第7章 第2讲 动量守恒定律 碰撞、爆炸与反冲（PPT课件）-【正禾一本通】2024高考物理高三一轮总复习高效讲义（新教材新高考）

2024版·物理（①） 第七章 动量守恒定律 第2讲　动量守恒定律 碰撞、 爆炸与反冲 总动量 大于 没有 最大 守恒 冲量 √ × √ × 续表 【课标解读】 　1.理解系统动量守恒的条件。2.会应用动量守恒定律解决基本问题。3.会分析、解决动量守恒定律的临界问题。 备考第1步——梳理教材基础，落实必备知识 一、动量守恒定律 1．内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的______保持不变。[1] 2．表达式：m1v1＋m2v2＝____________________________。 注解[1] 外力和内力是相对的，与研究对象的选取有关。 m1v1′＋m2v2′ 3．适用条件 (1)理想守恒：不受外力或所受外力的合力为0。 (2)近似守恒：系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力。[2] (3)某一方向守恒：如果系统在某一方向上所受外力的合力为0，则系统在该方向上动量守恒。 注解[2] 外力的冲量在相互作用的时间内忽略不计。 二、碰撞、反冲、爆炸 1．碰撞 (1)特点：作用时间极短，内力(相互碰撞力)远____外力，总动量守恒。 (2)分类 弹性碰撞[3] 碰撞后系统的总动能____损失 非弹性碰撞 碰撞后系统的总动能有损失 完全非弹性碰撞 碰撞后合为一体，机械能损失____ 注解[3] 弹性碰撞是一种理想化的物理模型，在宏观世界中不存在。 2．爆炸 与碰撞类似，物体间的相互作用时间很短，作用力很大，且远大于系统所受的外力，所以系统动量____。 3．反冲[4] (1)定义：当物体的一部分以一定的速度离开物体时，剩余部分将获得一个反向____，如发射炮弹、火箭等。 (2)特点：系统内各物体间的相互作用的内力远大于系统受到的外力，动量守恒。 注解[4] 反冲运动和爆炸问题中，系统的机械能可以增大，这与碰撞问题是不同的。 基础小题自测 1．判断下列说法的正误。 (1)系统动量不变是指系统的动量大小和方向都不变。(　　) (2)系统的动量守恒时，机械能也一定守恒。(　　) (3)当质量相等时，发生弹性碰撞的两个球碰撞前后速度交换。(　　) (4)只要系统内存在摩擦力，系统的动量就不可能守恒。(　　) 2．甲、乙两名滑冰运动员沿同一直线相向运动，速度大小分别为3 m/s 和1 m/s，迎面碰撞后(正碰)甲、乙两人反向运动，速度大小均为2 m/s。则甲、乙两人质量之比为(　　) A．2∶5　　　　 B．3∶5 C．5∶3 D．2∶3 解析：选B。两人碰撞过程系统动量守恒，以甲的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得m甲v甲＋m乙v乙＝m甲v甲′＋m乙v乙′，即m甲×3＋m乙×(－1)＝m甲×(－2)＋m乙×2，解得m甲∶m乙＝3∶5。 3．如图所示，设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为v0，突然炸成两块，质量为m的一块以速度v沿v0的方向飞去，则另一块的运动(　　) A．一定沿v0的方向飞去 B．一定沿v0的反方向飞去 C．可能做自由落体运动 D．可能做竖直上抛运动 解析：选C。以整个导弹为研究对象，取v0的方向为正方向，根据爆炸的瞬间系统在水平方向上动量守恒得Mv0＝mv＋ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(M－m)) v′，解得v′＝ eq \f(Mv0－mv,M－m) ，另一块可能沿v0的方向飞去、沿v0的反方向飞去、自由落体运动，选项C正确，A、B、D错误。 4．以下实例中不涉及反冲现象的是(　　) A．当枪发射子弹时，枪身会同时向后运动 B．乌贼向前喷水从而使自己向后游动 C．火箭中的火药燃烧向下喷气推动自身向上运动 D．战斗机在紧急情况下抛出副油箱以提高机身的灵活性 解析：选D。当枪发射子弹时，枪身同时受到一个反向的力会向后运动，故A是反冲现象；乌贼向前喷水从而使自己受到一个向后的力，向后游动，故B是反冲现象；火箭中的火药燃烧向下喷气而自身受到一个向上的推力，推动自身向上运动，故C是反冲现象；战斗机抛出副油箱，质量减小，惯性减小，机身的灵活性提高，故D不是反冲现象。 备考第2步——突破核心考点，提升关键能力 考点一　动量守恒定律的理解与应用 　　　　　　　　　　　　　　　　【核心知识】 1．动量守恒定律的五个特性 矢量性 动量守恒定律的表达式为矢量方程，解题应选取统一的正方向 相对性 各物体的速度必须是相对同一参考系的速度(一般是相对于地面) 同时性 动量是一个瞬时量，表达式中的p1、p2、…必须是系统中各物体在相互作用前同一时刻的动量，p1′、p2′…必须是系统中各物体在相互作用后同一时刻的动量 系统性 研究的对象是相互作用的两个或多个物体组成的系统 普适性