（江苏专用）2019版高考物理大一轮复习 第6单元 动量课件（打包5套）.zip

专题五 力学观点综合应用热点题型探究 │高考模拟演练 │教师备用习题热点一 动量与牛顿运动定律的综合应用热点题型探究(1)牛顿第二定律揭示了力的瞬时效应 ,在研究某一物体所受的力的瞬时作用与物体运动的关系 ,或者物体受恒力作用直接涉及物体运动过程中的加速度问题时 ,应采用动力学观点 ;(2)动量定理反映了力对时间的累积效应 ,适用于不涉及物体运动过程中的加速度、位移 ,而涉及运动时间的问题 ,特别对冲击类问题 ,应采用动量定理求解 ;(3)若研究对象是相互作用的物体组成的系统 ,则有时既要用到动力学观点 ,又要用到动量观点 .热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点二 能量与牛顿运动定律的综合应用热点题型探究能量与牛顿运动定律综合应用于直线运动、圆周运动和平抛运动组合模型 .(1)模型特点 :物体在整个运动过程中 ,历经直线运动、圆周运动和平抛运动或三种运动的组合 .(2)表现形式 :① 直线运动 :水平面上的直线运动、斜面上的直线运动、传送带上的直线运动 .② 圆周运动 :绳模型的圆周运动、杆模型的圆周运动、拱形桥模型的圆周运动 .③ 平抛运动 :与水平面相关的平抛运动、与圆轨道相关的平抛运动 .(3)应对方法 :这类模型一般不难 ,各阶段的运动过程具有独立性 ,只要对不同过程分别选用相应规律即可 ,物体运动到两个相邻过程的连接点时的速度是联系两过程的纽带 ,很多情况下平抛运动末速度的方向是解决问题的重要突破口 .热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点三 动量与能量的综合应用热点题型探究动量观点与能量观点综合应用技巧(1)注意研究过程的合理选取 ,不管是动能定理还是机械能守恒定律或动量守恒定律 ,都应合理选取研究过程 ;(2)要掌握摩擦力做功的特征、摩擦力做功与动能变化的关系以及物体在相互作用时能量的转化关系 ;(3)注意方向性问题 ,运用动量定理或动量守恒定律求解时 ,都要选定一个正方向 ,对力、速度等矢量都应用正、负号代表其方向 ,代入相关的公式中进行运算 .另外 ,对于碰撞问题 ,要注意碰撞的多种可能性 ,做出正确的分析判断后 ,再针对不同情况进行计算 ,避免出现漏洞 .热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点四 力学三大观点的选用原则热点题型探究(1)认真审题 ,明确题目所述的物理情境 ,确定研究对象 .(2)分析研究对象的受力情况、运动状态以及运动状态的变化过程 ,作草图 .(3)根据运动状态的变化规律确定解题观点 ,选择适用规律 :① 若用力的观点解题 ,要认真分析运动状态的变化 ,关键是求出加速度 ;② 若用两大定理求解 ,应确定过程的始、末状态的动量 (动能 ),分析并求出过程中的冲量 (功 );③ 若可判断研究对象在某运动过程中满足动量守恒或机械能守恒的条件 ,则可根据题意选择合适的始、末状态 ,列守恒关系式 ,一般这两个守恒定律多用于求研究对象在末状态时的速度 (率 ).热点题型探究(4)根据选择的规律列式 ,有时还需要挖掘题目中的其他条件 (如隐含条件、临界条件、几何关系等 )并列出辅助方程 .(5)代入数据 ,计算结果 .热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究[点评 ] 滑块 — 木板模型是滑块与长木板通过滑动摩擦力相互作用 ,实现系统机械能部分单向转化为内能 ,求解这类问题首先要弄清质点的物理过程 ,建立起清晰的物理图景 ,在此基础上根据动量和能量的关系列式求解 ,即由动量守恒定律 p1=p2和能量守恒定律 fs相 =ΔEk列式解决 .增分微课五构建并利用方程分析解决物理问题高考物理试题的解答离不开数学知识和方法的应用 ,借助物理知识渗透考查数学能力是高考命题的永恒主题 .一般复杂多过程的物理试题的求解过程实质上都是将物理问题转化为数学问题 ,然后经过求解再次还原为物理结论的过程 .复习中应将物理思维和数学思维高度融合 ,强化分析物理过程构建方程的能力训练 .题型综述应考策略 解决这类问题的一般步骤 :① 分析题干条件 ,弄清并划分物理过程 .② 利用物理原理或物理规律找出物理过程中的已知物理量和待求物理量的等量关系 ,构建方程 (这是解题的关键 );③ 求解方程或方程组 ,注意应用极值法、微元法、数列法、分类讨论法等数学方法进一步分析方程求解 .应用示例应用示例应用示例应用示例应用示例应用示例应用示例应用示例题组演练题组演练题组演练题组演练题组演练题组演练题组演练题组演练题组演练题组演练题组演练题组演练题组演练实验七 验证动量守恒定律考点互动探究 │课时 巩固训练一、实验目的验证碰撞中的动量守恒 .二、实验器材斜槽、铅垂线、两个大小相同而质量不等的小球、天平、白纸、复写纸、刻度尺、圆规 .考点一 实验原理和实验操作考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究■ 注意事项(1)入射小球 A和被碰小球 B的大小应完全相同 ,且 m1m2.(2)入射小球每次都必须从斜槽上的同一位置由静止滚下 .(3)斜槽末端切线方向必须水平 ,被碰小球放在斜槽末端边缘处 .(4)两球碰撞时 ,球心应等高或在同一水平线上 .考点二 数据处理与误差分析考点互动探究1． 数据处理本实验运用转换法 ,即将测量小球做平抛运动的初速度转换成测平抛运动的水平位移 ;由于本实验仅限于研究系统在碰撞前后动量的关系 ,所以各物理量的单位不必统一使用国际单位制单位 .2． 误差分析(1)系统误差主要来源于装置本身是否符合要求 ,即 :① 碰撞是否为一维碰撞 .② 实验是否满足动量守恒的条件 .如斜槽末端切线是否水平 ,两碰撞球是否等大 .(2)偶然误差主要来源于质量 m和速度 v的测量 .考点互动探究考点互动探究考点三 同类实验拓展与创新考点互动探究验证碰撞中的动量守恒的关键是通过实验测出碰撞前后两物体的速度 ,我们可以用以下几种方案设计并完成实验 :考点互动探究方案一 :利用气垫导轨验证动量守恒定律1． 实验器材 :气垫导轨、光电计时器、天平、滑块 (两个 )、弹簧片、胶布、撞针、橡皮泥等 .2． 实验方法(1)测质量 :用天平测出两滑块的质量 .(2)安装 :按图 S7-4安装好气垫导轨 .图 S7-4考点互动探究(3)实验 :接通电源 ,利用配套的光电计时装置测出两滑块在各种情况下碰撞前后的速度 (例如 :① 改变滑块的质量 ;② 改变滑块的初速度大小和方向 ).(4)验证 :一维碰撞中的动量守恒 .考点互动探究方案二 :利用等长的悬线悬挂等大的小球验证动量守恒定律1.实验器材 :带细线的摆球 (两套 )、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等 .2.实验方法(1)测质量 :用天平测出两小球的质量 .(2)安装 :如图 S7-5所示 ,把两个等大的小球用等长的悬线悬挂起来 .图 S7-5考点互动探究(3)操作 :一个小球静止 ,将另一个小球拉开一定角度释放 ,两小球相碰 .(4)测速度 :记录下小球被拉起的角度 ,算出碰撞前对应小球的速度 ,测量碰撞后小球摆起的角度 ,算出碰撞后对应小球的速度 .(5)改变条件 :改变碰撞条件 ,重复实验 .(6)验证 :一维碰撞中的动量守恒 .考点互动探究方案三 :利用光滑桌面上两车的碰撞验证动量守恒定律1.实验器材 :光滑长木板、打点计时器、纸带、小车 (两个 )、天平、撞针、橡皮泥 .2.实验方法(1)测质量 :用天平测出两小车的质量 .(2)安装 :如图 S7-6所示 ,将打点计时器固定在光滑长木板的一端 ,使纸带的一端穿过打点计时器限位孔 ,另一端连在小车甲的后面 ,在甲、乙两小车将发生碰撞的一侧分别装上撞针和橡皮泥 .图 S7-6考点互动探究(3)实验 :接通打点计时器的电源 ,使小车甲运动 ,小车乙静止 ,两车碰撞时撞针插入橡皮泥中 ,两小车连接成一体一同运动 .(4)测速度 :测量纸带上对应的距离 ,算出速度 .(5)改变条件 :改变碰撞条件 ,重复实验 .(6)验证 :一维碰撞中的动量守恒 .考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究课时巩固训练课时巩固训练课时巩固训练课时巩固训练课时巩固训练第 17讲 PART 17动量 动量定理教材知识梳理 │考点互动探究 │教师备用习题一、动量1． 定义 :物体的 与 的乘积 . 2． 表达式 :p= ,单位 . 3． 动量是矢量 ,与 方向相同 . 二、冲量1． 定义 :是力对时间的累积效应 ,是过程量 ,效果表现为物体动量的变化 .2． 表达式 :I= ,单位 . 3． 冲量是矢量 ,与 或 方向相同 . 教材知识梳理质量 速度mv kg· m/s物体的速度Ft N· s物体受的力 物体动量的变化量三、动量定理1． 内容 :物体受到的 等于 . 2． 公式 :I合 =Δp.(1)动量的变化量是矢量 ,只有当初、末动量在一条直线上时 ,才可以直接进行代数运算 .(2)Δp的计算方法 :① 直线运动 :选择一个正方向 ,与正方向相同的动量取正值 ,与正方向相反的动量取负值 ,可以表达为 :Δp=pt-p0,其中 p0、 pt分别是初、末动量 .② 曲线运动 :要用矢量的运算方法 ,利用平行四边形定则 ,画图求解 .教材知识梳理合外力的冲量 物体的动量变化教材知识梳理√√√×教材知识梳理考点一 对动量、冲量的理解考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究■ 规律总结(1)动量的特点① 瞬时性 :动量是描述物体运动状态的物理量 ,是针对某一时刻或位置而言的 .② 相对性 :动量的大小与参考系的选取有关 ,通常情况是指相对地面的动量 .(2)冲量的特点① 时间性 :冲量不仅由力决定 ,还由力作用的时间决定 .恒力的冲量等于力与作用时间的乘积 .② 矢量性 :对于方向恒定的力来说 ,冲量的方向与力的方向一致 ;对于作用时间内方向变化的力来说 ,冲量的方向与相应时间内物体动量的变化量方向一致 .(3)作用力和反作用力的冲量一定等大、反向 ,但作用力和反作用力做的功之间并无必然联系 .考点二 动量定理的基本应用考点互动探究(1)确定研究对象 .在中学阶段用动量定理讨论的问题 ,其研究对象一般仅限于单个物体 .(2)对物体进行受力分析 .可以先求每个力的冲量 ,再求各力冲量的矢量和 —— 合力的冲量 ;或先求合力 ,再求合力的冲量 .(3)抓住过程的初、末状态 ,选好正方向 ,确定各动量和冲量的正负号 .(4)根据动量定理列方程 ,如有必要还需要列出其他方程 ,最后代入数据求解 .考点互动探究考点互动探究考点互动探究■ 规律总结(1)对动量定理的理解① 公式 Ft=p'-p是矢量式 ,左边是物体受到所有力的合冲量 ,而不是某一个力的冲量 .其中的 F是研究对象所受的包括重力在内所有外力的合力 ,它可以是恒力 ,也可以是变力 ,如果合外力是变力 ,则 F是合外力在时间 t内的平均值 .② 公式 Ft=p'-p说明了两边的因果关系 ,即合力的冲量是动量变化的原因 .(2)合冲量的两种求解方法① 若各外力的作用时间相同 ,且各外力均为恒力 ,可以先求出合力 ,再将合力乘以时间求冲量 ,即 I合 =F合 t.② 若各外力的作用时间不同 ,可以先求出每个外力在相应时间内的冲量 ,然后求各外力冲量的矢量和 .考点三 动量定理与微元法的综合应用考点互动探究考向一 流体类问题流体及其特点 通常液体流、气体流等被广义地视为 “流体 ”,特点是质量具有连续性 ,题目中通常给出密度 ρ作为已知条件分析步骤1 建立 “柱体 ”模型 ,沿流速 v的方向选取一段柱形流体 ,其横截面积 S2 微元研究 ,作用时间 Δt内的一段柱形流体的长度 Δl=vΔt,对应的质量为Δm=ρV=ρSΔl=ρSvΔt3 建立方程 ,应用动量定理研究这段柱形流体考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考向二 微粒类问题微粒及其特点通常电子流、光子流、尘埃等被广义地视为 “微粒 ”,特点是质量具有独立性 ,题目中通常给出单位体积内粒子数 n作为已知条件分析步骤1 建立 “柱体 ”模型 ,沿运动速度 v的方向选取一段柱形流体 ,其横截面积为 S2 微元研究 ,作用时间 Δt内的一段柱形流体的长度 Δl=vΔt,对应的体积为 ΔV=SvΔt,则微元内的粒子数 N=nvSΔt3 先应用动量定理研究单个粒子 ,建立方程 ,再乘以 N进行计算 .考点互动探究考点互动探究教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题第 18讲 PART 18动量守恒定律及其应用教材知识梳理 │考点互动探究 │教师备用习题一、动量守恒定律1． 内容 :一个系统 或者 为零时 ,这个系统的总动量保持不变 . 2． 常用的表达式 :m1v1+m2v2= . 二、系统动量守恒的条件1． 理想守恒 :系统不受外力或所受外力的合力为零 ,则系统动量守恒 .2． 近似守恒 :系统受到的合力不为零 ,但当内力远大于外力时 ,系统的动量可近似地看作守恒 .3． 分方向守恒 :系统在某个方向上所受合力为零时 ,系统在该方向上动量守恒 .教材知识梳理不受外力 所受外力的矢量和m1v'1+m2v'2三、动量守恒的实例1． 碰撞(1)特点 :在碰撞现象中 ,一般都满足内力 外力 ,可认为相互碰撞的系统动量守恒 . (2)分类 :教材知识梳理种类 动量是否守恒 机械能是否守恒弹性碰撞 守恒 非弹性碰撞 守恒 有损失完全非弹性碰撞 守恒 损失 远大于守恒最大2． 反冲运动(1)定义 :静止或运动的物体通过分离出部分物质 ,而使自身在反方向获得加速的现象 .(2)特点 :在反冲运动中 ,系统的 是守恒的 . 3． 爆炸现象爆炸与碰撞类似 ,物体间的相互作用力很大 ,且 系统所受的外力 ,所以系统动量 ,爆炸过程时间很短 ,物体的位移很小 ,可忽略不计 ,作用后从相互作用前的位置以新的动量开始运动 . 教材知识梳理动量远大于守恒教材知识梳理√×××教材知识梳理考点一 动量守恒条件的理解和应用考点互动探究1． 动量守恒的判定(1)系统不受外力或者所受外力的合力为零 ,则系统动量守恒 ;(2)系统受外力 ,但所受的外力远远小于内力、可以忽略不计时 ,则系统动量守恒 ;(3)系统在某一个方向上所受的合力为零 ,则系统在该方向上动量守恒 .(4)若系统在全过程的某一阶段所受的合外力零 ,则系统在该阶段动量守恒 .2． 动量守恒定律的不同表达形式(1)m1v1+m2v2=m1v'2+m2v'2,相互作用的两个物体组成的系统 ,作用前的动量之和等于作用后的动量之和 .(2)Δp1=-Δp2,相互作用的两个物体动量的增量等大反向 .(3)Δp=0,系统总动量的增量为零 .考点互动探究3． 动量守恒定律的五个特性相对性 公式中 v1、 v2、 v'1、 v'2必须相对于同一个惯性系同时性 公式中 v1、 v2是在相互作用前同一时刻的速度 ,v'1、 v'2是在相互作用后同一时刻的速度矢量性 应先选取正方向 ,凡是与选取的正方向一致的动量为正值 ,相反为负值普适性 不仅适用于低速宏观系统 ,也适用于高速微观系统考点互动探究4． 应用动量守恒定律解题的一般步骤 :(1)确定研究对象 ,选取研究过程 ;(2)分析内力和外力的情况 ,判断是否符合动量守恒条件 ;(3)选定正方向 ,确定初、末状态的动量 ,最后根据动量守恒定律列方程求解 .考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究■ 易错提醒(1)动量守恒定律的研究对象都是相互作用的物体组成的系统 .系统的动量是否守恒 ,与选择哪几个物体作为系统和分析哪一段运动过程有直接关系 .(2)分析系统内物体受力时 ,要弄清哪些是系统的内力 ,哪些是系统外的物体对系统的作用力 .要判断系统是否动量守恒 ,或是否在某个方向上动量守恒 .(3)要明确系统中各物体的速度是否是相对地面的速度 ,若不是 ,则应转换成相对地面的速度 .考点二 多体动量守恒问题考点互动探究有时可以对整体应用动量守恒定律 ,有时可以只选某部分应用动量守恒定律 ,有时可以分过程多次应用动量守恒定律 .恰当选择系统和始、末状态是解题的关键 .(1)分析题意 ,明确研究对象 .在分析相互作用的物体的总动量是否守恒时 ,通常把这些被研究的物体统称为系统 .对于比较复杂的物理过程 ,要对全过程进行分段分析 ,要明确在哪些阶段中 ,哪些物体发生相互作用 ,从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的 .考点互动探究(2)要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析 ,弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力 ,哪些是系统外部物体对系统内部物体作用的外力 .在受力分析的基础上根据动量守恒定律的条件判断能否应用动量守恒定律 .(3)明确所研究的相互作用过程 ,确定过程的始、末状态 ,即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式 .(4)确定好正方向 ,建立动量守恒方程求解 .考点互动探究考点互动探究考点互动探究■ 方法规律对于多个物体系统 ,应用动量守恒定律时 ,有时对整体运用动量守恒定律 ,有时对系统的部分应用动量守恒 ,有时分过程多次用动量守恒 ,有时对全过程用动量守恒 ,要善于选择过程 .考点三 碰撞问题考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究■ 建模点拨考点四 人船模型考点互动探究人船模型是一个很典型的模型 ,当人在无阻力的船上向某一方向走动时 ,船向相反方向移动 ,此时人和船组成的系统动量守恒 .若人船系统在全过程中动量守恒 ,则这一系统在全过程中的平均动量也守恒 .如果系统由两个物体组成 ,且相互作用前均静止 ,相互作用后均发生运动 ,则由 m1v1=-m2v2得 m1x1=-m2x2,该式的适用条件是 :(1)系统的总动量守恒或某一方向上的动量守恒 .(2)构成系统的两物体原来静止 ,因相互作用而反向运动 .(3)x1、 x2均为沿动量方向相对于同一参考系的位移 .考点互动探究考点互动探究考点互动探究