量守恒定律》学案(新人教版选修3-5).doc

金太阳新课标资源网 第2节 动量守恒定律(一) 学案学习目标：1.理解动量的概念2.知道系统、内力和外力的概念3.理解动量守恒定律的确切含义和表达式，知道定律的适用条件重点难点：动量的概念及动量守恒的条件自主学习：一、动量1动量(1)定义：物体的_和_的乘积(2)定义式：p_.(3)单位：在国际单位制中，动量的单位是_(4)方向：动量是矢量，其方向与物体的_方向相同，动量的运算服从_2动量的变化量物体在某段时间内_与_的矢量差(也是矢量)，p_(矢量式)二、系统、内力和外力1系统：相互作用的两个或几个物体组成一个系统2内力：系统_物体间的相互作用力3外力：系统_物体对系统_物体的作用力三、动量守恒定律1内容：如果一个系统_，或者_为零，这个系统的总动量保持不变2成立条件(1)系统_外力作用；(2)系统受外力作用，合外力_3表达式(1)pp(系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量p)(2)p1p2(相互作用的两个物体组成的系统，一个物体的动量变化量与另一个物体的动量变化量大小相等、方向相反)(3)p0(系统总动量增量为零)(4)m1v1m2v2m1v1m2v2(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)典型例题例1、关于物体的动量，下列说法正确的是()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速度方向解析：物体的动量越大，即质量与速度的乘积越大，不一定惯性(质量)越大，A项错；对于同一物体，质量一定，所以速度越大，动量越大，B项对；加速度不变，但速度可以变，如平抛运动的物体，故C项错；动量的方向始终与速度方向相同，D项对正确选项为BD. 答案：BD例2、一质量为m的小球，以初速度v0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一倾角为30的固定斜面上，并立即沿反方向弹回已知反弹速度的大小是入射速度大小的， 求在碰撞中小球的动量变化解析：图1622将碰撞前瞬间的速度分解如图1622所示则v12v0又已知碰后v2v1取碰撞前的速度方向为正方向，则pmv12mv0pmv2mv0所以动量的变化量pppmv0所以动量变化量的大小为mv0，方向与碰撞前的速度方向相反答案：大小为mv0，方向与碰撞前的速度方向相反例3、如图1623所示，A、B两物体的质量mAmB，中间用一段细绳相连并有一被压缩的弹簧，放在平板小车C上后，A、B、C均处于静止状态若地面光滑，则在细绳被剪断后，A、B从C上未滑离之前，A、B沿相反方向滑动的过程中()图1623A若A、B与C之间的摩擦力大小相同，则A、B组成的系统动量守恒，A、B、C组成的系统动量也守恒B若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则A、B组成的系统动量不守恒，A、B、C组成的系统动量也不守恒C若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则A、B组成的系统动量不守恒，但A、B、C组成的系统动量守恒D以上说法均不对解析：当A、B两物体组成一个系统时，弹簧的弹力为内力，而A、B与C之间的摩擦力为外力当A、B与C之间的摩擦力等大反向时，A、B组成的系统所受外力之和为零，动量守恒；当A、B与C之间的摩擦力大小不相等时，A、B组成的系统所受外力之和不为零，动量不守恒而对于A、B、C组成的系统，由于弹簧的弹力，A、B与C之间的摩擦力均为内力，故不论A、B与C之间的摩擦力的大小是否相等，A、B、C组成的系统所受外力之和均为零，故系统的动量守恒正确选项是A、C.例4、平静的水面上有一载人小船，船和人共同质量为M，站立在船上的人手中拿一质量为m的物体起初人相对船静止，船、人、物体以共同速度v0前进，当人相对于船以速度u向相反方向将物体抛出时，人和船的速度为多大？(水的阻力不计)解析：取船速v0方向为正方向，设抛出物体后人和船的速度为v，则抛出后物体的对地速度为vu.由动量守恒定律得：(Mm)v0Mvm(vu)解得：vv0.答案：v0基础训练1一物体从某高处由静止下落，设所受空气阻力恒定，当它下落h时动量大小为p1，下落2h时的动量大小为p2，那么p1p2应为()A11 B1C12 D142质量相同的三个小球a、b、c在光滑水平面上以相同的速率运动，它们与原来静止的3个小球F、G、H相碰(a与F相碰，b与G相碰，c与H相碰)，碰后a球继续沿原来方向运动，b球静止不动，c球被弹回反向运动，这时F、G、H三球中的动量最大的是()AF球BG球CH球D由于F、G、H三球质量未知，无法判断3下列关于动量的说法，正确的是()A质量大的物体的动量一定大B质量和速率都相同的物体的动量一定相同C一个物体的速率改变，它的动量一定改变D一个物体的运动状态变化，它的动量一定改变图16244把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑水平地面上，枪射出一颗子弹时，关于枪、弹、车，下列说法正确的是()A枪和弹组成的系统动量守恒B枪和车组成的系统动量守恒C三者组成的系统因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小，使系统的动量变化很小，可忽略不计，故系统动量近似守恒D三者组成的系统动量守恒，因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用，这两个外力的合力为零5如图1624所示，设车厢长为L，质量为M，静止在光滑水平面上，车厢内有一质量为m的物体，以速度v0向右运动，与车厢壁来回碰撞n次后，静止于车厢中，这时车厢的速度为()Av0，水平向右B0C.，水平向右 D.，水平向右图16276如图1627所示，在水平面上放置质量为M800 g的木块，一质量为m50 g的子弹以v0170 m/s的水平速度射入木块，最终与木块一起运动若木块与地面间的动摩擦因数0.2，求木块在地面上滑行的距离(g取10 m/s2)7(2009苏锡常镇四市联考)一个质量为0.4 kg的小球B静止在光滑的水平面上，另一个质量为0.2 kg的小球A，以3.0 m/s的水平速度从C处出发做匀速直线运动，经过1 s与B相撞，碰撞后A以1.0 m/s的速度反向弹回，请在如图1628所示的坐标系上作出A、B的位置x与时间t的关系图象(以C处位置坐标为零，A球初始运动方向为x正方向)图16288羽毛球是速度最快的球类运动之一，付海峰扣杀羽毛球的速度可达到342 km/h，假设球飞来的速度为90 km/h，付海峰将球以342 km/h的速度反向击回设羽毛球质量为5 g，试求：(1)付海峰击球过程中羽毛球的动量变化量；(2)在付海峰的这次扣杀中，羽毛球的速度变化、动能变化各是多少？ 详解答案第2节动量守恒定律(一)自主学习一、1.(1)质量速度(2)mv(3)kgm/s(4)速度矢量运算2.末动量初动量p2p1二、2.内部3.以外的内部的三、1.不受外力所受外力的矢量和2.(1)不受(2)为零基础训练1选B由动能定理可知：(mgFf)hmv(mgFf)2hmv由以上两式得，则.2选C对三个入射小球分析可知，只有c球的动量变化最大，根据动量守恒定律得，H球获得的动量最大选项C正确3解析：子弹射入木块，由动量守恒定律，得4选CD根据动量的定义，它是质量和速度的乘积，因此它由质量和速度共同决定，故A错又因为动量是矢量，它的方向与速度的方向相同，而质量和速率都相同的物体，其动量大小一定相同，但方向不一定相同，故B错一个物体的速率改变，则它的动量大小就一定改变，故C对物体的运动状态变化，则它的速度就一定发生了变化，它的动量也就发生了变化，故D对正确选项为C、D.5选D由于枪水平放置，故三者组成的系统除重力和支持力(两外力平衡)外，无其他外力，动量守恒子弹和枪筒之间的力应为系统的内力，对系统的总动量没有影响，故C错误；分开枪和车，则枪和弹的系统受到车对其外力作用，车和枪的系统受到子弹对其外力作用，动量都不守恒，D正确6选C物体和车厢组成的系统所受的合外力为零，物体与小车发生n次碰撞的过程中系统的动量守恒，只需考虑初、末状态，可忽略中间过程，则m的初速度为v1v0，M的初速度为v20；作用后它们的末速度相同即v1v2v由动量守恒定律m1v1m2v2m1v1m2v2得：mv0(mM)v解得：v，方向与v0相同，向右选项C正确mv0(Mm)v由得v m/s10 m/s.设木块(含子弹)在地面上滑行L后停止由动能定理：(Mm)gL(Mm)v2 由得L m25 m.答案：25 m7解析：由动量守恒定律得：mAvA0mAvA1mBvB1代入数据得0.230.2(1)0.4vB1，vB12 m/s，位移图象如图所示答案：见解析图8解析：(1)以球飞来的方向为正方向，则p1mv15103 kgm/s0.125 kgm/s.p2mv25103 kgm/s0.475 kgm/s.所以动量的变化量pp2p10.475 kgm/s0.125 kgm/s0.600 kgm/s.即球的动量变化大小为0.600 kgm/s，方向与球飞来的方