动量守恒定律学案.doc

江西省鄱阳中学高二物理学案选修3-5第十六章第三节：动量守恒定律命制人：吴洵 审稿人：康旭生 2017年10月一、学习目标1.掌握系统、内力和外力的概念；2.掌握动量守恒定律的确切含义和表达式，知道动量守恒定律的适用条件；3.了解动量守恒定律的普遍适用性；4.能用动量守恒定律解决一些生活和生产中的实际问题。二、重难点1、动量守恒定律的含义、表达式及应用条件；2、动量守恒定律的矢量性、相对性、同时性；3、动量守恒定律的应用。三、学生自主学习一、系统、内力与外力1系统：相互作用的两个或多个物体组成一个力学系统 2内力：系统中，物体间的相互作用力3外力：系统外部物体对系统内物体的作用力二、动量守恒定律1内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保 持不变2表达式：对两个物体组成的系统，常写成： p1p2p1p2或m1v1m2v2m1v1m2v23成立条件 (1)系统不受外力或所受外力的合力为零；(2)系统的内力远大于外力，如碰撞、爆炸等；(3)系统在某一方向上不受外力或所受外力的合力为零。三、动量守恒定律的普适性动量守恒定律是一个独立的实验规律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域。四、讨论探究一、动量守恒定律应用条件1、如图所示，甲木块的质量为m1，以v的速度沿光滑水平地面向前运动，正前方有一 静止的、质量为m2的乙木块，乙上连有一轻质弹簧甲木块与弹簧接触后(C)A甲木块的动量守恒B乙木块的动量守恒C甲、乙两木块所组成系统的动量守恒D甲、乙两木块所组成系统的动能守恒2、如图所示，光滑水平面上A、B两小车间有一弹簧，用手抓住小车并将弹簧压缩后使两小车均处于静止状态将两小车及弹簧看做一个系统，下列说法正确的是(ACD)A两手同时放开后，系统总动量始终为零B先放开左手，再放开右手后，动量不守恒C先放开左手，后放开右手，总动量向左D无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零3、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上施加水平向墙壁的力F使弹簧压缩。当撤去外力F后，下列说法中正确的是(BC)A.a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒 B.a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量不守恒C.a离开墙壁后，a、b组成的系统动量守恒 D.a离开墙壁后，a、b组成的系统动量不守恒4、下列情形中，满足动量守恒条件的是( B )A用铁锤打击放在铁砧上的铁块，打击过程中，铁锤和铁块的总动量B子弹水平穿过放在光滑桌面上的木块的过程中，子弹和木块的总动量C子弹水平穿过墙壁的过程中，子弹和墙壁的总动量D棒击垒球的过程中，棒和垒球的总动量二、动量守恒定律简单应用5、一爆竹在空中的水平速度为，若由于爆炸分裂成两块，质量分别为m1和m2，其 中质量为m1的碎块以1速度向相反的方向运动，求另一块碎片的速度。6、小车质量为200kg，车上有一质量为50kg的人。小车以5m/s的速度向东匀速行 驶，人以1m/s的速度向后跳离车子，求：人离开后车的速度。7、将两个完全相同的磁铁分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑开始时甲车速度大小为3 m/s，乙车速度大小为2 m/s，方向相反并在同一直线上，如图所示(1)当乙车速度为零时，甲车的速度多大？方向如何？(2)由于磁性极强，故两车不会相碰，那么两车的距离最小时，乙车的速度是多大？方向如何？答案(1)1 m/s 向右 (2)0.5 m/s向右8、质量M100 kg的小船静止在水面上，船首站着质量m甲40 kg的游泳者甲，船 尾站着质量m乙60 kg的游泳者乙，船首指向左方，若甲、乙两游泳者同时在同一 水平线上，甲朝左、乙朝右以3 m/s的速率跃入水中，则(B)A小船向左运动，速率为1 m/sB小船向左运动，速率为0.6 m/sC小船向右运动，速率大于1 m/sD小船仍静止五、归纳总结1动量守恒定律的“五性”(1)系统性：注意判断是哪几个物体构成的系统的动量守恒(2)矢量性：是矢量式，解题时要规定正方向(3)相对性：系统中各物体在相互作用前后的速度必须相对于同一惯性系，通常为相对 于地面的速度(4)同时性：初动量必须是各物体在作用前同一时刻的动量；末动量必须是各物体在作 用后同一时刻的动量(5)普适性：不仅适用两个物体或多个物体组成的系统，也适用于宏观低速物体以及微 观高速粒子组成的系统2应用动量守恒定律解题的基本思路(1)明确研究对象，合理选择系统(2)判断系统动量是否守恒(3)规定正方向及初、末状态(4)运用动量守恒定律列方程求解六、课后强化训练（30分钟）1关于牛顿运动定律和动量守恒定律的适用范围，下列说法正确的是(C)A牛顿运动定律也适合解决高速运动的问题B牛顿运动定律也适合解决微观粒子的运动问题C动量守恒定律既适用于低速，也适用于高速运动的粒子D动量守恒定律适用于宏观物体，不适用于微观粒子2关于系统动量守恒的条件，下列说法中正确的是(C)A只要系统内存在摩擦力，系统的动量就不可能守恒B只要系统中有一个物体具有加速度，系统的动量就不守恒C只要系统所受的合外力为零，系统的动量就守恒D系统中所有物体的加速度都为零时，系统的总动量不一定守恒3两个物体组成的系统发生相互作用时，下列哪些情况系统的动量一定是守恒的(C)A作用前两个物体的速度相等B作用前两个物体的动量相等C作用过程中两个物体所受外力的合力为零D作用过程中两个物体所受外力的大小相等4.如图所示，小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法正确的是(C)A男孩和木箱组成的系统动量守恒B小车与木箱组成的系统动量守恒C男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同5如图所示，甲、乙两物体在光滑水平面上沿同一直线相向运动，甲、乙物体的速度大小分别为3m/s和1 m/s；碰撞后甲、乙两物体都反向运动，速度大小均为2m/s.则甲、乙两物体质量之比为( C )A23 B25C35 D536在高速公路上发生了一起交通事故，一辆质量为1500kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000kg向北行驶的卡车，撞后两车连在一起，并向南滑行一段距离后静止根据测速仪的测定，长途客车撞前以20m/s的速度匀速行驶，由此可判断卡车撞前的行驶速度(A)A小于10m/sB大于10m/s，小于20 m/sC大于20m/s，小于30 m/sD大于30m/s，小于40 m/s7冰壶是冬奥会的一项技巧性项目在某次投掷中，冰壶运动一段时间后以0.4m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰，碰后对方的冰壶以0.3 m/s的速度向前滑行若两冰壶质量相等，规定向前运动方向为正方向，则碰后中国队冰壶获得的速度为( C)A0.1m/s B0.7 m/s C0.1m/s D0.7 m/s8如图所示，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为(C)Av0v Bv0vCv0(v0v) Dv0(v0v)9如图所示，一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为(D)Av0v2 Bv0v2Cv0v2 Dv0(v0v2)10一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从艇上以相对炮艇的水平速度v沿前进方向发射一质量为m的炮弹，射出炮弹后炮艇的速度为v，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是(D)AMv0MvmvBMv0(Mm)vmvCMv0(Mm)vm(vv0)DMv0(Mm)vm(vv)11如图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg和100kg，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1m/s.A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.2 m/s，求此时B的速度大小和方向答案0.02m/s离开空间站方向12甲、乙两个玩具小车在光滑水平面上沿同一直线相向运动，它们的质量和速度大小分别