人教版选修35 动量和动量定律、动量守恒定律 第1课时 学案.docx

动量定理 动量守恒定律 导学案【考纲要求】 1. 动量、动量定理、动量守恒定律及其应用 2. 弹性碰撞和非弹性碰撞 【学习目标】1. 了解动量概念，注意其矢量性，能正确表达动量变化。2. 理解和掌握动量定理及其表达式，能够利用动量定理解释有关现象和解决实际问题3. 深刻理解动量守恒定律，注意动量的矢量性、瞬时性、同一性和同时性；【课前预习】知识点一、动量、动量定理1动量(1)定义：运动物体的质量和速度的乘积叫做物体的动量，通常用p来表示。(2)表达式：pmv。(3)单位：kgm/s。(4)标矢性：动量是矢量，其方向和速度方向相同。2冲量(1)定义：力和力的作用时间的乘积叫做这个力的冲量。(2)表达式：ift。单位：ns。(3)标矢性：冲量是矢量，它的方向由力的方向决定。3动量定理项目动量定理内容物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量表达式ppf合t或mvmvf合t意义合外力的冲量是引起物体动量变化的原因标矢性矢量式(注意正方向的选取)知识点二、动量守恒定律1内容：一个系统不受外力或者所受合外力为零，这个系统的总动量保持不变。2表达式：m1v1m2v2m1v1m2v2或pp。3适用条件(1)理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒。(2)近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒。(3)分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒。知识点三、弹性碰撞和非弹性碰撞1碰撞碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短，而物体间的相互作用力很大的现象。2特点在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒。3分类动量是否守恒机械能是否守恒弹性碰撞守恒守恒非弹性碰撞守恒有损失完全非弹性碰撞守恒损失最大【自学、探究】1下列说法正确的是(d)a速度大的物体，它的动量一定也大b动量大的物体，它的速度一定也大c只要物体的运动速度大小不变，物体的动量就保持不变d物体的动量变化越大则该物体的速度变化一定越大2质量为m的物体放在光滑水平地面上，在与水平方向成角的恒力f作用下，由静止开始运动，经过时间t，速度为v，在此时间内推力f和重力的冲量大小分别为(d)aft，0 bftcos ，0 cmv，0 dft，mgt3(多选)质量为m的物体以初速度v0开始做平抛运动，经过时间t，下降的高度为h，速度变为v，在这段时间内物体动量变化量的大小为( bcd)am(vv0) bmgtcm dm4(多选)下列相互作用的过程中，可以认为系统动量守恒的是(ac)5滑雪运动是人们酷爱的户外体育活动，现有质量为m的人站立于雪橇上，如图1所示。人与雪橇的总质量为m，人与雪橇以速度v1在水平面上由北向南运动(雪橇所受阻力不计)。当人相对于雪橇以速度v2竖直跳起时，雪橇向南的速度大小为(d)图1a. b. c. dv1考点：1碰撞的特点和种类(1)碰撞的特点作用时间极短，内力远大于外力，满足动量守恒；满足能量不增加原理；必须符合一定的物理情境。(2)碰撞的种类完全弹性碰撞：动量守恒，动能守恒，质量相等的两物体发生完全弹性碰撞时交换速度；非完全弹性碰撞：动量守恒、动能不守恒；完全非弹性碰撞：动量守恒，动能不守恒，碰后两物体共速，系统机械能损失最大。2碰撞现象满足的规律(1)动量守恒定律。(2)机械能不增加。(3)速度要合理。若碰前两物体同向运动，则应有v后v前，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有v前v后。碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变。6a球的质量是m，b球的质量是2m，它们在光滑的水平面上以相同的动量运动。b在前，a在后，发生正碰后，a球仍朝原方向运动，但其速率是原来的一半，碰后两球的速率比vavb为(c)a12 b13 c23 d21 7.如图所示，质量为m2 kg的物体，在水平力f16 n的作用下，由静止开始沿水平面向右运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数0.2，若f作用t12 s后撤去，撤去f后又经t22 s，物体与竖直墙壁相碰，若物体与墙壁作用时间t30.1 s，碰撞后反向弹回的速度v6 m/s，求墙壁对物体的平均作用力大小。(g取10 m/s2)解法一：程序法以物体为研究对象，在t1时间内其受力情况如图甲所示，选f的方向为正方向。由牛顿第二定律：fmgma1撤去f时的速度：v1a1t1撤去f后受力情况如图乙所示由牛顿第二定律：mgma2物体开始碰墙时的速度为v2，则v2v1a2t2对碰墙过程，设墙对物体的平均作用力大小为，选水平向左为正方向，由动量定理：t3mvm(v2)联立并代入数据解得：280 n。8. 如图所示，两块厚度相同的木块a、b，紧靠着放在光滑的桌面上，其质量分别为2.0 kg、0.9 kg，它们的下表面光滑，上表面粗糙，另有质量为0.10 kg的铅块c(大小可以忽略)以10 m/s的速度恰好水平地滑到a的上表面，由于摩擦，铅块c最后停在木块b上，此时b、c的共同速度v0.5 m/s。求木块a的最终速度和铅块c刚滑到b上时的速度。解析铅块c在a上滑行时，木块一起向右运动，铅块c刚离开a时的速度设为vc，a和b的共同速度为va，在铅块c滑过a的过程中，a、b、c所组成的系统动量守恒，有mcv0(mamb)vamcvc在铅块c滑上b后，由于b继续加速，所以a、b分离，a以va匀速运动，在铅块c在b上滑行的过程中，b、c组成的系统动量守恒，有mbvamcvc(mbmc)v代入数据解得va0.25 m/s，vc2.75 m/s。9.牛顿的自然哲学的数学原理中记载，a、b两个玻璃球相碰，碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为1516。分离速度是指碰撞后b对a的速度，接近速度是指碰撞前a对b的速度。若上述过程是质量为2m的玻璃球a以速度v0碰撞质量为m的静止玻璃球b，且为对心碰撞，求碰撞后a、b的速度大小。解析设a、b球碰撞后的速度分别为v1和v2由动量守恒定律知：2mv02mv1mv2，且由题意知解得v1v0，v2v0答案v0v010.如图，在足够长的光滑水平面上，物体a、b、c位于同一直线上，a位于b、c之间。a的质量为m，b、c的质量都为m，三者都处于静止状态，现使a以某一速度向右运动，求m和m之间满足什么条件才能使a只与b、c各发生一次碰撞。设物体间的碰撞都是弹性的。【答案】 （5 2）m m m ，第一次碰撞后，a与c 速度同向，且a的速度小于c的速度，不可能与b发生碰撞；如果m = m ，第一次碰撞后，a停止，c以a碰前的速度向右运动，a不可能与b发生碰撞，所以只需要考虑m m的情况。 第一次碰撞后，a反向运动与b发生碰撞，设与b发生碰撞后，a的速度为va2 ,b的速度为vb1 ，同样有： va2 = m-mm