种类特点碰撞前后动量是否共线对心碰撞正碰碰撞前后速度非对心碰撞斜碰碰撞前后速度微观粒子的碰
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