江苏省东海县石榴高级中学高三物理一轮复习 动量守恒定律学案

用心 爱心 专心 1 第一课时第一课时 动量守恒定律动量守恒定律 基础知识回顾 一 动量守恒定律一 动量守恒定律 1 1 动动量量守守恒恒定定律律的的条条件件 系统所受的总冲量为零 不受力 所受外力的矢量和为零或外力的 作用远小于系统内物体间的相互作用力 即系统所受外力的矢量和为零 碰撞 爆炸 反冲 注意 内力的冲量对系统动量是否守恒没有影响 但可改变系统内物体的动量 内力的 冲量是系统内物体间动量传递的原因 而外力的冲量是改变系统总动量的原因 2 2 动动量量守守恒恒定定律律的的表表达达式式 m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 规定正方向 规定正方向 p1 p2 3 3 某某一一方方向向动动量量守守恒恒的的条条件件 系统所受外力矢量和不为零 但在某一方向上的力为零 则系统 在这个方向上的动量守恒 必须注意区别总动量守恒与某一方向动量守恒 4 4 碰碰撞撞 1 完全非弹性碰撞 获得共同速度 动能损失最多动量守恒 2 弹性碰撞 动量守恒 碰撞前后动能相等 动量守恒 动能守恒 特例 1 A B 两物体发生弹性碰撞 设碰前 A 初速度为 v0 B 静止 则碰后速度 0 v mm mm v BA BA A vB 0 2 v mm m BA A 特例 2 对于一维弹性碰撞弹性碰撞 若两个物体质量相等质量相等 则碰撞后两个物体互换速度 即碰后 A 的速度等于碰前 B 的速度 碰后 B 的速度等于碰前 A 的速度 3 一般碰撞 有完整的压缩阶段 只有部分恢复阶段 动量守恒 动能减小 5 5 人人船船模模型型 两个原来静止的物体 人和船 发生相互作用时 不受其它外力 对这两个 物体组成的系统来说 动量守恒 且任一时刻的总动量均为零 由动量守恒定律 有 mvmv MVMV 注意 几何关系 注意 几何关系 要点讲练 1 1 动量 动量 动量守恒定律动量守恒定律 1 内容 相互作用的几个物体组成的系统 如果不受外力作用 或它们受到的外力的合力 为 0 则系统的总动量保持不变 2 适用条件 系统不受外力或系统所受外力的合力为零 内力 外力 如碰撞 爆炸等外力比起相互作用的内力来小得多 可以忽略不计 某个方向上合力为零 则在该方向动量守恒 用心 爱心 专心 2 例 1 下面关于动量守恒的判断 正确的是 A 静止于水面的两船间用绳相连 船上的人用力拉绳子 两船靠近 如果两船所 受阻力不能忽略 两船动量必不守恒 B 人在静止的汽车上行走 地面光滑 人与车总动量守恒 C 水平飞行的子弹击中并穿过放在光滑水平桌面上的木块 由于子弹对木块的作用力远大 于桌面对木块的摩擦力 因此子弹击中木块的过程中子弹 木块系统的动量守恒 D 斜面置于光滑水平面上 物体在沿斜面下滑的过程中 水平方向的动量是否守恒取决于 物体与斜面间有无摩擦 例题例题 2 2 如图 5 所示气垫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 使滑块悬浮在轨道上 滑块在轨道上的运动可视为没有摩擦 我们可以用带竖直挡 板 和 的气垫轨道以及滑块 和 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 调整气垫轨道 使导轨处于水平 b 在 和 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 按下电钮放开卡销 同时使分别记录滑块 运动时间的计数器开始工作 当 滑块分别碰撞 挡板时停止计时 记下滑 块 分别到达挡板 的运动时间 1 t和 2 t 用刻度尺测出滑块 的左端至 挡板的距离 1 L 滑块 的右端到 挡板的距离 2 L 试验中还应测量的物理量是 利用上述过程测量的实验数据 验证动量守恒定律的表达式是 利用上述实验数据导出的被压缩弹簧的弹性势能的表达式是 例题例题3 3 1 1 场强为E 方向竖直向上的匀强电场中有两小球A B 它们的质量分别为 m1 m2 电荷量分别为q1 q2 A B两球由静止释放 重力加速度为g 则小球A和 组成 的系统动量守恒应满足的关系式为 2 2 a b 两个小球在一直线上发生碰撞 它们在碰撞前后的 s t 图象如图所示 若 a 球的质 量 ma 1kg 则 b 球的质量 mb等于多少 用心 爱心 专心 3 跟踪练习 跟踪练习 1 如图所示 在水平光滑直导轨上 静止着三个质量均为1kgm 的相同小球A B C 现让A球以 0 2m sv 的速度向着B球运动 A B两球碰撞后黏合在一起 两球继续向右运 动并跟C球碰撞 C球的最终速度1m s C v A B两球跟C球相碰前的共同速度多大 两次碰撞过程中一共损失了多少动能 2 为了 探究碰撞中的不变量 小明在光滑桌面上放有 A B 两个小球 A 球的质量为 0 3kg 以速度 8m s 跟质量为 0 1kg 静止在桌面上的 B 球发生碰撞 并测得碰撞后 B 球的 速度为 9m s A 球的速度变为 5m s 方向与原来相同 根据这些实验数据 小明对这次碰撞 的规律做了如下几种猜想 猜想 1 碰撞后 B 球获得了速度 A 球把速度传递给了 B 球 猜想 2 碰撞后 B 球获得了动能 A 球把减少的动能全部传递给了 B 球 你认为以上的猜想成立吗 若不成立 请你根据实验数据 通过计算说明 有一个什么物理 量 在这次的碰撞中 B 球所增加的这个物理量与 A 球所减少的这个物理量相等 3 下雪天 卡车在平直的高速公路上匀速行驶 司机突然发现前方停着一辆故障车 他将 刹车踩到底 车轮被抱死 但卡车仍