回归原点06 动量定理和动量守恒定律（课件PPT）-【高考快车道】2026年高考物理大二轮专题复习与策略（广东专版）

回归原点6　动量定理和动量守恒定律 回归原点——回归教材核心 感悟经典案例 1 [核心考点] 1．冲量和动量 (1)冲量：I＝FΔt，方向与力的方向相同，反映力的作用对时间的累积效应。 回归原点6　动量定理和动量守恒定律 2 【说明】　① 冲量是过程量，求冲量时应明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量。 ② 求合冲量的两种方法：可分别求每一个力的冲量，再求各冲量的矢量和；如果各个力的作用时间相同，也可以先求合力，再用公式 I合＝F合Δt求解。 回归原点6　动量定理和动量守恒定律 3 (2)动量：p＝mv。方向与速度的方向相同，是描述物体运动状态的物理量。 【说明】　①动量的变化量：Δp＝p'－ p，也是矢量，其运算遵循平行四边形定则。 ②动量与动能p＝，Ek＝动量变化时动能不一定变化，动能变化时动量一定变化。 回归原点6　动量定理和动量守恒定律 4 2．动量定理：FΔt＝p'－p。 此式是矢量式，等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义。 3．动量守恒定律 (1)表达式：p1＋p2＝p'1＋p'2或m1v1＋m2v2＝m1v'1＋m2v'2。 (2)动量守恒定律的成立条件 ①系统不受外力或所受合外力为0。 ②系统受外力作用，合外力也不为0，但合外力远远小于内力。 回归原点6　动量定理和动量守恒定律 5 4．弹性碰撞的实例分析 (1)情景：设质量分别为m1、m2的两个物体，以速度v1、v2发生弹性正碰，碰后它们的速度分别为v'1、v'2。 回归原点6　动量定理和动量守恒定律 6 (2)规律：由动量守恒定律可得m1v1＋m2v2＝m1v'1＋m2v'2 弹性碰撞中无动能损失，则有m1＋m2＝m1v'21＋m2v'22 联立可解得 回归原点6　动量定理和动量守恒定律 7 (3)几种情况 ①当m1＝m2时，由上式可得v'1＝v2，v'2＝v1，即两物体质量相等时，发生弹性碰撞后，会发生“速度交换”。牛顿摆就属于此种情形。 ②当v2＝0时，即运动物体与静止物体的弹性碰撞(“一动一静”模型)，有v'1＝v1，v'2＝v1。 回归原点6　动量定理和动量守恒定律 8 a．当m1≫m2时，m1－m2≈m1，m1＋m2≈m1，则有v'1＝v1，v'2＝2v1，即碰后第一个物体的速度几乎未变，原来静止的物体以2v1的速度被撞出去。 b．当m1≪m2时，m1－m2≈－m2，≈0，则有v'1＝－v1，v'2＝0，即碰后第一个物体被以原来的速率反方向弹了回去，而原来静止的物体仍静止。 回归原点6　动量定理和动量守恒定律 9 5．碰撞问题的“三个原则” (1)动量守恒：即p1＋p2＝p'1＋p'2。 (2)动能不增加：即Ek1＋Ek2≥E'k1＋E'k2或＋≥＋。 (3)速度要合理 ①若碰前两物体同向运动，则应有v后>v前(否则无法实现碰撞)，碰后原来在前的物体速度一定增大。若碰后两物体同向运动，则应有v'前≥v'后。 ②若碰前两物体相向运动，则碰后两物体的运动方向不可能都不改变。 回归原点6　动量定理和动量守恒定律 10 [核心解读] 1．微元法求变力冲量 我们把时间分成很多小段，在短暂的过程中F可视为恒力，这样就可以应用公式I＝FΔt求Δt时间内的冲量，对应图中的小矩形面积，把每个短暂过程相加，即可得图线与t轴所围的“面积”表示变力的冲量。 回归原点6　动量定理和动量守恒定律 11 2．多物体碰撞问题   碰撞前：A与B一起在光滑的水平地面上向右运动，C静止。 碰撞时：A、C组成的系统动量守恒，该瞬间B不受影响。 回归原点6　动量定理和动量守恒定律 12 碰撞后：A、C分离之后，A、B组成的系统动量守恒。 回归原点6　动量定理和动量守恒定律 13 3．“人船模型” 人与小船组成的系统动量守恒，即 m人v人－m船v船＝0 根据x＝vt，得 m人－m船＝0 若x人＋x船＝L，则 x人＝L，x船＝L 回归原点6　动量定理和动量守恒定律 14 (1)运动特点：“人”走“船”走，“人”停“船”停，“人”快“船”快，“人”慢“船”慢。“人”“船”相对地面的位移大小与质量成反比。 (2)适用条件：相互作用前系统都静止；至少有一个方向动量守恒。 回归原点6　动量定理和动量守恒定律 15 4．“子弹打木块”模型 (1)子弹留在木块中 如图所示，一质量为m的子弹以速度v0打入静止在光滑水平面上质量为M的木块中。若子弹进入木块深度为d时相对于木块静止，此时木块位移为x木，则 回归原点6　动量定理和动量守恒定律 16 由动量守恒定律有mv0＝(m＋M)v， 对子弹由动能定理有－Ff (x木＋d )＝， 对木块由动能定理有Ff x木＝Mv2， 联立得Ff d＝－(m＋M)v2。 结论：系统损失的机械能等于阻力乘子弹和木块的相对路程，即ΔE＝Ff d。 回归原点6　动量定理和动量守恒定律 17 (2)子弹没有留在木块中 对打穿木块过程，由动量守恒定律得mv0＝mv1＋Mv2， 对子弹由动能定理有－Ff(x木＋L)＝m－m， 对木块由动能定理有Ffx木＝M， 联立得FfL＝m－。 结论：系统损失的机械能等于阻力乘子弹和 木块的相对路程，即ΔE＝FfL。 回归原点6　动量定理和动量守恒定律 18 5．利用动量定理处理流体问题思路 回归原点6　动量定理和动量守恒定律 19 [经典案例] [典例1]　(人教版教材选择性必修第一册P11T5)一个质量为60 kg的蹦床运动员，从离水平网面3.2 m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0 m高处。已知运动员与网接触的时间为0.8 s，g取10 m/s2。 (1)求运动员与网接触的这段时间内动量的变化量。 (2)求网对运动员的平均作用力大小。 (3)求从自由下落开始到蹦回离水平网面5.0 m高处这一过程中运动员所受重力的冲量、弹力的冲量。 回归原点6　动量定理和动量守恒定律 20 [解析]　(1)向下接触网面的速度为＝2gh1 向上离开网面的速度为＝2gh2 向上为正，动量的变化量为Δp＝mv2－(－mv1) 解得Δp＝1 080 kg·m/s。 (2)设网对运动员的平均作用力大小为，根据动量定理得 t－mgt＝Δp 解得＝1 950 N。 21 (3)设向下运动到接触网的时间为t1 则h1＝g 解得t1＝0.8 s 设向上运动到最高的时间为t2 则h2＝g 解得t2＝1 s 重力的冲量大小IG＝mg(t1＋t2＋t)＝1 560 N·s，方向向下 弹力的冲量大小＝t＝1 560 N·s，方向向上。 [答案]　(1)1 080 kg·m/s　(2)1 950 N　(3)1 560 N·s，方向向下　1 560 N·s，方向向上 22 [典例2]　(鲁科版教材选择性必修第一册P26迁移)如图所示，质量均为m的物体B、C静止在光滑水平面的同一直线上，一质量为m0的子弹A以速度v射入物体B并嵌入其中。随后它们与C发生弹性碰撞，求碰撞后B、C的速度。 回归原点6　动量定理和动量守恒定律 23 [解析]　子弹和B组成的系统动量守恒，则：m0v＝(m＋m0)v1 得v1＝v 当物块B与物块C发生弹性碰撞时，动量守恒、机械能守恒，则有： (m＋m0)v1＝(m＋m0)vB＋mvC (m＋m0)＝(m＋m0)＋m 解得vB＝v vC＝v。 [答案]　见解析 24 $