2017-2018学年同步备课套餐之物理教科版选修3-5讲义：第1章+碰撞与动量守恒+章末总结+wo

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1、章末总结梳理知识构律网络知识网络〔动量：》=竺"矢量9方向与速度•“的方向相同，是状态量动量变化量Ap=p'_p=”•△•訂方向：与亠丿方向相同冲§：I=Fi,矢呈，方向与恒力F的方向一致•若力为变力•冲昱方向与相应时间内动呈的改变呈方向一致，是过程呈j研究对象:一个物体（或一个系统）动量定理＜内容：合外力的冲量等于物体动量的变化量［公式:Fr=nm'—nm，内容:如果一个系统不受外力•或者所受外力的矢量真为零•这个系统的总动量保持不变碰撞与动I量守恒基本规律€（①$=0作用前后总动量相同公式•②作用前后总动量不变动呈守I③△如=二乂，相互作用的两个物体动

2、昱的变化呈大小相等、方向相反①系统不受外力的作用②系统所受外力的矢量和为零③内力远大于处力•且作用时间极短，系统动量近似守恒④系统在某一方向上不受坐力或所受外力的竝進，系统在该方向上动量守恒守恒条件"爆炸：动量守恒•动能鯉反冲：动呈守恒——火箭应用丿j弹性碰撞：动昱守恒，机械能守恒弹性碰撞和非弹性碰撞＜非弹性碰撞：动量守恒，机械能减少（或有损失）:、〔完全非弹性碰撞:动量守恒，机械能损失最多题型探究-、动量定理及其应用1•冲量的计算⑴恒力的冲豊公式I=Ft适用于计算恒力的冲量.（2）变力的冲量①通常利用动量定理I=p求解.②可用图像法计算.在F~t图像中

3、阴影部分（如图1）的面积就表示力在时间t=t2-tx内的冲量.2.动量定理Ft=nW2—tnv的应用(1)它说明的是力対时间的累积效应.应用动量定理解题时，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.(2)应用动量定理求解的问题：①求解曲线运动的动量变化量.②求变力的冲量问题及平均力问题.3.物体动量的变化率鈴等于它所受的合外力，这是牛顿第二定律的另一种表达式.4.解题思路(1)确定研究对彖，进行受力分析；(2)确定初、末状态的动量〃70和〃炉2(要先规定正方向，以便确定动量的正负，还要把°和血换成相对于同一惯性参考系的速度)；(3)利用F

4、t=nW2~fnV列方程求解.【例1］质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/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kg-m/s.若小球与地面的作用时间为0.2s,则小球受到地面的平均作用力大小为N(取g=10m/s2).答案212解析由题知vf=4m/s方向为正，则动量变化A/?=mv—=0.2x4kg-m/s—0.2X(—6)kgm/s=2kgm/s.由动量定理F合t=p得(N—Ap，则N+0.2X10N=12N.二、多过程问题中的动量守恒1.止确选择系统(由哪儿个物体组成)和划分过程，

5、分析系统所受的外力，判断是否满足动量守恒的条件.2.准确选择初、末状态，选定正方向，根据动量守恒定律列方程.【例2】如图2所示，两端带有固定薄挡板的滑板C长为厶，质量为乎，与地面间的动摩擦因数为〃，其光滑上表面上静置着质量分别为加、号的物块力、B,力位于C的中点，现使B以水平速度2“向右运动，与扌当板碰撞并瞬间粘连，不再分开，A.B可看做质点，物块/与B、C的碰撞都可视为弹性碰撞.已知重力加速度为g,求：2y(1)B与C上挡板碰撞后的速度以及B、C碰撞后C在水平面上滑动时的加速度大小;(2)A与C上挡板第一次碰撞后A的速度大小.答案⑴。2“g(2屮护_2“

6、g厶解析(1)3、C碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：解得V—V对B.C,由牛顿第二定律得://(w+y+y)g=(y+y)a解得Q=2“g.(2)设/、C第一次碰撞前瞬间C的速度为血，由匀变速直线运动的速度位移公式得v22~V2=2(_q)X*厶，物块力与B.C的碰撞都可视为弹性碰撞，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：由能量守恒定律得*(号+学)血2=

7、(y+y>32+如3解得/与c上挡板第一次碰撞后/的速度大小v4=yJv2—2jugL.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，还可写出分

8、量表达式；而动能定理和能量守恒定律是标量表达式，绝无分量表达式.2.动量守恒及机械能守恒都有条件.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.但任何过程能量都守恒.3.两物体相互作用后具有相同速度的过程损失的机械能最多.【例3】如图3所示，固定的长直水平轨道MN与位于竖直平面内的光滑半圆轨道相接，圆轨道半径为R,PN恰好为该圆的一条竖直直径.可视为质点的物块/和B紧靠在一起静止于N处，物块/的质量仏=2加，B的质量mB=m.两物块在足够大的内力作用下突然分离，分别沿轨道向左、右运动，物块3恰好能通过P

9、点.已知物块/与A/N轨道间的动摩擦因数为“,重力加速度为g.求：