单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第五节 自然界中的守恒定律,第五节 自然界中的守恒定律,1,知识点,1,守恒是贯穿高中物理的重要理念,自然现象丰富多彩，物体的运动千变万化，但在这纷繁复,杂的现象中隐藏着简单和谐的美：守恒与不变、守恒与对称，,这是物理学家开启神奇的自然界之门的金钥匙,1,能,量守恒定律,能量守恒定律：能量,_,，,_,，而只,会,_,，,_,能量守恒是,时间平移不变性的体现能量守恒定律是物理学中最基本的定,律之一,既不会被创生,也不会被消灭,从一种形式转化为另一种形式,总量保持不变,知识点1 守恒是贯穿高中物理的重要理念自然现象丰富多彩，,2,2,动,量守恒定律,动量守恒定律：是指物体系统碰撞前后的总动量不変,动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一，,它既适用于宏观物体，也适用于微观粒子；既适用于低速运动,物体，也适用于高速运动物体，它是一个实验规律，也可用牛,顿第三定律和动量定理推导出来,动量守恒定律的适用条件：,(1),系统不受外力或系统所受外力的合力为零,2动量守恒定律动量守恒定律：是指物体系统碰撞前后的总动量,3,(2),系统所受外力的合力虽不为零，但,F,内,F,外,，亦即外力,作用于系统中的物体导致的动量的改变较内力作用所导致的动,量改变小得多，则此时可忽略外力作用，系统动量近似守恒,(3),系统所受合外力虽不为零，但,系统在某一方向所受合力,为零,，则系统此方向的动量守恒,3,机,械能守恒定律,在,_,的条件下，物体的动能和重力势能,发生相互转化，但,_,在有弹簧弹力做功,的情况下，也有类似的结论成立，这个规律叫做机械能守恒定,律,只有重力对物体做功,机械能的总量保持不变,(2)系统所受外力的合力虽不为零，但 F 内F 外，亦即,4,例,1,：,一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在A中，A和木块B用一根弹性良好的轻弹簧连在一起，如图，则在子弹打击木块A及弹簧压缩的过程中，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.均不守恒,练习,1,：,如图所示，V,2,V,1,，V,2,与V,1,都是相对于地面的速度。物块与平板车间的动摩擦因数为,，平板车与地面之间无摩擦，则在运动过程中（）,A车的动量增加，物块的动量减少,B车的动量减少，物块的动量增加,C两物体总动量增加，总机械能不变,D两物体总动量不变，总机械能不变,C,A,例1：练习1：CA,5,知识点,2,利用动量、能量守恒定律解决多过程问题的题目,：,1.,确定研究对象，分析研究对象的,运动情况,；,2.,分析所研究的物理过程中系统的,受力和做功情况,，判断是否满足,动量,守恒定律，选择应用,能量,守恒定律或,机械能,守恒定律解题；,3.,设定正方向，分别写出运功情况的初末状态的总动量或总机械能；,4.,根据动量守恒定律和能量守恒定律,列方程,；,5.,解方程，求出所需结果。,知识点2 利用动量、能量守恒定律解决多过程问题的题目：1.,6,例,2,（,2019,年广州调研测试）,如图，光滑轨道,abcd,固定在竖直平面内，,ab,水平，,bcd,为半圆，在,b,处与,ab,相切。在直轨道,ab,上放着质量分别为,m,A,=2kg,、,m,B,=1kg,的物块,A,、,B,（均可视为质点），用轻质细绳将,A,、,B,连接在一起，且,A,、,B,间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接），其弹性势能,E,p,=12J,。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量,M,=2kg,、长,L,=0.5m,的小车，小车上表面与,ab,等高。现将细绳剪断，之后,A,向左滑上小车，,B,向右滑动且恰好能冲到圆弧轨道的最高点,d,处。,g,取,10m/s,2,，求：,（,1,）,A,、,B,离开弹簧瞬间的速率,v,A,、,v,B,；,（,2,）圆弧轨道的半径,R,；,例2（2019年广州调研测试）,7,解：（,1,）设弹簧恢复到自然长度时,A,、,B,的速度分别为,v,A,、,v,B,，,由动量守恒定律,0=,m,A,v,A,-,m,B,v,B,由机械能守恒定律,联立以上两式解得,v,A,=2m/s,，,v,B,=4m/s,（,2,）设,B,经过,d,点时的速度为,v,d,，在,d,点：,由机械能守恒定律：,联立以上两式解得,R=0.32m,解：（1）设弹簧恢复到自然长度时A、B的速度分别为vA、vB,8,练习,2,：,如图1所示，在离地面H5.45 m的O处用长L0.45 m的不可伸长的细线挂一质量为0.09 kg的爆竹(火药质量忽略不计)，把爆竹拉起至D点使细线水平伸直，点燃导火线后将爆竹由静止释放，爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等的两块，一块朝相反方向水平抛出，落到地面上的A处，抛出的水平距离s5 m另一块仍系在细线上继续做圆周运动，空气阻力忽略不计，取g10 m/s2，求：,(1)爆竹爆炸前瞬间的速度大小v,0,；,(2)继续做圆周运动的那一块在B处对细线的拉力的大小T；,(3)火药爆炸释放的能量E.,练习2：(1)爆竹爆炸前瞬间的速度大小v0；,9,第05节自然界中的守恒定律课件,10,练习,3,：,如图,2,所示，质量为,m,的,b,球用长为,h,的细绳悬挂于水平轨道,BC,的出口,C,处质量也为,m,的小球,a,，从距,BC,高为,h,的,A,处由静止释放，沿,ABC,光滑轨道滑下，在,C,处与,b,球正碰并与,b,粘在一起已知,BC,轨道距水平地面,ED,的高度为,0.5h,，悬挂,b,球的细绳能承受的最大拉力为,2.8mg(1)a,球与,b,球碰前瞬间的速度为多大？,(2)a,、,b,两球碰后，细绳是否会断裂？若细绳断裂，小球在,DE,水平面上的落点距,C,处的水平距离是多少？若细绳不断裂，小球最高将摆多高？,(,小球,a,、,b,均视为质点,),练习3：如图2所示，质量为m的b球用长为h的细绳悬挂于水,11,第05节自然界中的守恒定律课件,12,