动量守恒定律学案

1、高二物理选修3-5第一章碰撞与动量守恒第二节动量动量守恒定律学习目标：1 探究物体弹性碰撞的一些特点，知道弹性碰撞和非弹性碰撞2. 动量、动量守恒定律及其应用。3. 能用动量守恒定律定量分析一维碰撞问题。知道动量守恒定律的普遍意义学习导航一、碰撞1 概念：碰撞是指或的物体在相遇的 时间内产生非常之强的相互作用.2.特点：(1)相互作用时间 .(2)作用力变化 和作用力大.(3)其他外力可以忽略不计.3 .弹性碰撞两球发生弹性碰撞时同时满足和.二、内力和外力1. 内力：系统相互作用力.2. 外力：系统的作用力.三、动量守恒定律【合作探究】完成下面练习。模型：如图所示，在水平桌面上做匀速运动的两个

2、小球，质量分别是m1和m2,沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是v1和v2,且v2>v1。当第二个小球追上第一个小球时两球 碰撞。碰撞后的速度分别是 v1 '和v2'。碰撞过程中第一个球所受另一个球对它的作用力是 F1,第二个球所受另一个球对它的作用力是 F2。推导过程：根据牛顿第二定律，碰撞过程中两球的加速度分别是： ，根据牛顿第三定律，F1与F2大小，方向，即所以有：碰撞时两球之间力的作用时间很短，用 t表示。这样，加速度与碰撞前后速度的关系就是：把加速度的表达式代入，移项后得至y： 上式的物理意义是：【讲解提高】结论：从上面的分析还可以看出，两个物体碰撞过程中的

3、每个时刻都有，因此上面结论对过程中的任意两时刻的状态 就是说，系统的动量在整个过程中一直。因此，我们才说这个过程中动量是 的。1. 内容：物体在碰撞时，如果系统所受到 的或 ，则系统的总动量保持不变2. 动量守恒定律的适用条件：系统不受 或系统所受外力之和为 或着系统某一方向 外力或所受外力的矢量和为 ，或外力远 内力, 则系统在该方向动量守恒3. 表达式：或系统相互作用前总动量p相互作用后总动量p .4、说明：矢量性：以上表达式是矢量表达式，列式前应先 ；速度的相对性：即所用速度都是相对 而言的。一般以 为参考系。同时性：动量守恒指系统在 的动量恒定。等号左边是作用前系统内各物体动量在同一时

4、刻的矢量和，等号右边是作用后系统内各物体动量在另一同时刻的矢量和不是同一时刻的动量不能相加.5.应用动量守恒定律的解题步骤 (1)确定相互作用的系统为研究对象；(2)分析研究对象所受的外力;(3)判断系统是否符合动量守恒条件；(4)规定正方向，确定初、末状态动量的正、负号；(5)根据动量守恒定律列式求解 四、动量守恒定律的普适性，用牛顿运动定律解决问题要力。但是动量守恒定律只涉及过程的与的细节无关。这样，问题往往能大大简化。2. 牛顿运动定律只适用于 、运动问题，而动量守恒定律适用于 运动。3. 动量守恒定律是一个 的规律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域。例1.一质量为0.5 kg的小球

5、以2.0 m/s的速度和原来静止在光滑水平面上的质量为1.0 kg的另一小球发生正碰，碰后以0.2 m/s的速度被反弹，碰后两球的总动量是kg m/s，原来静止的小球获得的速度大小是 m/s.例2. A、B两物体在光滑的水平面上相向运动， 其中物体A的质量为mA= 4 kg,两球发生相互作用前后的运动情况如图 141 5所示，则:(1)由图可知A、B两物体在质量为mB=kgt刻发生碰撞，B物体的例3、在光滑水平面上有一个弹簧振子系统，如图所示，两振子的质量分别为 ml和m2。 讨论：以两振子组成的系统。1）系统外力有哪些？ 2）系统内力是什么力？ 3）系统在振动时 动量是否守恒？机械能是否守恒

6、？ 4）如果水平地面不光滑，地面与两振子的动摩擦因数卩相 同，讨论m1 = m2和ml工m2两种情况下振动系统的动量是否守恒。机械能是否守恒？例4、如图所示的装置中，木块 B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹 A沿水平方向射入 木块后留在木块内， 将弹簧压缩到最短.现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象 （系 统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中：（）A、动量守恒、机械能守恒B、动量不守恒、机械能不守恒C、动量守恒、机械能不守恒D、动量不守恒、机械能守恒例5、如图所示，光滑水平面上有 A、B两木块，A、E紧靠在一起，子弹以速度 V0向原来静止的A射去，子弹击穿 A留在

7、B中。下面说法正确的是A、子弹击中A的过程中，子弹和A组成的系统动量守恒B、子弹击中A的过程中，A和B组成的系统动量守恒C、A、B和子弹组成的系统动量一直守恒D、子弹击穿A后子弹和B组成的系统动量守恒始时A、B以共同速度 发生碰撞并粘在一起， C碰撞前B的速度.例6: （2009山东高考）如图141 1所示，光滑水平直轨道上有三个滑块 A、B、C,质量 分别为mA= mc= 2m,mB= m,A、B用细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧（弹簧与滑块不拴接）开最终三滑块速度恰好相同.vo运动，C静止.某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C冋2 th m2 nt图 14 11归纳：选择 （系统）

8、，判断是否满足 的条件，最后根据动量 守恒定律列方程求解【随堂巩固】1、甲、乙两船静止在湖面上，总质量分别是m1、m2，两船相距s，甲船上的人通过绳子，用力 F拉乙船，若水对两船的阻力大小均为f，且f<F，则在两船相向运动的过程中 （ ）A 甲船的动量守恒B 乙船的动量守恒C .甲、乙两船的总动量守恒D .甲、乙两船的总动量不守恒2、如图1 - 2- 9所示，质量为M的小车置于光滑的水平面上，车的上表面粗糙，有一质量为m的木块以初速度vo水平地滑至车的上表面，若车表面足够长，则（）A 木块的最终速度为voM + mB .由于车表面粗糙，小车和木块所组成的系统动量不守恒C 车表面越粗糙，木

9、块减少的动量越多D .车表面越粗糙，小车获得的动量越多3、如图1 2- 11所示，水平面上有两个木块的质量分别为mi、m2,且根用轻绳缚住的压缩轻弹簧，烧断细绳后，两木块分别向左右运动若两木块m2= 2m1.开始两木块之间有 m1和m2与水平面间的动摩擦因数为 口、爲且皿=2回 则在弹簧伸长的过程中，两木块 （）A .动量大小之比为 1 : 2B .速度大小之比为 2 : 1C 通过的路程之比为 2 : 1 D 通过的路程之比为 1 : 1Dill-JLUlllJULi-5、图1 - 2- 124、如图1-2- 12所示，两个带同种电荷的小球A和B, A、B的质量分别为m和2m,开始时将它们固

10、定在绝缘的光滑水平面上保持静止.A、B的相互作用力遵循牛顿第三定律，现同时释放 A、B,经过一段时间，B的速度大小为V,则此时（）VA . A球的速度大小为2B . A球的动量大小为 mvC. A球与B球的动量大小之比一直为 1 : 1 D . A球的动能为2nv26、两物体组成的系统总动量守恒，这个系统中（）A 一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度B .两个物体的动量变化总是大小相等，方向相反C.系统的总动量始终为零D系统总动量的变化为零7、两个相向运动的物体碰撞后都静止，这说明两物体原来的（）.A .速度大小相等 B .质量大小相等 C.动量大小相等D .动量相同8、如图所示，一小车

11、静止在光滑水平面上，甲、乙两人分别站在左右两侧，整个系统原来静止，则当两 人同时相向走动时（）.A .要使小车静止不动，甲乙速率必相等B .要使小车向左运动，甲的速率必须比乙的大C.要使小车向左运动，甲的动量必须比乙的大D .要使小车向左运动，甲的动量必须比乙的小9、 一人静止于完全光滑的水平冰面上.现欲离开冰面，下列可行的方祛是（）.A .向后踢腿 B.手臂向前甩 C .在冰面上滚动 D.脱下外衣水平抛出10、质量是10g的子弹，以300m/s的速度射入质量是 24g、静止在光滑水平桌面上的木块，并留在木块中。子弹留在木块中以后，木块运动的速度是多大？如果子弹把木块打穿，子弹穿过后的速度为100m/s ,这时木块的速度又是多大？11.如图14- 1-7所示，A、B两个木块质量分别为2 kg与0.9 kg, A、B与水平地面间接触光滑，上表面粗糙，质量为 0.1 kg 的铁块以10 m/s的速度从A的左端向右滑动，最后铁块与 B的共同速度大小为0.5 m/s,求:（1）A的最终速度；（2）铁块刚滑上B时的速度.现在，不妨思量一下，你的人生到现在为止，有几件事真正做到了善始善终，是不是屈指可数呢？你的脑袋够聪明，也有足够的热情，但可惜，只是三分钟热度。