人教版选修35 动量守恒定律 第1课时 学案.doc

动量守恒定律高考频度：难易程度：平板车上的跨栏运动如图所示，光滑水平地面上人与滑板a一起以v0=0.5 m/s的速度前进，正前方不远处有一距离轨道高h=0.787 5 m高的（不考虑滑板的高度）横杆，横杆另一侧有一静止滑板b，当人与a行至横杆前，人相对滑板竖直向上起跳越过横杆，a从横杆下方通过并与b发生弹性碰撞，之后人刚好落到b上，不计空气阻力，已知m人=40 kg，ma=5 kg，mb=10 kg，g取l0 m/s2，求：（1）人跳离滑板a的最小速度（相对地面）；（2）最终人与b的共同速度。【参考答案】（1） （2）m/s【试题解析】（1）人起跑的竖直速度至少为vy2=2gh=15.75 m2/s2因为相对板a的水平速度相同，所以（2）人跳起后a与b碰撞前后动量守恒，机械能守恒，设碰后a的速度v1，b的速度为v2，解得：v1=m/s，v2=m/s人下落与b作用前后，水平方向动量守恒，设共同速度v0，m人v0+mbv2=（m人十mb）v3代入数据得【名师点睛】解决本题关键要掌握系统动量守恒和能量守恒的应用，知道人跳起后a与b碰撞前后动量守恒，学会应用机械能守恒定律、动量守恒定律、能量守恒定律处理这类问题。【知识补给】动量守恒定律理解要点系统性研究对象时相互作用的两个或多个物体组成的系统条件性应用时一定要首先判断系统是否满足守恒条件 相对性应用时，系统中各物体在相互作用前后的动量，必须相对于同一惯性系，通常均为对地的速度同时性公式中，、必须是系统中各物体在相互作用前同一时刻的动量，、必须是系统中各物体在相互作用后同一时刻的动量，不同时刻的动量不能相加矢量性对于作用前后物体的运动方向都在同一直线上的问题，应先选取正方向，凡是与选取正方向一致的动量为正值，相反为负值普适性动量守恒定律不紧适用于低速宏观物体组成的系统，而且适用于接近光速的微观粒子组成的系统动量守恒定律成立的条件拓展（1）系统不受外力或系统所受外力的矢量和为零，则系统动量守恒。（2）系统所受合外力虽不为零，但系统的内力远大于外力时，如碰撞、爆炸等现象中，系统的动量可看成近似守恒。（3）系统所受合外力虽不为零，如果在某一方向上合外力为零，那么在该方向上系统的动量守恒。如图所示，一质量为0.5 kg的一块橡皮泥自距小车上表面1.25 m高处由静止下落，恰好落入质量为2 kg、速度为2.5 m/s沿光滑水平地面运动的小车上，并与小车一起沿水平地面运动，取，不计空气阻力，下列说法正确的是a橡皮泥下落的时间为0.3 sb橡皮泥与小车一起在水平地面上运动的速度大小为3.5 m/sc橡皮泥落入小车的过程中，橡皮泥与小车组成的系统动量守恒d整个过程中，橡皮泥与小车组成的系统损失的机械能为7.5 j如图所示，质量为0.5 kg的小球在距离小车底部20 m高处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5 m/s的速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4 kg。设小球在落到车底前瞬间速度是25 m/s，重力加速度取10 m/s2。则当小球与小车相对静止时，小车的速度是a4 m/sb5 m/sc8.5 m/sd9.5 m/s如图所示，三个小球a、b、c的质量均为m，a与b、c间通过铰链用轻杆连接，杆长为l，b、c置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长。现a由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角由60变为120，a、b、c在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则此下降过程中aa的动能达到最大前，b受到地面的支持力小于ba、b、c系统机械能守恒，动量守恒c弹簧的弹性势能最大时，a的加速度为零d弹簧的弹性势能最大值为 如图所示，一人手持质量为m的小球乘坐在热气球下的吊篮里。气球、吊篮和人的总质量为m，整个系统悬浮在空中。突然，人将小球急速上抛，经过时间t后小球又返回到人手中。设人手在抛接小球时相对吊篮的位置不变，整个过程不计空气阻力，重力加速度为g，求人在抛小球的过程中对系统做了多少功?如图所示，一辆炮车静止在水平地面上，炮管向上仰起与水平方向的角度为，每发炮弹的质量为m，发射前炮车和炮弹的总质量为m。现发射一发炮弹，经极短的时间t，炮弹离开炮管时相对地面的速度为v，若忽略此过程地面对炮车的阻力，求:（1）炮弹离开炮管时，炮车的速度大小；（2）在时间t内，炮车所受合力平均值的大小。【参考答案】1.d【点睛】根据自由落体运动的公式求出下落的时间；由水平方向的动量守恒求出共同速度；由功能关系求出损失的机械能。b 小球做平抛运动，下落时间为 s，竖直方向速度大小为 m/s=20 m/s，小球在落到车底前瞬时速度是25 m/s，根据速度合成原则， m/s=15 m/s，小球与车在水平方向上动量守恒，以向右为正方向，得：，解得：，故b正确；故选b。【点睛】小车和球相互作用的过程中是水平方向上动量守恒，整体看不守恒。3.ada的加速度方向向上，c错误；a下落的高度为：，根据功能关系可知，小球a的机械能全部转化为弹簧的弹性势能，即弹簧的弹性势能最大值为，d正确。【点睛】解答本题的关键是弄清楚小球a在运动过程中的受力情况，a的动能最大时受力平衡，根据平衡条件求解地面支持力，根据超重失重现象分析a的动能达到最大前，b受到地面的支持力大小；根据功能关系分析弹簧的弹性势能最大值。 设人将小球急速上抛，小球刚被抛出时向上的速度为v1，与此同时m