2024届高考物理一轮复习课件：动量守恒定律及其应用

专题复习《动量守恒定律及其应用》 ——第一课时 1 高考目标要求 This text will not appear in a consistent order. Using default text is a simple way to create the appearance of content without having to create it. Humans are creative beings. If it is not real text, they will focus on the design. 1.理解动量守恒定律的条件。 2.会应用动量守恒观点解决实际生产、生活中的碰撞、反冲等问题。 情境1：冰壶是2022年北京冬奥会比赛项目．如图所示，若不计冰面的摩擦，运动员和冰壶在水平冰面上做匀速直线运动，此后运动员把冰壶平稳推出。在运动员把冰壶推出去的过程中，试思考以下问题： （1）运动员和冰壶分别受到哪些力的作用？对于运动员和冰壶组成的系统，哪些是内力，哪些是外力？ （2）在此过程中，冰壶的动量是否守恒？运动员和冰壶组成的系统动量是否守恒？ 考点一：动量守恒定律的理解 规律方法技巧 动量守恒定律的条件： (1)理想条件：系统不受外力时，动量守恒。 (2)实际条件：系统所受外力的矢量和为零时，动量守恒。 例1：在实际冰壶比赛中，虽然冰壶与冰面间的动摩擦因数比较小，但仍需考虑摩擦阻力作用，球员手持毛刷擦刷冰面，还可以改变冰壶滑行时受到的阻力。假设某次冰壶比赛中，蓝壶静止在固定区域内，运动员用等质量的红壶撞击蓝壶，两壶发生正碰，如图甲所示，碰后两壶的加速度相等，若碰撞前后两壶的v－t图像如图乙所示。关于冰壶的运动，试思考以下问题： （1）红壶和蓝壶碰撞过程中系统动量是否守恒？ （2）红壶碰撞前后速度大小变化了多少？ （3）碰撞后蓝壶的速度大小为多少？ （4）在该次碰撞中系统有没有机械能的损失？ 考点二：碰撞问题 规律方法技巧 碰撞的分类 (1)弹性碰撞：系统动量守恒、机械能守恒。 (2)非弹性碰撞：系统动量守恒，机械能减少，损失的机械能转化为内能。 (3)完全非弹性碰撞：系统动量守恒，碰撞后合为一体或具有相同的速度，机械能损失最大。 变式训练1：在某次投掷中，红壶甲运动一段时间后与对方静止的蓝壶乙发生正碰，如图所示。若两冰壶质量相等，则碰后两冰壶最终停止的位置可能是图中的（　　） B 规律方法技巧 碰撞问题遵循的三个原则： (1)系统动量守恒，即p1＋p2＝p1′＋p2′. (2)系统动能不增加，即Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′或 (3)速度要合理： ①碰前两物体同向运动，即v后>v前，碰后原来在前面的物体速度一定增大，且v前′≥v后′. ②碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变． 情境2：北京时间2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约577秒后，神舟十四号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功。试分析以下问题： （1）火箭飞行的原理是什么？动量及机械能守恒吗？ （2）设火箭发射前的总质量是M，燃料燃尽后的质量为m，火箭燃气的喷射速度为v，试求燃料燃尽后火箭飞行的最大速度v′？ 考点三：反冲问题 （3）从上式可以得到影响火箭速度大小的因素有哪些？如何提高火箭的发射速度？ 要提高火箭的速度，需要在减轻火箭本身质量上面下功夫。 苏联科学家齐奥尔科夫斯基提出多级火箭的概念：把火箭一级一级接在一起，第一级燃料用完后把箭体抛弃，减轻负担，然后第二级开始工作，一级一级连续工作，理论上火箭速度可以提的很高。 新知探究 科学漫步 实际应用中一般不会超过4级，因为级数太多时，连接机构和控制机构的质量会增加很多，工作的可靠性也会降低。 例2：一个连同装备共有100kg的航天员，脱离载人飞船后，在离飞船45m的位置与飞船处于相对静止的状态(如图)。装备中有一个高压气源，能以50m/ s的速度喷出气体。航天员为了能在10min内返回飞船，他需要在开始返回的瞬间一次性向后喷出多少气体? 规律方法技巧 1.讨论反冲运动应注意的两个问题 (1)速度的方向性：对于原来静止的整体，可任意规定某一部分的运动方向为正方向，则反方向运动的另一部分的速度就要取负值． (2)速度的相对性：反冲问题中，若已知相互作用的两物体的相对速度，将各速度转换成相对同一参考系的速度，再列动量守恒方程． 规律方法技巧 2．分析火箭类问题应注意的三个问题 (1)火箭在运动过程中，随着燃料的燃烧，火箭本身的质量不断减小，故在应用动量守恒定律时，必须取在同一相互作用时间内的火箭和喷出的气体为研究对象．注意反冲前、后各物体质量的变