2024-2025学年高二物理选择性必修第一册（配粤教版）课件 第1章 本章整合.pptx

;;;;(2)设向下为正方向,对小球从静止开始运动至停在泥潭中的全过程运用动量定理得mg(t1+t2)-Ft2=0

得泥潭的阻力F对小球的冲量;规律方法动量定理Ft=mv2-mv1的应用

(1)它说明的是力对时间的累积效应.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合冲量已知时,可求解曲线运动的动量变化量.

②初、末动量已知时,可求变力的冲量,如果作用时间已知可求平均力,如果作用力已知可求作用的时间.

③利用动量定理定性分析现象.;;答案(1)3.0m/s(2)75N

解析(1)设B自由下落至与物体A碰撞前其速度为v0,;二、动量守恒定律应用中的临界问题

【例题2】如图所示,甲车质量m1=m,在车上有质量为m=2m的人,甲车(连同车上的人)从足够长的斜坡上高h处由静止滑下,到水平面上后继续向前滑动,此时质量m2=2m的乙车正以v0的速度迎面滑来,已知h=,为了使两车不发生碰撞,当两车相距适当距离时,人从甲车跳上乙车,不计地面和斜坡的摩擦,小车和人均可看作质点.试求人跳离甲车的水平速度(相对地面)应满足什么条件.;设人跳离甲车的水平速度(相对地面)为v,跳离甲车和跳上乙车后,两车的速度分别为v1和v2,在人跳离甲车和人跳上乙车过程中各自动量守恒,则人跳离甲车时,(m+m1)v1=mv+m1v1

人跳上乙车时,mv-m2v0=(m+m2)v2

解得v1=6v0-2v;规律方法1.解决临界问题的两个关键

(1)寻找临界状态:看题设情境中是否有相互作用的两物体相距最近、恰好滑离、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.;2.三类常见的临界问题;;答案2m

解析乙与甲碰撞动量守恒,由动量守恒定律得m乙v乙=m乙v乙+m甲v甲

物体在乙上滑动至有共同速度v,

对物体与乙车运用动量守恒定律得m乙v乙=(m+m乙)v;三、动量与其他力学知识的综合考查

【例题3】如图所示的水平轨道中,AC段的中点B的正上方有一探测器,C处有一竖直挡板,物体P1沿轨道向右以速度v1与静止在A点的物体P2碰撞,并接合成复合体P,以碰撞时刻为计时零点,探测器只在t1=2s至t2=4s内工作.已知P1、P2的质量都为m=1kg,P与AC间的动摩擦因数为μ=0.1.AB段长l=4m,g取10m/s2,P1、P2和P均视为质点,P与挡板的碰撞为弹性碰撞.

(1)若v1=6m/s,求P1、P2碰撞后瞬间的速度大小v和碰撞损失的动能ΔE.

(2)若P与挡板碰撞后,能在探测器的工作时间内通过B点,求v1的取值范围和P向左经过A点时的最大动能E.;答案(1)3m/s9J(2)10m/s≤v1≤14m/s17J

解析(1)P1、P2碰撞,由动量守恒定律mv1=2mv

代入数据得,v=3m/s;规律方法运用牛顿运动定律、动量、能量的观点解题是解决动力学问题的三条重要途径.求解这类问题时要注意正确选取对象、状态、过程,并恰当选择物理规律.

1.牛顿运动定律和运动学公式(力的观点)

研究某一时刻(或某一位置)的动力学问题可使用牛顿第二定律,研究某一个恒力作用过程的动力学问题,且又直接涉及物体的加速度问题,可使用运动学公式和牛顿第二定律求解.

如物体在拉力和摩擦力作用下沿水平面运动瞬间的牛顿第二定律方程:

F-f=ma.

物体沿轨道在竖直面内做圆周运动,最低点的向心力方程:F-mg=.;2.动量定理和动量守恒定律(动量观点)

(1)对于不涉及物体运动过程中的加速度而涉及物体运动时间的问题,特别对于打击一类的问题,因时间短且冲力随时间变化,则可使用动量定理求解,Ft=mv-mv0.

(2)对于碰撞、爆炸、反冲一类的问题,若只涉及初、末速度而不涉及力、时间,可使用动量守恒定律求解.;3.动能定理和能量守恒定律(能量观点)

(1)对于不涉及物体运动过程中的加速度和时间的问题,无论是恒力做功还是变力做功,一般都利用动能定理求解.

(2)如果物体只有重力和弹簧弹力做功而又不涉及运动过程中的加速度和时间问题,则可采用机械能守恒定律求解.

(3)对于相互作用的两物体,若明确两物体相对滑动的距离,应考虑选用能量守恒定律建立方程.;;答案(1)2m/s(2)4N,方向竖直向上(3)0.2m

解析(1)以v0的方向为正方向,碰撞前对A由动量定理有-μmgt=mvA-mv0

解得vA=2m/s.

(2)对A、B,碰撞前后动量守恒,有mvA=mvA+mvB

因A、B发生弹性碰撞,故碰撞前后动能保持不变,;