04 第1章 分方向应用动量定理（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册（人教版）

该高中物理课件聚焦“分方向应用动量定理”，承接动量守恒定律基础，通过建立坐标系分解力与速度，将矢量运算转化为代数运算，搭建从基础到复杂问题的学习支架。 其亮点在于强化模型建构（如斜面问题坐标系建立）和科学推理（典例推导分方向动量定理表达式），结合滑雪运动员缓冲、小球斜面碰撞等实例，一题多解深化理解。助力学生提升科学思维，为教师提供清晰教学步骤与典型例题，提高教学效率。

第一章 动量守恒定律 第1讲　描述运动的基本概念 04 分方向应用动量定理 方法技巧 第1讲　描述运动的基本概念 1.方法介绍:动量具有矢量性,分方向应用动量定理是指将物体所受的力和速度分别分解到不同方向的 坐标轴上,分别在每个方向上应用动量定理进行分析和计算。这种方法能够将矢量运算转化为更易处 理的代数运算。 2.方法步骤: (1)建立合适的坐标系,通常选择水平方向和竖直方向,或者平行于斜面和垂直于斜面的方向。 (2)分别分析每个方向上的受力情况和动量变化,在某一方向上列动量定理表达式时,只考虑该方向上 的力分量和速度分量,对于已知量,与坐标轴正方向同向取正值,反向取负值。 (3)在每个方向上独立应用动量定理,求出各方向的分速度或各方向的分力,再通过矢量合成得到合速 度或合力。 第1讲　描述运动的基本概念 3.核心公式   勘破疑难 实例分析:滑雪运动员落到滑道上,在Δt时间内完成缓冲后下滑,可以沿滑道与垂直滑道方向建立坐标 系,在某一方向上应用动量定理,求解相关物理量。 第1讲　描述运动的基本概念 典例1    (多选)如图所示,倾角为θ的足够长斜面顶端有一小球,小球以初速度v0沿垂直斜面方向抛出①,之 后与斜面发生多次碰撞。碰撞前后,小球垂直斜面方向的速度大小不变、方向反向②,且碰撞时间极短, 小球与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,下列说法正确的是 (　      ) A.小球与斜面每次碰撞时间间隔为  B.小球与斜面碰撞前后沿斜面方向速度减小μ  C.若μ=tan θ,小球每次与斜面碰撞前瞬间速度相同 D.若μ=0,小球与斜面第n次与第n-1次碰撞处距离为(2n-1)·  ACD 第1讲　描述运动的基本概念 模型建构     第1讲　描述运动的基本概念 解析　垂直斜面方向加速度大小ay= =g cos θ,小球与斜面每次碰撞时间间隔为t=2× = , 故A正确。小球与斜面碰撞瞬间,垂直斜面方向根据动量定理有2mv0=(FN-mg cos θ)Δt,沿斜面方向有mΔ v=(μFN-mg sin θ)Δt,联立解得Δv=2μv0+(μg cos θ-g sin θ)Δt,碰撞时间极短,所以Δv=2μv0,故B错误。碰撞前 后小球垂直斜面方向的速度大小不变、方向反向,根据对称性可知,每次碰撞前垂直斜面方向的速度不 变;若μ=tan θ,每次碰撞后到下次碰撞前沿斜面方向速度增加量为Δv'=g sin θ×t=2v0 tan θ=Δv,所以每次 碰撞前沿斜面方向速度不变,则小球每次与斜面碰撞前瞬间速度相同,故C正确。若μ=0,则沿斜面方向Δ v=2 μv0=0,沿斜面方向小球做初速度为零的匀加速直线运动,小球与斜面第n次与第n-1次碰撞处距离为 Δx= g sin θ×(nt)2- g sin θ×[(n-1)t]2,解得Δx=(2n-1) ,故D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 典例2　如图所示,长为L不可伸长的轻绳一端固定悬挂在O点,另一端连接一质量为m的小球,轻绳拉直 后将小球从与圆心等高处静止释放,经过时间t摆动到最低点。小球视为质点,重力加速度为g,不计空气 阻力,整个过程中,求:   (1)拉力对小球做的功; (2)拉力的冲量大小。 第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)因为拉力方向始终与小球的速度方向垂直,因此拉力做功为0; (2)小球从与圆心等高处静止释放到最低点过程,由动能定理有 mgL= mv2 解得小球摆到最低点的速度大小为v= ,方向水平向左 小球从与圆心等高处静止释放到最低点过程中, 在竖直方向,由动量定理有I拉y-IG=0-0 所以拉力冲量的竖直分量为I拉y=IG=mgt 在水平方向,由动量定理有I拉x=mv-0=m  所以拉力的冲量大小为I拉= =m  第1讲　描述运动的基本概念 答案    (1)0    (2)m  信息解读 ①需沿斜面与垂直斜面方向建立坐标系。 ②每次小球在空中运动的时间相同,离开斜面的最大距离相同。 ③碰撞过程沿斜面方向速度并非不变;分方向应用动量定理求解。 点评 轨迹曲线虽不是对称的,但在垂直斜面方向上,上升、下落过程具有对称性。 点评 这种处理方法在动量问题中常有应用。 第1讲　描述运动的基本概念 画图 此情况小球周期性向下弹。   第1讲　描述运动的基本概念 一题多解 (2)整个过程,由动量定理得I拉+IG=Δp(矢量式) 其中Δp=mv=m ,方向水平向左,IG=mgt,方向竖直向下,如图所示:   可得I拉= =m  必记结论 在某一方向上合外力的冲量等于该方向上的动量变化量。 第1讲　描述运动的基本概念 $