动量和动量守恒.docx

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1、精品资源动量和动量守恒【教学结构】学习动量和动量守恒，要注意理解基本概念、掌握基本规律、学习基本方法。一、理解基本概念1 .理解冲量，区分力的冲量和力的功。力的冲量是力的时间积累效果；对于 恒力，其冲量为力与作用时间的乘积，可以写为 I=Ft;冲量是矢量，其方向与力 的方向一致，只有当物体作直线运动、而且建立了坐标系之后，才能用“ + ”或 “一”表示冲量的方向。和力的冲量不同，力的功是力的空间积累效果，对于包 力，其功可以写为 W=FScosa,它是标量，它的“ 十 ”或“一”是性质，表示该 力对物体的运动是动力还是阻力。冲量和功都是和物体的运动过程有关的过程 量。2 .理解动量，区分动量和

2、动能。动量是物体质量和速度的乘积：p=mv。它是矢量，因此在计算物体的动量改变量时， 要特别注意它的矢量性。当物体作直线 运动并且建立了坐标系以后，可以用“ + ”或“”表示方向。动能也表示运动 的量，它是标量，而且只能取零或正值。动能和动量都是和物体运动状态有关的 状态量。二、掌握基本规律1 .动量定理。动量定理的表述：物体受到的和外力的冲量，等于物体动量的 改变量。用数学式表达：I = P2-P1。式中的“”为矢量减法。当物体作直线运 动并建立了坐标系之后，可以用代数运算代替矢量运算。要会用动量定理定性分析有关的物理现象。如：为什么玻璃杯落在水泥地上 容易碎，而落在软垫上不易碎。动量定理和

3、动能定理都是和物理过程联系在一起的定理，因此在应用它们 时，要明确研究对象和物理过程，弄清初状态和末状态。求解匀变速直线运动时，用牛顿运动定律和运动学公式、动量定理、动能定 理都可以；求解瞬时加速度或某一时刻变力的一个值时，要用牛顿定律；求解有变力作用的运动速度、位移、时间、冲量、功等时，要用动量定理或动能定理比 较。2 .动量守恒定律。动量守恒定律的表述：如果物体系受到的合外力为零，则 系统内各物体的矢量和保持不变。如果两个物体在同一直线上运动，则动量守恒 定律可以表示为miVi m2v2 mUi m?U2应用动量守恒定律时要注意应用条件：物体系受到的合外力为零或系统内部 的物体之间相互作用

4、的内力远远大于外力；式中各速度要以地面为参照物，或以 相对地面作匀速直线运动的物体为参照物。动量守恒定律和能量守恒定律是自然界的普遍规律。在微观粒子作高速运动（速度接近光速）的情况下，牛顿定律已经不适用，但是动量守恒定律和能量守 恒定律仍然适用。三、学会基本方法1 .会分析物理过程或物理情景只有弄清所研究问题的物理过程，才有可能正确应用物理规律；正确理解了物理规律，才有可能把物理过程弄清楚。分析就 是分解，分析物理过程就是把一个看似复杂的物理过程从不同角度（如能量、动量、加速度等）分解成一些简单的子过程，抓住每一个子过程的特征，对其应用物理规律。分析透了，才能综合。从以下几个角度抓物理特征：(

5、1)了解物体的受力情况，特别是摩擦力和弹力的情况；(2)研究物体的运动情况，如速度、加速度、动量、动能等物理量的变化， 必要时画出物体运动的情景图、速度图象等；(3)寻求守恒量，如动量守恒、能量守恒等，注意研究对象和阶段。2 .明确研究对象，选好研究过程动量定理、动量守恒定理都是与物理过程有关的过程规律，因此一定要根据具体的物理情景选择好应用规律的子过程，明确子过程的初态和末态。【解题点要】例1把质量为50g的整码放在纸带上，用一水平力缓慢拉动纸带，整码跟 着一起运动；若迅速拉动纸带，纸带将会从整码下面抽出，解释这些现象的正确 说法是A.缓慢拉动纸带时，纸带给整码的摩擦力大B.迅速拉动纸带时，

6、纸带给整码的摩擦力小C.缓慢拉动纸带时，纸带给整码的冲量大D.迅速拉动纸带时，纸带给整码的冲量小分析和解答 在缓慢拉动纸带时，两物体之间是静摩擦力，在迅速拉动纸带 时，它们之间的摩擦力是滑动摩擦力。可以认为滑动摩擦力与最大静摩擦力相等, 所以缓拉时摩擦力小，快拉时摩擦力大，故 A、B是错误的。缓慢拉动时，摩擦力虽然小，但作用时间可以较长，整码可以获得较大冲量, 从而动量改变大，能把整码拉动。快拉时，摩擦力虽大，但是作用时间短，冲量 小，所以整码动量改变很小。因此答案是 C、D例2三块完全相同的木块放在光滑水平地面上， 设子 弹穿过木块时受到的阻力一样，子弹可视为质点，子弹射 出木块时速度变为v

7、%.求子弹穿过三木块的时间之比ti ： t2 ： t3?(2)子弹穿过A和穿过B时的速度v1=? v2=?解：应用动能定理求速度:212 1v0f 3l = 一 mv0 一 一 m 一2024.1212Gf 2l = 2mv0 - mv21212 例f l = 2 mv0 - 2 mv12 v03 v02 v2二v222 v03v0 41v2 一 v；应用动能定理求时间比:欢迎下载fti=mv0 - mv14)tiVoft2=mvi - mv2= mv2 mV0ti :5)t25) t232v02 02、.3, 2Vo 2 02VoVo12V0t2 ：t3=(2-V3) ： ( U。作匀减速直

8、线运动, 尸运动直至与木板有共同速度最后一起匀减速作匀加速直线运动, 直线运动动能定理m直到有共同速度后,作匀减速122-h mgs1 = -m（v - vo）M -匕（M m）gs2 + _1mgs212=-Mv2动量定理 m - 11mg仁 mv-mv0M 一 N2（ M 十 m）gt 十以1mgt = Mv 其中v为两物相对静止时的共同速度,t为相对静止时的时间. 3-mm（v0 - v） 、，1 -（M m）mmvv 4 V05V251 =32g252 =条在板上滑行的距离32 %代入得代入得L = s1 - s22vo8g代入得至停下总路程vo4日g22v 3v02g 一16gvvo

9、总时间*=tF=2Tg方法二用牛顿定律和运动学公式am=mg=3Ngan =与 共同 a = Ngm画出v-t图用加速度一斜率关系v0 - v t _ _v_v。t 一g 一 4gv=3-v0=4vt .cvOt 单=2t =-2g.3v2.AOBACO访 L例6(93全国高考题)平板车 M=100Kg,h=1.25mm=50kg,b=1.00m ,仙=0.20静止。给车加一水平力，物刚滑离板车时，车前进 s0=2.0m求 物块落地时，落地点到车尾的距离 s.解：方法一物理图景 匀加速直线运用动量定理和动能定理2_v0_AB=8g动，然后平抛度为设从开始v坐 匀加速直线运动，然后又匀加 到物块

10、脱离，时间为t, m速度为v, M速mgt = mv八 Nmg vmD -=100 v(F - mg)t = Mvmgs =2mv：(F - mg)soSi - so - b F - Nmg VM，mg(so-b)F -100 2v100 (Fmg)S0-v2M 2(F -100) - 2v1 c =_ Mv 2 由F = 500N代入v = 4m由 v =/2gs； = J2 2 1 =2ms物块滑落后，车 a = = 500 = 5m 2 s = vt -at2 = 2.625m M 100 s2/2h=05s 平抛距离 &s = vt = 1m , As = s - As = 1.6m

11、g例7总质量为M+m的列车，沿水平直轨道匀速前进，其末节车厢的质量为 m,中途脱节 司机发觉时，机车已行驶t时间.于是关闭发动机，除去牵引力.设列 车的运动阻力与重力成正比，机车的牵引力恒定不变，试求列车两部分都停止时， 机车比末节车厢多行驶的时间.方法一:用牛顿定律 F = N(M +m)g车厢tlVig前车t2V2gVi = vmg-gt V2 = Vo V2 Vit2 - timg,t Jgt M1 m(v2 71)t tg217 M方法二:用动量定理,mg t= mvo - mv1Jmgt1 = mv1mgt = mv2 - mv0JMgt2 = Mv2方法三:机车所以比车厢多行驶一段

12、时间是因为牵引力多作用了一些冲量Ft = f M t2L( M m)gt =Mgt 2t2A S5-2-3例8在高h=2.45米的光滑水平平台上，放 置着紧靠在一起的两个木块 A、B,木块A、B 的质量分别为mi=1千克,m2=400克.有一质 量为m=100克的子弹，如图5-2-3所示，以 v=500米/秒的速度水平射穿A ,继而射入B 并留在B内，测得A、B落地点的水平距离 为28米.(不计空气阻力，g取10米/秒2)求：子弹射穿A时的速度；(2)如果子弹在射穿A和进入B时所受阻力大小不变，那么子弹射穿A与 进入B内所用时间之比.解:t-0.7sUb -UaLS到子弹刚射穿A时为止mV =

13、 mV+(m1 + m2)UA到子弹射入B内mV = m|UA +(M +m2)uB50 = uA 05(uA 40)UA =手=20msUb =60msv = 220msft1 = (m1 m2 )uAft2 = m2uB -m2uAt174例9火车机车拉着一列车厢以vo速度在平直轨道上匀速前进.在某一时刻，最 后一节质量为m的车厢与前面的列车脱钩，并走了一段距离后停止，机车和前面车 厢的总质量为 M,设机车牵引力不变，列车所受运动阻力正比于其重力，且与速度 无关，比例系数为小，则当脱离了列车的最后一节车厢停止的瞬时，列车的速度多 大?此时它们相距多远？它们的路程比是多少？解:整体动量守恒(

14、M m)v0 = 0 MvM mV 二V0MF =(M m)g应用动能定理1 o o _对M Mm +m)g NMg s1 =- M(v2 v2)一 1 2小对 mNmgs2 = mv022_G M(v -v0) 2M m=2=smv0MM m 2L =、- s2 = ；v022Mg 0【单元点评】怎样应用规律分析过程呢？分析就是分解， 就是把一个看似较复杂的过程从 不同角度(如能量、动量、加速度等)分解成一些简单的子过程，抓住每一个子 过程的特征，对其应用物理规律。分析透了，才能综合。从以下几个角度分析物 理过程：(1)分析物体的受力情况，特别是摩擦力、弹力的变化。(2)研究物体的运动情况，如速度、加速度、动能、动量等变化情况，找出 突变一点从而将复杂的运动分解成较单纯的子过程。(3)必要时将运动过程用图表示出来，可以画情景图，以表示物体空间位置 的关系；可以画速度图象，以表示速度、加速度、位移等物理景的关系。在全面分析运动过程的基础上，正确应用物理规律。