1.3.2 动量守恒定律(单向条件、临界问题) 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

§1.32 动量守恒定律 (单向条件、临界问题) 物理 选择性必修 第一册 第一章 动量守恒定律 1 课前练．一枚在空中飞行的导弹, 质量为m , 在某点速度的大小为v , 方向如图, 导弹在该点突然炸裂成两块, 其中质量的一块沿着v的反方向飞去, 速度大小为 , 求炸裂后另一块的速度 4 2 课前练．一枚在空中飞行的导弹, 质量为m , 在某点速度的大小为v , 方向如图, 导弹在该点突然炸裂成两块, 其中质量的一块沿着v的反方向飞去, 速度大小为 , 求炸裂后另一块的速度 解：以初速度方向为正 对系统 , 由动量守恒： 方向沿初速度方向 得 4 3 m1 m2 如果一个系统不受外力, 或者所受外力的矢量和为0 , 这个系统的总动量保持不变。 1. 内容： 2. 公式： 3. 条件： (1). 理想条件: 系统不受外力 m1v1+ m2v2 = m1v1’ + m2v2’ (1)系统性 4. 理解： (2)矢量性 (3)相对性 (2). 实际条件: 系统所受外力的矢量和为0 知识回顾: 动量守恒定律 (3). 近似条件: 外力远小于内力, 系统总动量近似守恒 5. 应用步骤： (1). 明确研究的系统 (2). 受力分析, 明确内力与外力, 判断是否守恒 (3). 规定正方向, 确定初、末动量 (4). 列动量守恒定律方程求解并讨论说明 6 4 课堂探究一：如图所示, 一光滑斜面放在光滑的水平面上, 一个小物体从斜面顶端无摩擦地自由滑下, 则在下滑的过程中: (1). 小物体和斜面组成的系统机械能守恒吗？ (2). 小物体和斜面组成的系统动量守恒吗？ (3). 小物体和斜面组成的系统水平方向动量守恒吗？ (4). 小物体和斜面组成的系统竖直方向动量守恒吗？ 15 5 m1 m2 如果一个系统不受外力, 或者所受外力的矢量和为0 , 这个系统的总动量保持不变。 1. 内容： 2. 公式： 3. 条件： (1). 理想条件: 系统不受外力 m1v1+ m2v2 = m1v1’ + m2v2’ (1)系统性 4. 理解： (2)矢量性 (3)相对性 (2). 实际条件: 系统所受外力的矢量和为0 动量守恒定律 (3). 近似条件: 外力远小于内力, 系统总动量近似守恒 (4). 单向条件: 若系统在某一方向上符合以上三条中的某一条, 则系统在该方向上动量守恒． 16 6 1．(多选)下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是( ) ACD 20 7 [例2]如图所示，质量为0.5 kg的小球在离车底面高度20 m处以一定的初速度向左水平抛出，落在以7.5 m/s的速度沿光滑的水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，小车的底面上涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4 kg，若小球落在车的底面前瞬间的速度是25 m/s，则当小球和小车相对静止时，小车的速度是(g＝10 m/s2)( A ) A．5 m/s B．4 m/s C．8.5 m/s D．9.5 m/s 系统集成 第27页 20 8 [针对训练2]如图所示，从倾角为30°、长0.3 m的光滑斜面顶端滑下质量为2 kg的货包，掉在质量为13 kg的静止的小车里．若小车与水平面之间的动摩擦因数μ＝0.02，则小车能前进多远？(g取10 m/s2，不计空气阻力) 0.1 m 系统集成 第27页 [例3]如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C.B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)．设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动，假设B和C碰撞过程时间极短．求： B和C碰撞后瞬间B、C的速度大小 弹性势能最大时A、B、C的速度大小 科学探究——动量守恒中的临界极值问题 (1)　, (2) 38 10 [针对训练3]将两个完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑．开始时甲车速度大小为3 m/s，方向向右，乙车速度大小为2 m/s，方向向左并与甲车速度方向在同一直线上，如图所示． (1)当乙车速度为零时，甲车的速度为多大？方向如何？ (2)由于磁性极强，故两车不会相碰，那么两车的距离最小时，乙车的速度为多大？方向如何？ (1)1 m/s，方向向右　 (2)0.5 m/s，方向向右 科学探究——动量守恒中的临界极值问题 44 11 [针对训练]如图所示，甲车质量m1＝20 kg，车上有质量M＝50 kg的人，甲车(连同车上的人)以v＝3 m/s的速度向右滑行，此时质量m2＝50 kg的乙车正以v0＝1.8 m/s的速度迎面滑来，为了避免两车相撞，当两