1、章末总结,mv,v,v,Ft,时间,F合t,不受外力,外力,外力,守恒,守恒,守恒,损失,守恒,最多,突破一 动量定理及应用 1.内容:物体所受合外力的冲量等于它的动量变化。 2.公式:Ftmv2mv1,它为一矢量式,在一维情况时可变为代数式运算。 3.研究对象是质点。它说明的是外力对时间的积累效应。应用动量定理分析或解题时,只考虑物体的初、末状态的动量,而不必考虑中间的运动过程。 4.解题思路:(1)确定研究对象,进行受力分析;(2)确定初、末状态的动量mv1和mv2(要先规定正方向,以便确定动量的正负,还要把v1和v2换成相对于同一惯性参考系的速度);(3)利用Ftmv2mv1列方程求解。
2、,【例1】 质量为0.2 kg的小球竖直向下以6 m/s的速度落至水平地面,再以4 m/s的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞前后的动量变化为_kgm/s。若小球与地面的作用时间为0.2 s,则小球受到地面的平均作用力大小为_N(取g10 m/s2)。,答案 2 12,名师点睛 (1)动量、动量变化量和动量定理都是矢量或矢量式,应用时先规定正方向。,突破训练1 质量为m的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t1到达沙坑表面,又经过时间t2停在沙坑里。重力加速度为g。,求:(1)沙对小球的平均阻力F; (2)小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I。,解析 设刚开始下落的位置为A,刚好接
3、触沙的位置为B,在沙中到达的最低点为C。,(2)仍然在下落的全过程对小球用动量定理:在t1时间内只有重力的冲量,在t2时间内只有总冲量(已包括重力冲量在内),以竖直向下为正方向,mgt1I0,Imgt1。,突破二 动量守恒定律及应用,合理选择系统(由哪些物体组成)和过程,分析系统所受的外力,看是否满足动量守恒的条件。分析物体所经历的过程时,注意是否每个过程都满足动量守恒。,【例2】 如图1所示,甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m,两船沿同一直线同一方向运动,速度分别为2v0、v0。为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住,求抛
4、出货物的最小速度。(不计水的阻力),图1,解析 设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为vmin,抛出货物后船的速度为v1,甲船上的人接到货物后船的速度为v2,由动量守恒定律得 12mv011mv1mvmin 10m2v0mvmin11mv2 为避免两船相撞应满足v1v2 联立式得vmin4v0。 答案 4v0,名师点睛 处理动量守恒定律中的临界问题要抓住以下两点 (1)寻找临界状态:题设情景中看是否有相互作用的两物体相距最近,避免相碰和物体开始反向运动等临界状态。 (2)挖掘临界条件:在与动量相关的临界问题中,临界条件常常表现为两物体的相对速度关系与相对位移关系,即速度相等或位移相等。正确把握以
5、上两点是求解这类问题的关键。,突破训练2 如图2所示,在光滑水平面上,有一质量M3 kg的薄板,板上有质量m1 kg的物块,两者以v04 m/s的初速度朝相反方向运动。薄板与物块之间存在摩擦且薄板足够长,求:,图2,(1)当物块的速度为3 m/s时,薄板的速度; (2)物块最后的速度。,(2)在摩擦力作用下物块和薄板最后以共同的速度运动,设共同运动速度为v,以向右为正方向,由动量守恒定律得Mv0mv0(Mm)v,代入数据解得v2 m/s,方向水平向右。,突破三 动量和能量综合问题分析,1.动量定理和动量守恒定律是矢量表达式,而动能定理和能量守恒定律是标量表达式。 2.动量守恒及机械能守恒都有条
6、件。注意某些过程动量守恒,但机械能不守恒;某些过程机械能守恒,但动量不守恒;某些过程动量和机械能都守恒。但机械能不守恒的过程,能量仍守恒。 3.当两物体相互作用后具有相同速度时,相互作用过程损失的机械能最多。,【例3】 设质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块,并留在木块中,子弹钻入木块深度为d。求:,(1)木块对子弹的平均阻力f的大小; (2)该过程木块在水平面上滑行的距离。,解析 子弹和木块最后共同运动,相当于完全非弹性碰撞。 (1)从动量观点分析,子弹射入木块过程中系统动量守恒:,突破训练3 (2017温州市高二期末)质量为m1.0 kg的物块A以v04.0 m/s速度沿粗糙水平面滑向静止在水平面上质量为M2.0 kg的物块B,物块A和物块B碰撞时间极短,碰后两物块粘在一起。已知物块A和物块B均可视为质点,两物块间的距离为L1.75 m,两物块与水平面间的动摩擦因数均为0.20,重力加速度g10 m/s2。求:,图3,(1)物块A和物块B碰撞前的瞬间,物块A的速度v的大小; (2)物块A和物块B碰撞的过程中,物块A对物块B的冲量I; (3)物块A和物块B碰撞的过程中,系统损失的机械能E。,解析 (1)物块A运动到和物块B碰撞前的瞬间,根据动能定理可知:,答案 (1)3 m/s (2)2 Ns 方向水平向右 (3)3 J,