【名师伴你行】2016年高考物理一轮复习课件：选修3-5 第1单元 动量守恒定律及应用

选考部分选修3－5动量近代物理初步选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色考点内容要求考纲解读动量、动量定理、动量守恒定律及其应用Ⅱ1.动量守恒定律的应用是本部分的重点和难点，也是高考的热点，应用动量守恒定律结合能量守恒定律来解决碰撞、打击、反冲等问题，以及动量守恒定律与圆周运动、核反应的结合已成为近几年高考命题的热点，一般以计算题考查．2．波粒二象性部分的重点内容是光电效应现象、实验规律和光电效应方程．弹性碰撞和非弹性碰撞Ⅰ光电效应Ⅰ爱因斯坦光电效应方程Ⅰ氢原子光谱Ⅰ氢原子的能级结构、能级公式Ⅰ选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色考点内容要求考纲解读原子核的组成、放射性、原子核衰变、半衰期Ⅰ3．核式结构、玻尔理论、能级公式、原子跃迁条件在选做题部分出现的几率将会增加．半衰期、质能方程的应用、计算和核反应方程式的书写是高考的热点问题，试题一般以基础知识考查，较简单．此部分内容一般以选择题考查.放射性同位素Ⅰ核力、核反应方程Ⅰ结合能、质量亏损Ⅰ裂变反应和聚变反应、裂变反应堆Ⅰ射线的危害和防护Ⅰ实验：验证动量守恒定律选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色第1单元动量守恒定律及应用选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色理清教材网控基础点提炼命题源选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色一、动量1．定义：运动物体的质量和________的乘积叫做物体的动量，通常用p来表示．2．表达式：p＝________.3．单位：________.4．标矢性：动量是矢量，其方向和________方向相同．1.速度2.mv3.kg·m/s4.速度读读教材选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色5．动量、动能、动量变化量的比较名称项目动量动能动量变化量定义物体的质量和______的乘积物体由于______而具有的能量物体末动量与初动量的______定义式p＝______Ek＝______Δp＝______矢标性________标量矢量特点状态量状态量________关联方程Ek＝p22m，p＝2mEk，p＝2Ekv速度运动矢量差mv12mv2p′－p矢量过程量选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色二、动量定理1．冲量(1)定义：力和力的________的乘积叫做这个力的冲量．(2)公式：I＝________.(3)单位：冲量的单位是________，符号是________．(4)方向：冲量是矢量，恒力冲量的方向与力的方向________．2．动量定理(1)内容：物体所受________的冲量等于物体________的变化．(2)表达式：Ft＝Δp＝p′－p.(3)矢量性：动量变化量的方向与________的方向相同，可以在某一方向上用动量定理．1.(1)作用时间(2)Ft(3)牛·秒N·s(4)相同2.(1)合外力动量(3)合外力选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色三、动量守恒定律及其应用1．动量守恒定律(1)内容：如果一个系统________，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律．(2)表达式①p＝________，系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′.②m1v1＋m2v2＝________，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和．(1)不受外力(2)①p′②m1v′1＋m2v′2选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色③Δp1＝________，相互作用的两个物体动量的增量等大反向．④Δp＝________，系统总动量的增量为零．2．动量守恒的条件不受外力或所受外力的合力为零，不是系统内每个物体所受的合外力都为零，更不能认为系统处于________状态．③－Δp2④02.平衡选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色1．关于物体的动量，下列说法中正确的是()A．物体的动量越大，其惯性也越大B．同一物体的动量越大，其速度一定越大C．物体的加速度不变，其动量一定不变D．运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的位移方向练练基础┃题组一┃动量、动量定理选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色2．(2015·淮北一中测试)在我们的体育课上，体育老师在讲解篮球的技巧时，经常这样描述：当接迎面飞来的篮球，手接触到球以后，两臂随球后引至胸前把球接住．这样做的目的是()A．减小篮球的冲量B．减小篮球的动量变化C．增大篮球的动量变化D．减小篮球的动量变化率选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色3．如图所示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱．关于上述过程，下列说法中正确的是()A．男孩和木箱组成的系统动量守恒B．小车和木箱组成的系统动量守恒C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同┃题组二┃动量守恒定律的条件解析：在男孩推木箱的过程中，男孩、小车、木箱组成的系统所受外力之和为零，动量守恒，C正确；木箱动量增量与男孩、小车总动量增量大小相等，但方向相反，选项D错误．选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色4．一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示．则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统()A．动量守恒，机械能守恒B．动量不守恒，机械能守恒C．动量守恒，机械能不守恒D．无法判定动量、机械能是否守恒解析：在子弹击中木块A的过程，子弹和木块A组成的系统动量守恒，机械能减少；在弹簧被压缩过程中，木块A(含子弹)、弹簧及木块B组成的系统动量守恒，机械能也守恒．所以对这两个过程，动量守恒，机械能不守恒．选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色1．动量是状态量，冲量是过程量．2．合外力的冲量是物体动量变化的原因，物体动量变化是合外力冲量产生的必然结果．3．动量守恒指的是总动量在相互作用的过程中时刻守恒，而不是只有始末状态才守恒．4．在碰撞、爆炸现象中，既使系统合力不为零，但由于内力远大于外力，系统动量也是守恒的．小思考微总结选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色突破核心细研核心点练透经典题选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色1．方程左边是物体受到所有力的总冲量，而不是某一个力的冲量．其中的F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t时间内的平均值．2．动量定理说明的是合外力的冲量I合与动量的变化量Δp的关系，不仅I合与Δp大小相等，而且Δp的方向与I合方向也相同．3．动量定理的研究对象是单个物体或物体系统．系统的动量变化等于在作用过程中组成系统的各个物体所受外力冲量的矢量和．而物体之间的作用力不会改变系统的总动量．4．动力学问题中的应用：在不涉及加速度和位移的情况下，研究运动和力的关系时，用动量定理求解一般较为方便．因为动量定理不仅适用于恒力作用，也适用于变力作用，而且也不需要考虑运动过程的细节．考点一对动量定理的理解和应用选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色[调研1]蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并在空中做各种动作的运动项目，一个质量为60kg的运动员，从离水平网面高3.2m处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面高5.0m处．已知运动员与网接触的时间为1.2s．若把在这段时间内网对运动员的作用力当做恒力处理，求此力的大小．(取g＝10m/s2)[试题调研]选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色[解析]运动员从高3.2m处自由下落的时间为t1＝2h1g＝0.8s，运动员弹回高5.0m处所用的时间为t2＝2h2g＝1s，整个过程中运动员始终受到重力作用，仅在与网接触的过程中才受到网对他向上的弹力F的作用，对全过程运用动量定理，有Ft3－mg(t1＋t2＋t3)＝0所以F＝t1＋t2＋t3t3mg＝0.8＋1＋1.21.2×60×10N＝1.5×103N，方向向上．[答案]1.5×103N选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色用动量定理解题的基本思路(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，再求其冲量．(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，如有必要还需要其他补充方程，最后代入数据求解．名师归纳点题破疑选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色[类题练熟]1－1.(2015·北京44中期中)(多选)如图所示，单摆摆球的质量为m，摆球从最大位移A处由静止释放，摆球运动到最低点B时的速度大小为v.重力加速度为g，不计空气阻力．则摆球从A运动到B的过程中()A．重力做的功为12mv2B．重力的最大瞬时功率为mgvC．绳拉力的冲量为0D．合力的冲量大小为mv选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色解析：摆球从最大位移A处由静止开始释放，摆球运动到最低点B，根据动能定理得：WG＝12mv2－0，故A正确；某个力的功率应用力乘以力方向上的速度，摆球运动到B时的速度方向是水平的，所以重力的瞬时功率是0，故B错误；由动量定理，合外力的冲量等于物体动量的改变量，所以摆球从A运动到B的过程中合力的冲量为mv，故C错误，D正确．选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色1－2.(2013·安徽理综)一物体放在水平地面上，如图甲所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示．求：(1)0～8s时间内拉力的冲量；(2)0～6s时间内物体的位移；(3)0～10s时间内，物体克服摩擦力所做的功．选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色答案：(1)18N·s(2)6m(3)30J解析：(1)由图乙知I＝F1Δt1＋F2Δt2＋F3Δt3＝18N·s(2)由图丙知物体在0～6s时间内的位移为x＝6－22×3m＝6m(3)由图乙、丙知，在6～8s时间内，物体做匀速运动，于是有Ff＝2N由图丙知，在0～10s时间内物体的总位移为s＝8－6＋10－22×3m＝15m，所以W＝Ffs＝2×15J＝30J.选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色考点二动量守恒定律的理解及应用矢量性动量守恒方程为矢量方程，对于作用前后物体的运动方向都在同一直线上的问题，应选取统一的正方向，凡是与选取正方向相同的动量为正，相反的为负．若未知方向的，可设为与正方向相同，列动量守恒方程，通过解得结果的正负，判定未知量的方向瞬时性(同时性)动量是一个瞬时量，动量守恒指的是系统在任一瞬间的动量都相等．在列动量守恒方程m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2时，等号左侧是作用前同一时刻系统内各物体动量的矢量和，等号右侧是作用后同一时刻系统内各物体动量的矢量和，不是同一时刻的动量是不能相加的同一性(相对性)各物体的速度必须是相对同一参考系的速度(没有特殊说明要选地球这个参考系)，如果题设条件中各物体的速度不是相对同一参考系的，必须适当转换参考系，使其成为相对同一参考系的速度普遍性不仅适用于两个物体所组成的系统，也适用于多个物体组成的系统；不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色注意：动量守恒定律中的“总动量保持不变”，不仅是指系统的初、末两个时刻的总动量相等，而且是指系统在整个过程中任意两个时刻的总动量大小相等、方向相同．选修3－5动量近代物理初步突破核心理清教材突出特色[调研2](2014·天津理综)如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量mA＝4kg，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计．可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量mB＝2kg，现对A施加一