考綱點擊考綱點擊考情預測考情預測1.動量、動量守動量、動量守恒定律及其應恒定律及其應用用()2.彈性碰撞和非彈性碰撞和非彈性碰撞彈性碰撞()3.實驗：驗證動實驗：驗證動量守恒定律量守恒定律高考的重點是動量和動量守恒等基本概高考的重點是動量和動量守恒等基本概念、規(guī)律的理解，一般結(jié)合碰撞等實際過念、規(guī)律的理解，一般結(jié)合碰撞等實際過程考查應用規(guī)律分析問題的能力，涉及的程考查應用規(guī)律分析問題的能力，涉及的過程一般不太復雜，對于某些省份對本章過程一般不太復雜，對于某些省份對本章內(nèi)容要求較高，如廣東、浙江等，綜合運內(nèi)容要求較高，如廣東、浙江等，綜合運用動量和機械能的知識分析較復雜的運動用動量和機械能的知識分析較復雜的運動過程的問題也頻繁出現(xiàn)過程的問題也頻繁出現(xiàn)預計預計2013年高考年高考中，本章知識出現(xiàn)大型綜合題的可能性不中，本章知識出現(xiàn)大型綜合題的可能性不大，命題形式還是以填空、計算為主，在大，命題形式還是以填空、計算為主，在計算題中以動量守恒定律為中心的考查可計算題中以動量守恒定律為中心的考查可能性最大能性最大.1理解動量守恒定律的條件和物理意義2會靈活運用動量守恒定律求解問題3會解碰撞和反沖問題一、動量1定義：運動物體的質(zhì)量和 的乘積，通常用p來表示2表達式：p .3單位：kgm/s.4標矢性：動量是矢量，其方向和 方向相同二、動量守恒定律1內(nèi)容：如果一個系統(tǒng) ，或 時，這個系統(tǒng)的總動量就保持不變速度速度mv速度速度不受外力不受外力所受合外所受合外力為零力為零2表達式(1)pp，系統(tǒng)相互作用前 等于相互作用后的 (2)m1v1m2v2m1v1m2v2，相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng)，作用前的 等于作用后的 (3)p1p2，相互作用的兩個物體動量的增量 (4)p0，系統(tǒng)總動量的增量為 總動量總動量總動量總動量動量之和動量之和動量之和動量之和等大反向等大反向零零3成立條件(1)理想守恒：系統(tǒng)不受外力或所受外力的 ，則系統(tǒng)動量守恒(2)近似守恒：系統(tǒng)受到外力的合力不為零，但當內(nèi)力 外力時，系統(tǒng)的動量可看成近似守恒(3)分方向守恒：當某個方向上 ，在該方向上動量守恒合力為零合力為零遠大于遠大于合外力為零合外力為零三、碰撞、反沖和爆炸1碰撞(1)概念：碰撞是指物體間的相互作用持續(xù)時間很短，而物體間相互作用力很大的現(xiàn)象(2)特點：在碰撞現(xiàn)象中，一般都滿足內(nèi)力 外力，可認為系統(tǒng)的動量守恒遠大于遠大于2反沖和爆炸(1)反沖現(xiàn)象原來系統(tǒng)內(nèi)物體具有相同的 ，發(fā)生相互作用后，系統(tǒng)因各部分的速度不再相同而 的現(xiàn)象(2)爆炸問題物體間的相互作用力很大，且遠大于系統(tǒng)所受的外力，所以系統(tǒng)動量 爆炸過程中位移很小，可忽略不計，作用后從相互作用前的位置以新的動量開始運動速度速度向相反方向運動向相反方向運動守恒守恒 假如在月球上建一飛機場，應配置噴氣式飛機還是螺旋槳飛機呢？提示：配置噴氣式飛機噴氣式飛機是靠噴出自身攜帶的氣體而做反沖運動的；螺旋槳飛機是靠螺旋槳轉(zhuǎn)動時槳面與周圍的空氣發(fā)生相互作用而獲得提升力的，因為月球上沒有氣體，故螺旋槳飛機不能工作，只能配置噴氣式飛機 一、動量、動能、動量變化量的比較友情提示：因速度與參考系的選擇有關(guān)，故動量也跟參考系的選擇有關(guān)通常情況下，物體的動量是相對地面而言的 將質(zhì)量為0.10 kg的小球從離地面20 m高處豎直向上拋出，拋出時的初速度為15 m/s，g取10 m/s2，求當小球落地時：(1)小球的動量；(2)小球從拋出至落地過程中動量的增量；(3)若其初速度方向改為水平，求小球落地時的動量及動量變化量【思維點撥】計算動量、動量變化量時應首先判斷初、末速度的方向?qū)τ趧恿浚蓀mv，可直接計算末速度，由定義式求得；對于動量變化pp末p初，此式是矢量式，計算時應遵循平行四邊形定則【方法歸納】動量變化的大小與動量大小無關(guān)，這類似于v與v的關(guān)系動量變化的正、負不表示動量變化的大小，只表示動量變化的方向，動量變化的大小只能通過其絕對值的大小來判斷1. 如圖所示，一個質(zhì)量為0.18 kg的壘球，以25 m/s的水平速度向左飛向球棒，被球棒打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?5 m/s，則這一過程中動量的變化量為()A大小為3.6 kgm/s，方向向左B大小為3.6 kgm/s，方向向右C大小為12.6 kgm/s，方向向左D大小為12.6 kgm/s，方向向右解析：選向左為正方向，則動量的變化量為pmv1mv00.18(45) kgm/s0.1825 kgm/s12.6 kgm/s，大小為12.6 kgm/s，負號表示其方向向右，故D正確答案：D二、動量守恒定律及其應用1動量守恒定律的特點矢量性矢量性 動量守恒的方程為矢量方程，應選取統(tǒng)一的正方向動量守恒的方程為矢量方程，應選取統(tǒng)一的正方向相對性相對性各物體的速度必須是相對同一參考系的速度各物體的速度必須是相對同一參考系的速度(沒有特殊說明沒有特殊說明要選地球這個參考系要選地球這個參考系)如果題設條件中各物體的速度不是如果題設條件中各物體的速度不是相對同一參考系時，必須轉(zhuǎn)換成相對同一參考系的速度相對同一參考系時，必須轉(zhuǎn)換成相對同一參考系的速度系統(tǒng)性系統(tǒng)性解題時，選擇的對象是滿足條件的系統(tǒng)，不是其中一個物解題時，選擇的對象是滿足條件的系統(tǒng)，不是其中一個物體，也不是題中有幾個物體就選幾個物體體，也不是題中有幾個物體就選幾個物體同時性同時性動量是一個瞬時量，動量守恒指的是系統(tǒng)在任一瞬間的動動量是一個瞬時量，動量守恒指的是系統(tǒng)在任一瞬間的動量都相等量都相等階段性階段性 只有滿足守恒條件的過程或階段，動量才守恒只有滿足守恒條件的過程或階段，動量才守恒普適性普適性動量守恒定律不僅適用于低速宏觀物體而且適用于接近光動量守恒定律不僅適用于低速宏觀物體而且適用于接近光速運動的微觀粒子速運動的微觀粒子.2. 應用動量守恒定律的解題步驟(1)確定相互作用的系統(tǒng)為研究對象；(2)分析研究對象所受的外力；(3)判斷系統(tǒng)是否動量守恒；(4)規(guī)定正方向，確定初、末狀態(tài)動量；(5)根據(jù)動量守恒定律列式求解 兩個質(zhì)量分別為M1和M2的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上A和B的傾斜面都是光滑曲面，曲面下端與水平面相切，如圖所示一質(zhì)量為m的物塊位于劈A的傾斜面上，距水平面的高度為h.物塊從靜止開始滑下，然后又滑上劈B.求物塊在B上能夠達到的最大高度【方法歸納】對于多個物體組成的系統(tǒng)，當利用動量守恒和能量守恒等物理規(guī)律分析解決時，應注意以下幾個方面：(1)靈活選取系統(tǒng)的構(gòu)成根據(jù)題目的特點可選取其中動量守恒或能量守恒的幾個物體為一個研究對象，不一定是所有的物體為一個研究對象(2)靈活選取物理過程在綜合題目中，物體運動常有幾個不同過程，根據(jù)題目的已知、未知靈活地選取物理過程來研究，列方程前要注意鑒別判斷所選過程動量、機械能的守恒情況2兩磁鐵各放在一輛小車上，小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運動已知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為0.5 kg，乙車和磁鐵的總質(zhì)量為1.0 kg.兩磁鐵的N極相對，推動一下，使兩車相向運動某時刻甲車的速率為2 m/s，乙車的速率為3 m/s，方向與甲車相反兩車運動過程中始終未相碰求：(1)兩車最近時，乙車的速度為多大？(2)甲車開始反向運動時乙車的速度為多大？三、碰撞問題分析1碰撞的種類及特點分類標準分類標準種類種類特點特點能量是能量是否守恒否守恒彈性碰撞彈性碰撞動量守恒，機械能守恒動量守恒，機械能守恒非彈性碰撞非彈性碰撞動量守恒，機械能不守恒動量守恒，機械能不守恒碰撞前后動碰撞前后動量是否共線量是否共線對心碰撞對心碰撞碰撞前后速度共線碰撞前后速度共線非對心碰撞非對心碰撞碰撞前后速度不共線碰撞前后速度不共線(1)當兩球質(zhì)量相等時，兩球碰撞后交換了速度(2)當質(zhì)量大的球碰質(zhì)量小的球時，碰撞后兩球都向前運動(3)當質(zhì)量小的球碰質(zhì)量大的球時，碰撞后質(zhì)量小的球被反彈回來 如圖所示，一輕質(zhì)彈簧兩端連著物體A和物體B，放在光滑的水平面上，水平速度為v0的子彈射中物體A并嵌在其中(作用時間極短)，已知物體B的質(zhì)量為mB，物體A的質(zhì)量是物體B的質(zhì)量的3/4，子彈的質(zhì)量是物體B的質(zhì)量的1/4，求彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能【錯源探究】忽視子彈擊中物塊過程中的機械能損失而導致錯誤【正確解答】子彈射入物體A的過程中，由動量守恒定律得：mv0(mmA)v1當物體A(包括子彈)、B的速度相等時，彈簧被壓縮到最短，彈性勢能最大，由動量守恒定律得：(mmA)v1(mmAmB)v2從子彈與物體A有共同速度至彈簧被壓縮到最短的過程，根據(jù)機械能守恒有：【狀元筆記】子彈射入物體A的過程，為非彈性碰撞過程，子彈和物體A組成的系統(tǒng)動量守恒，但有一部分動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故機械能不守恒；子彈嵌入物體A后壓縮彈簧的過程中物體A(包括子彈)、物體B組成的系統(tǒng)機械能守恒，所以全過程機械能并不守恒要準確掌握兩個定律的適用條件：動量是否守恒是看系統(tǒng)的合外力是否為零(或近似為零)，而機械能是否守恒是看系統(tǒng)有沒有機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能對全過程要特別注意某個非彈性碰撞過程的機械能損失3如圖所示，在光滑水平地面上，質(zhì)量為M的滑塊上用輕桿及輕繩懸吊質(zhì)量為m的小球，輕繩的長度為L.此裝置一起以速度v0向右滑動另一質(zhì)量也為M的滑塊靜止于上述裝置的右側(cè)當兩滑塊相撞后，便粘在一起向右運動，求：(1)兩滑塊相撞過程中損失的機械能；(2)小球能夠上升的最大高度四、實驗：驗證動量守恒定律1實驗原理在一維碰撞中，測出物體的質(zhì)量m和碰撞前后物體的速度v、v，找出碰撞前的動量pm1v1m2v2及碰撞后的動量pm1v1m2v2，看碰撞前后動量是否守恒2實驗器材方案一：氣墊導軌、光電計時器、天平、滑塊(兩個)、重物、彈簧片、細繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥方案二：帶細線的擺球(兩套)、鐵架臺、天平、量角器、坐標紙、膠布等方案三：光滑長木板、打點計時器、紙帶、小車(兩個)、天平、撞針、橡皮泥 氣墊導軌(如圖甲所示)工作時，空氣從導軌表面的小孔噴出，在導軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導軌表面直接接觸，大大減小了滑塊運動時的阻力為了驗證動量守恒定律，在水平氣墊導軌上放置兩個質(zhì)量均為a的滑塊，每個滑塊的一端分別與穿過打點計時器的紙帶相連，兩個打點計時器所用電源的頻率均為b. 甲甲氣墊導軌正常工作后，接通兩個打點計時器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運動，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運動圖乙為某次實驗打出的點跡清晰的紙帶的一部分，在紙帶上以同間距的6個連續(xù)點為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出其長度s1、s2和s3.若題中各物理量的單位均為國際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動量大小分別為_、_，兩滑塊的總動量大小為_；碰撞后兩滑塊的總動量大小為_重復上述實驗，多做幾次若碰撞前、后兩滑塊的總動量在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動量守恒定律得到驗證答案：0.2abs10.2abs30.2ab(s1s3)0.4abs24. 氣墊導軌是常用的一種實驗儀器，它是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導軌上，滑塊在導軌上的運動可視為無摩擦的我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導軌以及滑塊A和B來探究碰撞中不變量，如圖所示，實驗步驟如下：a用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB.b調(diào)整氣墊導軌，使導軌處于水平c在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導軌上d用刻度尺測出滑塊A的左端至擋板C的距離L1.e按下電鈕放開卡銷，同時使分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作當A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計時，記下滑塊A、B分別到達擋板C、D的運動時間t1和t2.(1)實驗中還應測量的物理量是_(2)利用上述測量的實驗數(shù)據(jù)，得出關(guān)系式_成立，即可得出碰撞中守恒的量是mv的動量和上式中算得的A、B兩滑塊的動量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因是_ 木塊a和b用一根輕彈簧連接起來，放在光滑水平面上，a緊靠在墻壁上在b上施加向左的水平力F使彈簧壓縮，如圖所示當撤去外力F后，下列說法中正確的是Aa尚未離開墻壁前，a和b組成的系統(tǒng)的動量守恒Ba尚未離開墻壁前，a和b組成的系統(tǒng)的動量不守恒Ca離開墻壁后，a、b組成的系統(tǒng)的動量守恒Da離開墻壁后，a、b組成的系統(tǒng)的動量不守恒解析：在a離開墻壁前的彈簧伸長的過程中，對a和b構(gòu)成的系統(tǒng)，由于受到墻給a的彈力作用，所以a、b構(gòu)成的系統(tǒng)的動量不守恒，因此B選項正確，A選項錯誤；a離開墻壁后，a、b構(gòu)成的系統(tǒng)合外力為零，因此動量守恒，故C選項正確，D選項錯誤答案：BC答案：B A、B兩球在水平光滑直軌道上同向運動，已知它們的動量分別是pA5 kgm/s、pB7 kgm/s.A從后面追上B并發(fā)生碰撞，碰后B的動量pB10 kgm/s，則兩球的質(zhì)量關(guān)系可能是AmAmBBmB2mACmB4mA DmB6mA答案：C