新教材2023_2024學(xué)年高中物理第1章動(dòng)量及其守恒定律本章整合課件魯科版選擇性必修第一冊(cè)

這是一份新教材2023_2024學(xué)年高中物理第1章動(dòng)量及其守恒定律本章整合課件魯科版選擇性必修第一冊(cè)，共22頁(yè)。
第一章本章整合知識(shí)網(wǎng)絡(luò)·體系構(gòu)建重點(diǎn)題型·歸納整合目錄索引 知識(shí)網(wǎng)絡(luò)·體系構(gòu)建本章知識(shí)包括動(dòng)量與沖量的定義、表達(dá)式及相應(yīng)理解,動(dòng)量定理與動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容、表達(dá)式及應(yīng)用等。思考并完成下列填空:物體質(zhì)量與速度的乘積 p=mv Δp=p'-p　 力與力的作用時(shí)間的乘積 I=Ft　 合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化 I=mv2-mv1　 單個(gè)物體或者可看作整體的幾個(gè)物體 普遍適用,適用于恒力、變力,低速運(yùn)動(dòng)的宏觀物體,高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子 如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力,或者所受合外力為0,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變 p'=p、Δp=0、Δp1=-Δp2　 不受外力,合外力為0, 某一方向上合外力為 0,內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力 重點(diǎn)題型·歸納整合一、動(dòng)量與其他力學(xué)知識(shí)的綜合考查運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量、能量的觀點(diǎn)解題是解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的三條重要途徑。求解這類問(wèn)題時(shí)要注意正確選取對(duì)象、狀態(tài)、過(guò)程,并恰當(dāng)選擇物理規(guī)律。1.牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式(力的觀點(diǎn))研究某一時(shí)刻(或某一位置)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題應(yīng)使用牛頓第二定律,研究某一個(gè)恒力作用過(guò)程的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,且又直接涉及物體的加速度問(wèn)題,應(yīng)使用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律求解。如物體在拉力和摩擦力作用下沿水平面運(yùn)動(dòng)瞬間的牛頓第二定律方程:F-f=ma。物體沿軌道在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),最低點(diǎn)的向心力方程:2.動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律(動(dòng)量觀點(diǎn))(1)對(duì)于不涉及物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度而涉及物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間的問(wèn)題,特別對(duì)于打擊一類的問(wèn)題,因時(shí)間短且沖力隨時(shí)間變化,則應(yīng)用動(dòng)量定理求解, I=mv2-mv1。(2)對(duì)于碰撞、爆炸、反沖一類的問(wèn)題,若只涉及初、末速度而不涉及力、時(shí)間,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律求解。3.動(dòng)能定理和能量守恒定律(能量觀點(diǎn))(1)對(duì)于不涉及物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度和時(shí)間問(wèn)題,無(wú)論是恒力做功還是變力做功,一般都利用動(dòng)能定理求解。(2)如果物體只有重力和彈簧彈力做功而又不涉及運(yùn)動(dòng)過(guò)程的加速度和時(shí)間問(wèn)題,則采用機(jī)械能守恒定律求解。(3)對(duì)于相互作用的兩物體,若明確兩物體相對(duì)滑動(dòng)的距離,應(yīng)考慮選用能量守恒定律建立方程。例題1　如圖所示的水平軌道中,AC段的中點(diǎn)B的正上方有一探測(cè)器,C處有一豎直擋板,物體P1沿軌道向右以速度v1與靜止在A點(diǎn)的物體P2碰撞,并接合成復(fù)合體P,以此碰撞時(shí)刻為計(jì)時(shí)零點(diǎn)。探測(cè)器只在t1=2 s至t2=4 s內(nèi)工作。已知P1、P2的質(zhì)量m都為1 kg。P與AC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1。AB段長(zhǎng)l=4 m,g取10 m/s2,P1、P2和P均視為質(zhì)點(diǎn)。P與擋板的碰撞為彈性碰撞。(1)若v1=6 m/s,求P1、P2碰撞后瞬間的速度大小v和碰撞損失的動(dòng)能ΔE。(2)若P與擋板碰撞后,能在探測(cè)器的工作時(shí)間內(nèi)通過(guò)B點(diǎn),求v1的取值范圍和P向左經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的最大動(dòng)能E。答案 (1)3 m/s　9 J (2)10 m/s≤v1≤14 m/s　17 J針對(duì)訓(xùn)練1如圖所示,兩塊相同平板P1、P2置于光滑水平面上,質(zhì)量均為m。P2的右端固定一輕質(zhì)彈簧,左端A與彈簧的自由端B相距l(xiāng)。物體P置于P1的最右端,質(zhì)量為2m且可看作質(zhì)點(diǎn)。P1與P以共同速度v0向右運(yùn)動(dòng),與靜止的P2發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,碰撞后P1與P2粘在一起。P壓縮彈簧后被彈回并停在A點(diǎn)(彈簧始終在彈性限度內(nèi))。P與P2之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。求:(1)P1、P2剛碰撞完時(shí)的共同速度v1的大小和P的最終速度v2的大小;(2)此過(guò)程中彈簧的最大壓縮量x和相應(yīng)的彈性勢(shì)能Ep。二、動(dòng)量守恒定律應(yīng)用中的臨界問(wèn)題1.尋找臨界狀態(tài)看是否有相互作用的兩物體相距最近、恰好滑離、避免相碰和物體開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)等臨界狀態(tài)。2.挖掘臨界條件在與動(dòng)量相關(guān)的臨界問(wèn)題中,臨界條件常常表現(xiàn)為兩物體的相對(duì)速度關(guān)系與相對(duì)位移關(guān)系。3.常見(jiàn)類型(1)涉及彈簧類的臨界問(wèn)題對(duì)于由彈簧組成的系統(tǒng),在物體間發(fā)生相互作用的過(guò)程中,當(dāng)彈簧被壓縮到最短或拉伸到最長(zhǎng)時(shí),彈簧兩端的兩個(gè)物體的速度必然相等。(2)涉及相互作用邊界的臨界問(wèn)題在物體滑上斜面(斜面放在光滑水平面上)的過(guò)程中,由于物體間彈力的作用,斜面在水平方向上將做加速運(yùn)動(dòng),物體滑到斜面上最高點(diǎn)的臨界條件是物體與斜面沿水平方向具有共同的速度,物體到達(dá)斜面頂端時(shí),在豎直方向上的分速度等于零。(3)子彈打木塊類的臨界問(wèn)題:子彈剛好擊穿木塊的臨界條件為子彈穿出時(shí)的速度與木塊的速度相同,子彈的位移為木塊的位移與木塊厚度之和。例題2　如圖所示,光滑水平直軌道上有三個(gè)滑塊A、B、C,質(zhì)量分別為mA=mC=2m,mB=m,A、B用細(xì)繩連接,中間有一壓縮的輕彈簧(彈簧與滑塊不固連)。開(kāi)始時(shí)A、B以共同速度v0運(yùn)動(dòng),C靜止。某時(shí)刻細(xì)繩突然斷開(kāi),A、B被彈開(kāi),然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起,最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。解析 設(shè)共同速度為v,滑塊A與B分開(kāi)后,B的速度為vB,由動(dòng)量守恒定律有(mA+mB)v0=mAv+mBvB,mBvB=(mB+mC)v,聯(lián)立得B與C碰撞前B的速度針對(duì)訓(xùn)練2如圖所示,滑塊A、C質(zhì)量均為m,滑塊B質(zhì)量為 m。開(kāi)始時(shí)A、B分別以v1、v2的速度沿光滑水平軌道向固定在右側(cè)的擋板運(yùn)動(dòng);現(xiàn)將C無(wú)初速度地放在A上,并與A粘在一起不再分開(kāi),此時(shí)A與B相距較近,B與擋板相距足夠遠(yuǎn)。若B與擋板碰撞后以原速率反彈,A與B碰撞將粘在一起。為使B能與擋板碰撞兩次,v1、v2應(yīng)滿足什么關(guān)系?解析 設(shè)向右為正方向,A與C粘在一起的共同速度為v',由動(dòng)量守恒定律得mv1=2mv'①為保證B碰撞擋板前A未能追上B,應(yīng)滿足v'≤v2②設(shè)A與B碰后的共同速度為v″,由動(dòng)量守恒定律得為使B能與擋板再次碰撞應(yīng)滿足v″>0④