高中物理 1.1-1.2 物體的碰撞 動量 動量守恒定律課件 粵教版選修3-5.ppt

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,高中物理選修3-5粵教版,第一章碰撞與動量守恒第一節(jié)物體的碰撞第二節(jié)動量動量守恒定律（1）,目標定位1.探究物體彈性碰撞的一些特點，知道彈性碰撞和非彈性碰撞.2.理解動量、沖量的概念，知道動量的變化量也是矢量.3.理解動量定理的確切含義，會用其來解釋和計算碰撞、緩沖等現(xiàn)象,一、碰撞及其分類1碰撞：碰撞就是兩個或兩個以上的物體在相遇的_時間內(nèi)產(chǎn)生非常大的相互作用的過程其最主要特點是：相互作用_，作用力_和作用力峰值_等2碰撞的分類(1)按碰撞前后，物體的運動方向是否沿同一條直線可分為：正碰(對心碰撞)：碰撞前后，物體的運動方向_斜碰(非對心碰撞)：碰撞前后，物體的運動方向_,極短,時間短,變化快,大,沿同一條,不在同一直線上,直線,(2)按碰撞過程中機械能是否損失分為：彈性碰撞：碰撞過程中機械能_，即碰撞前后系統(tǒng)的總動能_，Ek1Ek2Ek1Ek2.非彈性碰撞：碰撞過程中機械能_，碰撞后系統(tǒng)的總動能_碰撞前系統(tǒng)的總動能，Ek1Ek2Ek1Ek2.二、動量及其改變1沖量(1)定義：物體受到的_與_的乘積(2)定義式：I_(3)單位：在國際單位制中，沖量的單位是_，符號為_,守恒,相等,不守恒,小于,力,力的作用時間,Ft,牛頓秒,NS,2動量(1)定義：運動物體的_和它的_的乘積(2)定義式：p_(3)單位：在國際單位制中，動量的單位是_，符號為_(4)方向：動量是矢量，其方向與物體的速度方向相同,質(zhì)量,速度,mv,千克米每秒,kgms1,3動量的變化量物體在某段時間內(nèi)_與_的矢量差(也是矢量)，p_(矢量式)4動量定理(1)內(nèi)容：物體所受_的沖量，等于物體的_(2)公式：Ftmvmv.,末動量,初動量,pp,合外力,動量的改變量,一、彈性碰撞和非彈性碰撞1碰撞中能量特點：碰撞過程中，一般伴隨機械能的損失，即：Ek1Ek2Ek1Ek2.2彈性碰撞：兩個物體碰撞后形變能夠完全恢復，碰撞后沒有動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，則碰撞前后兩物體構(gòu)成的系統(tǒng)的動能_這種碰撞也稱為完全彈性碰撞3非彈性碰撞：兩個物體碰撞后形變不能完全恢復，該過程有動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，總動能_非彈性碰撞的特例：兩物體碰撞后粘在一起以共同的速度運動，該碰撞稱為完全非彈性碰撞，碰撞過程能量損失最多,相等,減少,【例1】一個質(zhì)量為2kg的小球A以v03m/s的速度與一個靜止的、質(zhì)量為1kg的小球B正碰，試根據(jù)以下數(shù)據(jù)，分析碰撞性質(zhì)：(1)碰后小球A、B的速度均為2m/s；(2)碰后小球A的速度為1m/s，小球B的速度為4m/s.答案(1)非彈性碰撞(2)彈性碰撞,針對訓練1(單選)現(xiàn)有甲、乙兩滑塊，質(zhì)量分別為3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向運動，發(fā)生了碰撞已知碰撞后甲滑塊靜止不動，乙滑塊反向運動，且速度大小為2v.那么這次碰撞是()A彈性碰撞B非彈性碰撞C完全非彈性碰撞D條件不足，無法確定答案A,二、對動量和動量變化量兩個物理量的理解1動量的定義式：pmv，動量是矢量，方向與速度v的方向相同2動量是狀態(tài)量，進行運算時必須明確是哪個物體在哪一狀態(tài)(時刻)的動量,4動量的變化(p)ppp(1)若p、p不在一條直線上，要用平行四邊形定則求矢量差(2)若p、p在一條直線上，先規(guī)定正方向，再用正、負號表示p、p的方向，則可用pppmvmv進行代數(shù)運算(3)動量變化的方向：與速度變化的方向相同,【例2】羽毛球是速度較快的球類運動之一，運動員扣殺羽毛球的速度可達到342km/h，假設(shè)球飛來的速度為90km/h，運動員將球以342km/h的速度反向擊回設(shè)羽毛球的質(zhì)量為5g，試求：(1)運動員擊球過程中羽毛球的動量變化量；(2)在運動員的這次扣殺中，羽毛球的速度變化、動能變化各是多少？答案(1)0.600kgm/s，方向與球飛來的方向相反(2)120m/s，方向與初速度方向相反21J,借題發(fā)揮關(guān)于動量變化量的求解1若初、末動量在同一直線上，則在選定正方向的前提下，可化矢量運算為代數(shù)運算2若初、末動量不在同一直線上，運算時應(yīng)遵循平行四邊形定則,針對訓練2(單選)質(zhì)量為0.5kg的物體，運動速度為3m/s，它在一個變力作用下速率變?yōu)?m/s，方向和原來方向相反，則這段時間內(nèi)動量的變化量為()A5kgm/s，方向與原運動方向相反B5kgm/s，方向與原運動方向相同C2kgm/s，方向與原運動方向相反D2kgm/s，方向與原運動方向相同答案A解析以原來的方向為正方向，由定義式pmvmv得p(70.530.5)kgm/s5kgm/s，負號表示p的方向與原運動方向相反,三、對動量定理的理解和應(yīng)用1動量定理的理解(1)動量定理的表達式mvmvFt是矢量式，等號包含了大小相等、方向相同兩方面的含義(2)動量定理反映了合外力的沖量是動量變化的原因(3)公式中的F是物體所受的合外力，若合外力是變力，則F應(yīng)是合外力在作用時間內(nèi)的平均值,2動量定理的應(yīng)用(1)定性分析有關(guān)現(xiàn)象：物體的動量變化量一定時，力的作用時間越短，力就越大；力的作用時間越長，力就越小作用力一定時，力的作用時間越長，動量變化量越大；力的作用時間越短，動量變化量越小(2)應(yīng)用動量定理定量計算的一般步驟：選定研究對象，明確運動過程進行受力分析和運動的初、末狀態(tài)分析選定正方向，根據(jù)動量定理列方程求解,【例3】在水平力F30N的作用下，質(zhì)量m5kg的物體由靜止開始沿水平面運動已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)0.2，若F作用6s后撤去，撤去F后物體還能向前運動多長時間才停止？(g取10m/s2)答案12s解析法一用動量定理解，分段處理選物體為研究對象，對于撤去F前物體做勻加速運動的過程，受力情況如圖甲所示，始態(tài)速度為零，終態(tài)速度為v.取水平力F的方向為正方向，根據(jù)動量定理有(Fmg)t1mv0，,法二用動量定理解，研究全過程選物體作為研究對象，研究整個運動過程，這個過程的始、終狀態(tài)的物體速度都等于零取水平力F的方向為正方向，根據(jù)動量定理得,借題發(fā)揮應(yīng)用動量定理定量計算的一般步驟(1)選定研究對象，明確運動過程(2)進行受力分析，確定初、末狀態(tài)(3)選定正方向，根據(jù)動量定理列出對應(yīng)的方程分析求解,針對訓練3質(zhì)量m70kg的撐竿跳高運動員從h5.0m高處落到海綿墊上，經(jīng)t11s后停止，則該運動員身體受到的平均沖力約為多少？如果是落到普通沙坑中，經(jīng)t20.1s停下，則沙坑對運動員的平均沖力約為多少？(g取10m/s2)答案1400N7700N解析以全過程為研究對象，初、末動量的數(shù)值都是0，所以運動員的動量變化量為零，根據(jù)動量定理，合力的沖量為零，根據(jù)自由落體運動的知識，物體下落到地面上所需要的時間是,