专题08 动量守恒定律综合复习（三）动力学、动量和能量观点在力学中的应用（课件）-2019-2020学年下学期高二物理复课开学重难点梳理（人教版选修3-5）(共38张PPT)

中物理 人教版 物理（高中） （高二 下） 第16章 动量守恒定律 综合复习(三） 动力学、动量和能量观点在力学中的应用 分类 对应规律 公式表达 力的瞬时 作用效果 牛顿第二定律 F合＝____ 力对空间 积累效果 动能定理 W合＝ΔEk=_______________ 机械能守恒定律 E1＝E2   力对时间 积累效果 动量定理 F合t＝p′－p I合＝____ 动量守恒定律 m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′ 一、力的三个作用效果与五个规律 ma Δp 二、常见的力学模型及其结论 模型名称 模型描述 模型特征 模型结论 “速度交换”模型 相同质量的两球发生弹性正碰 m1＝m2，动量、动能均守恒 v1′＝0，v2′＝ (v2＝0，v1＝v0) “完全非弹性碰撞”模型 两球正碰后粘在一起运动 动量守恒、能量损失最大 v＝ (v2＝0，v1＝v0) “子弹打木 块”模型 子弹水平射入静止在光滑的水平面上的木块中并最终一起共同运动 恒力作用、已知相对位移、动量守恒 ____________ v0 “人船”模型 人在不计阻力的船上行走 已知相对位移、动量守恒、开始时系统静止   x人＝ 动量守恒定律 机械能守恒定律   一个系统不受外力作用或者所受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变 在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变 表 达 式 ①m1v1+m2v2=m1v11+m2v21,两个物体组成的系统相互作用前、后动量保持不变 ②Δp1=-Δp2,相互作用的两个物体动量变化量大小相等,方向相反 ③Δp=0,系统动量增量为零 ①Ek+Ep=Ek1+Ep1(系统初态的机械能等于系统末态的机械能) ②ΔEk=-ΔEp(系统动能的增加量等于系统势能的减少量) ③ΔEA增=ΔEB减(A、B组成的系统,A的机械能的增加量等于B的机械能的减少量) 守 恒 条 件 ①系统不受外力或所受外力的矢量和为零。要正确区分内力和外力 ②系统受外力,外力的合力不为零,但当内力远大于外力时也可以认为动量守恒。这时是一种近似守恒,但计算时仍可用动量守恒定律进行计算 ③系统所受的合外力虽不为零,如果在某一方向上合外力为零,那么在该方向上系统的动量守恒 ①只有重力或系统内弹力作用,没有其他力作用 ②有重力、系统内弹力以外的力作用,但这些力不做功 ③有重力、系统内弹力以外的力做功,但这些力做功的代数和为零 守恒 性质 矢量守恒(规定正方向) 标量守恒(不考虑方向性) 适用 范围 宏观、微观,低速、高速都适用 只适用于宏观、低速领域 注 意 两个守恒定律都是动态过程的守恒,即在系统内部物理过程中的任一时刻、任一阶段内系统 的总动量或总机械能都不变,因此在解决问题时,不必详尽追究中间过程系统内相互作用的细 节,主要抓住始、末状态 三.动量守恒定律与机械能守恒定律的比较 守恒 性质 矢量守恒(规定正方向) 标量守恒(不考虑方向性) 适用 范围 宏观、微观,低速、高速都适用 只适用于宏观、低速领域 注 意 两个守恒定律都是动态过程的守恒,即在系统内部物理过程中的任一时刻、任一阶段内系统的总动量或总机械能都不变,因此在解决问题时,不必详尽追究中间过程系统内相互作用的细节,主要抓住始、末状态 研究 对象 相互作用的物体系统 相互作用的物体系统(包括地球) 动量守恒定律 机械能守恒定律 命题点一　“子弹打木块”模型问题 “子弹击中木块模型”问题的分类归纳 （1）“子弹击中木块模型”，不管子弹是否击穿木块，由子弹和木块组成的系统，在子弹的运动方向动量守恒，即mv0=（m+M)v（未击穿时） mv0=mv1+Mv2（击穿时）。 （2）“子弹击中木块模型”中各力做功情况如图所示，质量为m的子弹以水平速度0射入静止在光滑水平面上的质量为M的木块中，射入木块的深度为d而未穿出，木块与子弹的共同速度为υ，木块滑行x木过程中，子弹与木块相互作用力为F。 则F对子弹做的负功WF=-Fx子 F对木块做的正功W1=Fx木 F对系统（子弹和木块）做的功 W=WF+W1=-F（x子-x木）=-Fd (d实质是子弹相对木块发生的位移） 例1.一质量为M的木块放在光滑的水平面上，一质量为m的子弹以初速度v0水平打进木块并留在其中，设子弹与木块之间的相互作用力为Ff.则： (1)子弹、木块相对静止时的速度是多少？ (2)子弹在木块内运动的时间为多长？ (3)子弹、木块相互作用过程中子弹、木块发生的位移以及子弹打进木块的深度分别是多少？ (4)系统损失的机械能、系统增加的内能分别是多少？ (5)要使子弹不射出木块