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1、江西省宜春市宜春中學(xué)高中物理 第16章 動量守恒定律的導(dǎo)學(xué)案1 新人教版選修3-5 1. 掌握運用動量守恒定律的一般步驟 2. 知道運用動量守恒定律解決問題應(yīng)注意的問題， 3. 并知道運用動量守恒定律解決有關(guān)問題的優(yōu)點。 【預(yù)習(xí)導(dǎo)航 】 知識點一;動量守恒定律的推導(dǎo) 1、用牛頓運動定律推導(dǎo)出動量守恒定律的表達(dá)式。 2、用動量定理推導(dǎo)動量守恒定律的表達(dá)式。 3、幾點說明： （1）以上是由牛頓運動定律和運動學(xué)公式推導(dǎo)出動量守恒定律的表達(dá)式，在推導(dǎo)過程中要注意F、a、v等各量均為矢量。 （2）對守恒的理解，守恒并不是只有碰撞前和碰撞后兩個時刻相等，而是系統(tǒng)的動量在整個過程中一直

2、保持不變，而且任意兩個時刻的動量都相等。 知識點二; 動量守恒定律的普適性 1、 從適應(yīng)范圍看：牛頓運動定律只適用于宏觀物體的低速運動問題，而動量守恒定律既適用低速運動，也適用于高速粒子運動問題。 2、 從解決問題的過程看：運用牛頓運動定律解題時，需考慮物體運動過程，而應(yīng)用動量守恒定律時，只需考慮物體相互作用前、后兩個狀態(tài)的動量。 注意; 那種見到力學(xué)問題就習(xí)慣運用牛頓運動定律解決的思維顯然是較低層次，常常用動量的觀點、動能的觀點分析解決問題更為有效。 1.木塊a和b用一根輕彈簧連接起來,放在光滑水平面上,a緊靠在墻壁上,在b上施加向左 的水平力使彈簧壓縮,如圖所示,當(dāng)撤去外力后

3、,下列說法中正確的是 （ ） A.a尚未離開墻壁前,a和b組成的系統(tǒng)動量守恒 B.a尚未離開墻壁前,a和b組成的系統(tǒng)動量不守恒 C.a離開墻壁后,a和b組成的系統(tǒng)動量守恒 D.a離開墻壁后,a和b組成的系統(tǒng)動量不守恒 2.如圖所示,光滑水平面上兩小車中間夾一壓縮了的輕彈簧,兩手分別按住小車,使它們靜止,對兩車及彈簧組成的系統(tǒng),下列說法中正確的是 （ ） A.兩手同時放開后,系統(tǒng)總動量始終為零 B.先放開左手,后放開右手,動量不守恒 C.先放開左手,后放開右手,總動量向左 D.無論何時放手,兩手放開后在彈簧恢復(fù)原長的過程中,系統(tǒng)總動量都保持不變,但系統(tǒng)的總

4、動量不一定為零 【自主學(xué)習(xí) 】 1.動量守恒定律的內(nèi)容？ 2舉例分析動量守恒過程中系統(tǒng)、內(nèi)力與外力? 3動量守恒定律的〝五性〞含義是什么? 4動量守恒定律初、末狀態(tài)的動量以及等式兩邊的含義分別是什么? 5動量守恒定律的適用條件? v A B 6. 如圖所示的裝置中，木塊B與水平桌面間的接觸是光滑的，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi)，將彈簧壓縮到最短。把子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對象，則此系統(tǒng)在子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個過程中( ) A．動量守恒、機(jī)械能守恒 B．動量不守恒、機(jī)械能守恒 C．動量守恒、機(jī)械能不守恒 D．動量不守恒、機(jī)械能不

5、守恒 7. 把一支槍固定在小車上，小車放在光滑的水平桌面上．槍發(fā)射出一顆子彈．對于此過程，下列說法中正確的有哪些？ （ ） A．槍和子彈組成的系統(tǒng)動量守恒 B．槍和車組成的系統(tǒng)動量守恒 C．車、槍和子彈組成的系統(tǒng)動量守恒 D．車、槍和子彈組成的系統(tǒng)近似動量守恒，因為子彈和槍筒之間有摩擦力．且摩擦力的沖量甚小 8. 分析下列情況中系統(tǒng)的動量是否守恒 （ ） A．如圖2所示，小車停在光滑水平面上，車上的人在車上走動時，對人與車組成的系統(tǒng) B．子彈射入放在光滑水平面上的木塊中對子彈與木塊組成的系統(tǒng)(如圖3) C．子彈射入緊靠墻角的木塊中，對子彈與木塊組成

6、的系統(tǒng) D．斜向上拋出的手榴彈在空中炸開時 9.將兩條完全相同的磁鐵(磁性極強)分別固定在質(zhì)量相等的小車上，水平面光滑，開始時甲車速度大小為3米/秒，乙車速度大小為2米/秒，方向相反并在同一直線上，當(dāng)乙車的速度為零時，甲車速度為________米/秒，方向_________。(如圖所示) 【合作探究 】 題型1 絕對守恒條件問題 1. 如圖4所示，光滑水平面上兩小車中間夾一壓縮了的輕彈簧，兩手分別按住小車，使它們靜止，若以兩車及彈簧組成系統(tǒng)，則下列說法中正確的是( ) A．兩手同時放開后，系統(tǒng)總量始終為零 B．先放開左手，后放開右手后動量不守恒 C．先放開左手，后放

7、開右手，總動量向左 D．無論何時放手，只要兩手放開后在彈簧恢復(fù)原長的過程中，系統(tǒng)總動量都保持不變，但系統(tǒng)的總動量不一定為零 2．如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量比mA∶mB=3∶2，它們原來靜止在平板車C上，A、B間有一根被壓縮了的彈簧，A、B與平板車上表面間動摩擦因數(shù)相同，地面光滑.當(dāng)彈簧突然釋放后，則有( ) A．A、B系統(tǒng)動量守恒 B．A、B、C系統(tǒng)動量守恒 C．小車向左運動 D．小車向右運動 3.一枚在空中飛行的導(dǎo)彈，質(zhì)量為m，在最高點的水平速度大小為v。導(dǎo)彈在該點突然炸裂成相等的兩塊，其中一塊的速度為零，另一塊的速度為2v沿速度v的方向飛出，不計

8、空氣阻力，爆炸的時間極短，試求： （1）火藥爆炸時對導(dǎo)彈所做功？ （2）已知導(dǎo)彈爆炸時離水平距離的高度為h，炸裂后的兩塊落到地面上時相距為多遠(yuǎn)？ 題型2 某方向動量守恒問題 4．如圖所示,從傾角為30°、長為0.3 m的光滑斜面上滑下質(zhì)量為2 kg的貨包,掉在質(zhì)量為13 kg的小車?yán)?若小車與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.02,小車能前進(jìn)的距離為 .（g取10 m/s2） 5. 如圖所示，在光滑的水平面上放著一個上部為半圓形光滑槽的木塊，開始時木塊是靜止的，把一個小球放到槽邊從靜止開始釋放，關(guān)于兩個物體的運動情況，下列說法正確的是( ) A．

9、當(dāng)小球到達(dá)最低點時，木塊有最大速率 B．當(dāng)小球的速率最大時，木塊有最大速率 C．當(dāng)小球再次上升到最高點時，木塊的速率為最大 D．當(dāng)小球再次上升到最高點時，木塊的速率為零 題型3 近似動量守恒問題 6．如圖所示,一顆質(zhì)量為m、速度為v0的子彈豎直向上射穿質(zhì)量為M的木塊后繼續(xù)上升,子彈從射穿木塊到再回到原木塊處所經(jīng)過的時間為T.那么當(dāng)子彈射穿木塊后,木塊上升的最大高度是 . 【課后檢測 】 1．列車的質(zhì)量為M，脫鉤后牽引力不變，且每一部分所受摩擦力均正比于它的重力，則當(dāng)最后一節(jié)車廂滑行停止的時刻，前部列車的速度為( ) 2. 兩輛

10、質(zhì)量相同的小車A和B，置于光滑水平面上，一人站在A車上，兩車均靜止．若這個人從A車跳到B車上，接著又跳回A車，仍與A車保持相對靜止，則此時A車的速率( ) A．等于零 B．小于B車的速率 C．大于B車的速率 D．等于B車的速率 3.如圖所示,光滑的水平地面上放著一個光滑的凹槽,槽兩端固定有兩輕質(zhì)彈簧,一彈性小球 在兩彈簧間往復(fù)運動,把槽、小球和彈簧視為一個系統(tǒng),則在運動過程中 （ ） A.系統(tǒng)的動量守恒,機(jī)械能不守恒 B.系統(tǒng)的動量守恒,機(jī)械能守恒 C.系統(tǒng)的動量不守恒,機(jī)械能守恒 D.系統(tǒng)的動量不守恒,機(jī)械

11、能不守恒 4．把一支槍水平固定在小車上，小車放在光滑的水平面上，槍發(fā)射出一顆子彈時，關(guān)于槍、彈、車，下列說法正確的是（ ） A．槍和彈組成的系統(tǒng)，動量守恒B．槍和車組成的系統(tǒng)，動量守恒 C．三者組成的系統(tǒng)，因為槍彈和槍筒之間的摩擦力很小，使系統(tǒng)的動量變化很小，可以忽略不計，故系統(tǒng)動量近似守恒 D．三者組成的系統(tǒng)，動量守恒，因為系統(tǒng)只受重力和地面支持力這兩個外力作用，這兩個外力的合力為零 5．在高速公路上發(fā)生一起交通事故，一輛質(zhì)量為15000 kg向南行駛的長途客車迎面撞上了一輛質(zhì)量為3000 kg向北行駛的卡車，碰后兩車接在一起，并向南滑行了一段距離后停止.根據(jù)測速儀的

12、測定，長途客車碰前以20 m/s的速度行駛，由此可判斷卡車碰前的行駛速率為( ) A．小于10 m/s B．大于10 m/s小于20 m/s C．大于20 m/s小于30 m/s D．大于30 m/s小于40 m/s 6．甲乙兩船自身質(zhì)量為120 kg，都靜止在靜水中，當(dāng)一個質(zhì)量為30 kg的小孩以相對于地面6 m/s的水平速度從甲船跳上乙船時，不計阻力，甲、乙兩船速度大小之比：v甲∶v乙=_______. 7. 一輛列車總質(zhì)量為M，在平直軌道上以v速度勻速行駛，突然后一節(jié)質(zhì)量為m的車廂脫鉤，假設(shè)列車所受的阻力與質(zhì)量成正比，牽引力不變，當(dāng)后一節(jié)車廂剛

13、好靜止時，前面列車的速度多大？ 8.一火箭噴氣發(fā)動機(jī)每次噴出m=200 g的氣體,氣體離開發(fā)動機(jī)時相對地的速度v=1 000 m/s,設(shè)火箭質(zhì)量M=300 kg,發(fā)動機(jī)每秒噴氣20次,求: （1）當(dāng)?shù)谌螝怏w噴出后,火箭的速度多大？ （2）運動第1 s末,火箭的速度多大？ 9.甲、乙兩小船質(zhì)量均為M=120 kg,靜止于水面上,甲船上的人質(zhì)量m=60 kg,通過一根長為L=10 m的繩用F=120 N的水平力拉乙船,求: （1）兩船相遇時,兩船分別走了多少距離. （2）為防止兩船相撞,人至少以多大的速度由甲船跳上乙船.（忽略水的阻力） 10．質(zhì)量為M的小船

14、以速度v0行駛，船上有兩個質(zhì)量皆為m的小孩a和b，分別靜止站在船頭和船尾.現(xiàn)在小孩a沿水平方向以速率v（相對于靜止水面）向前躍入水中，然后小孩b沿水平方向以同一速率v（相對于靜止水面）向后躍入水中.求小孩b躍出后小船的速度.因均是以對地（即題中相對于靜止水面）的水平速度，所以先后躍入水中與同時躍入水中結(jié)果相同. 甲 v2 v1 B A 11．如圖所示，質(zhì)量mB=1kg的平板小車B在光滑水平面上以v1=1m/s的速度向左勻速運動．當(dāng)t=0時，質(zhì)量mA=2kg的小鐵塊A以v2=2 m/s的速度水平向右滑上小車，A與小車間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2。若A最終沒有滑出小車，取水平向右為正方向，g＝10m/s2，求：（1).A在小車上停止運動時，小車的速度大小（試用動量守恒定律與牛頓運動定律兩種方法解題）。(2）在圖乙所示的坐標(biāo)紙中畫出1.5 s內(nèi)小車B運動的速度一時間圖象．