第十六章动量守恒定律.doc

江安中学14届高三物理组 教学活动单第十六章 动量守恒定律活动一：动量 动量守恒定律1某同学质量为60kg，在军事训练中要求他从岸上以2m/s的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是140kg，原来的速度是0.5m/s，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上。此时小船的速度大小为_m/s，此过程该同学动量的变化大小为_kgm/s。【归纳小结】1、动量(1)动量的矢量性：动量是矢量，它的方向与物体的速度方向相同，服从矢量运算法则。(3)动量的单位： kgm/s。(4)动量的变化pppmvmv。2、动量守恒定律 (1)动量守恒定律内容：如果一个系统 ，或 时，这个系统的总动量就保持不变，这就是动量守恒定律(2)表达式：pp对两个物体组成的系统，可写为：m1v1m2v2m1v1m2v2。式中m1、m2分别为两物体的质量，v1、v2为相互作用前两物体的速度，v1、v2为相互作用后两物体的速度。该表达式还可写作p1p2p1p2。 (3)动量守恒的条件系统内的任何物体都不受外力作用，或所受外力之和为零。系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时，系统的总动量近似守恒。系统所受的合外力不为零，即F外0，但在某一方向上合外力为零(Fx0或Fy0)，则系统在该方向上动量守恒。活动二：验证动量守恒定律（实验、探究）2在探究碰撞中的不变量实验中，某同学采用如图所示的装置进行实验。把两个小球用等长的细线悬挂于同一点，让B球静止，拉起A球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起。实验过程中除了要测量A球被拉起的角度1，及它们碰后摆起的最大角度2之外，还需测量_ _ (写出物理量的名称和符号)才能验证碰撞中的守恒量。用测量的物理量表示碰撞中的守恒量应满足的关系是_ _。3气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：a用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB。b调整气垫导轨，使导轨处于水平。c在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上。d用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1。e按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。（1）实验中还应测量的物理量是_。（2）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是_，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是_。【归纳小结】活动三：弹性碰撞和非弹性碰撞3质量为m，速度为v的A球和质量为3m静止的B球发生正碰。碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，碰撞后B球的速度可能有不同的值，求证：碰撞后B球的速度可能是以下值吗？（1）0.6v （2）0.4v （3）0.2v【归纳小结】弹性碰撞：这种碰撞的特点是系统的机械能_，相互作用过程中遵循的规律是_守恒和_守恒非弹性碰撞：在碰撞过程中机械能损失的碰撞，在相互作用过程中只遵循_定律完全非弹性碰撞：这种碰撞的特点是系统的机械能损失_，作用后两物体粘合在一起，速度_，相互作用过程中只遵循_定律【巩固练习】1.如图所示，A、B两物体质量之比mAmB32，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑当弹簧突然释放后，则 ()A若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统的动量守恒B若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统的动量守恒C若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统的动量守恒D若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统的动量守恒2.木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图120所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是 ()Aa尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒Ba尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量不守恒Ca离开墙壁后，a和b组成的系统动量守恒Da离开墙壁后，a和b组成的系统动量不守恒3两个质量相等的小球在光滑水平面上沿同一直线同方向运动，A球的动量是7kgm/s，B球的动量是5kgm/s，A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是 ( )ApA=6kgm/s，PB=6kgm/s BpA=3kgm/s，PB=9kgm/s CpA=2kgm/s，PB=14kgm/s DpA=5kgm/s，PB=15kgm/s4质量相等的三个小球a、b、c，在光滑的水平面上以相同的速率运动，它们分别与原来静止的A、B、C三球发生碰撞，碰撞后a继续沿原方向运动，b静止，c沿反方向弹回，则碰撞后A、B、C三球中动量数值最大的是()AA球BB球CC球 D三球一样大5在水平放置的气垫导轨上，一个质量为0.4kg的滑块甲以0.5m/s的速度与另一个质量为0.6kg、速度为0.1m/s的滑块乙迎面相撞，碰撞后滑块乙的速度大小变为0.2m/s，此时滑块甲的速度大小为 m/s，方向与它原来的速度方向 （选填“相同”或“相反”）6两物体质量分别为m1和m2，速度分别为1和2，且12. 它们发生对心碰撞后,速度分别变为1和2,在碰撞过程中相互作用力F可认为是恒力。请根据牛顿定律推导出碰撞前后系统动量之和是守恒的；若m1=m2,碰撞前速度1=3m/s，2=0。碰撞后速度有如下几组，其中属于弹性碰撞的一组是 。A.1=0，2=3m/s B.1=1m/s，2=2m/s C.1=-1m/s，2=4m/s 7如图所示，质量为M的铁块和质量为m的木块，用细线连在一起，浸没在水中，以速度v0匀速下降。剪断细线后经过一段时间，木块具有向上的速度v，但还未浮出水面，铁块还未沉到水底，则此时铁块下沉的速度多大？v1v2m1m28质量分别为m1和m2的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v1、v2同向运动并发生对心碰撞，碰后m2与右侧的墙发生弹性碰撞，又与m1相碰，碰后两球都静止求：第一次碰后m1球的速度9质量为m1=1.0kg和m2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其t (位移时间) 图象如图所示，试通过计算回答下列问题：（1）m2等于多少千克?（2）质量为m1的物体在碰撞过程中动量变化量是多少？（3）碰撞过程是弹性碰撞还是非弹性碰撞？10如图所示，甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平面上游戏，甲和他的冰车的质量共为M甲 =40kg，乙和他的冰车的质量也是40kg，游戏时甲推一个质量20kg的箱子，以大小为v0=1.0m/s的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来,为避免相撞，甲将箱子推给乙，求为避免相撞，甲将箱子推出的最小速度(相对地面)?11如图所示，光滑水平面轨道上有三个木块，A、B