《江西省宜春市宜春中學(xué)高中物理 第16章 動(dòng)量守恒定律的導(dǎo)學(xué)案1 新人教版選修3-5》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《江西省宜春市宜春中學(xué)高中物理 第16章 動(dòng)量守恒定律的導(dǎo)學(xué)案1 新人教版選修3-5(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、江西省宜春市宜春中學(xué)高中物理 第16章 動(dòng)量守恒定律的導(dǎo)學(xué)案1 新人教版選修3-5
1. 掌握運(yùn)用動(dòng)量守恒定律的一般步驟
2. 知道運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題應(yīng)注意的問(wèn)題,
3. 并知道運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解決有關(guān)問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)。
【預(yù)習(xí)導(dǎo)航 】
知識(shí)點(diǎn)一;動(dòng)量守恒定律的推導(dǎo)
1、用牛頓運(yùn)動(dòng)定律推導(dǎo)出動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式。
2、用動(dòng)量定理推導(dǎo)動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式。
3、幾點(diǎn)說(shuō)明:
(1)以上是由牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)出動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式,在推導(dǎo)過(guò)程中要注意F、a、v等各量均為矢量。
(2)對(duì)守恒的理解,守恒并不是只有碰撞前和碰撞后兩個(gè)時(shí)刻相等,而是系統(tǒng)的動(dòng)量在整個(gè)過(guò)程中一直
2、保持不變,而且任意兩個(gè)時(shí)刻的動(dòng)量都相等。
知識(shí)點(diǎn)二; 動(dòng)量守恒定律的普適性
1、 從適應(yīng)范圍看:牛頓運(yùn)動(dòng)定律只適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,而動(dòng)量守恒定律既適用低速運(yùn)動(dòng),也適用于高速粒子運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。
2、 從解決問(wèn)題的過(guò)程看:運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題時(shí),需考慮物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程,而應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí),只需考慮物體相互作用前、后兩個(gè)狀態(tài)的動(dòng)量。
注意;
那種見(jiàn)到力學(xué)問(wèn)題就習(xí)慣運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決的思維顯然是較低層次,常常用動(dòng)量的觀點(diǎn)、動(dòng)能的觀點(diǎn)分析解決問(wèn)題更為有效。
1.木塊a和b用一根輕彈簧連接起來(lái),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(shuō)法中正確的是 ( )
A.a尚未離開(kāi)墻壁前,a和b組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
B.a尚未離開(kāi)墻壁前,a和b組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒
C.a離開(kāi)墻壁后,a和b組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
D.a離開(kāi)墻壁后,a和b組成的系統(tǒng)動(dòng)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(duì)兩車及彈簧組成的系統(tǒng),下列說(shuō)法中正確的是 ( )
A.兩手同時(shí)放開(kāi)后,系統(tǒng)總動(dòng)量始終為零 B.先放開(kāi)左手,后放開(kāi)右手,動(dòng)量不守恒
C.先放開(kāi)左手,后放開(kāi)右手,總動(dòng)量向左
D.無(wú)論何時(shí)放手,兩手放開(kāi)后在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中,系統(tǒng)總動(dòng)量都保持不變,但系統(tǒng)的總
4、動(dòng)量不一定為零
【自主學(xué)習(xí) 】
1.動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容?
2舉例分析動(dòng)量守恒過(guò)程中系統(tǒng)、內(nèi)力與外力?
3動(dòng)量守恒定律的〝五性〞含義是什么?
4動(dòng)量守恒定律初、末狀態(tài)的動(dòng)量以及等式兩邊的含義分別是什么?
5動(dòng)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(duì)象,則此系統(tǒng)在子彈開(kāi)始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過(guò)程中( )
A.動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒
B.動(dòng)量不守恒、機(jī)械能守恒
C.動(dòng)量守恒、機(jī)械能不守恒
D.動(dòng)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(duì)于此過(guò)程,下列說(shuō)法中正確的有哪些? ( )
A.槍和子彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 B.槍和車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
C.車、槍和子彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 D.車、槍和子彈組成的系統(tǒng)近似動(dòng)量守恒,因?yàn)樽訌椇蜆屚仓g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(dòng)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(dòng)時(shí),對(duì)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(duì)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(duì)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(kāi)時(shí)
9.將兩條完全相同的磁鐵(磁性極強(qiáng))分別固定在質(zhì)量相等的小車上,水平面光滑,開(kāi)始時(shí)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(shí),甲車速度為_(kāi)_______米/秒,方向_________。(如圖所示)
【合作探究 】
題型1 絕對(duì)守恒條件問(wèn)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(shuō)法中正確的是( )
A.兩手同時(shí)放開(kāi)后,系統(tǒng)總量始終為零
B.先放開(kāi)左手,后放開(kāi)右手后動(dòng)量不守恒
C.先放開(kāi)左手,后放
7、開(kāi)右手,總動(dòng)量向左
D.無(wú)論何時(shí)放手,只要兩手放開(kāi)后在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中,系統(tǒng)總動(dòng)量都保持不變,但系統(tǒng)的總動(dòng)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?cè)瓉?lái)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(dòng)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(dòng)量守恒 B.A、B、C系統(tǒng)動(dòng)量守恒
C.小車向左運(yùn)動(dòng) D.小車向右運(yùn)動(dòng)
3.一枚在空中飛行的導(dǎo)彈,質(zhì)量為m,在最高點(diǎn)的水平速度大小為v。導(dǎo)彈在該點(diǎn)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(jì)
8、空氣阻力,爆炸的時(shí)間極短,試求:
(1)火藥爆炸時(shí)對(duì)導(dǎo)彈所做功?
(2)已知導(dǎo)彈爆炸時(shí)離水平距離的高度為h,炸裂后的兩塊落到地面上時(shí)相距為多遠(yuǎn)?
題型2 某方向動(dòng)量守恒問(wèn)題
4.如圖所示,從傾角為30°、長(zhǎng)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(dòng)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(gè)上部為半圓形光滑槽的木塊,開(kāi)始時(shí)木塊是靜止的,把一個(gè)小球放到槽邊從靜止開(kāi)始釋放,關(guān)于兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是( )
A.
9、當(dāng)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),木塊有最大速率
B.當(dāng)小球的速率最大時(shí),木塊有最大速率
C.當(dāng)小球再次上升到最高點(diǎn)時(shí),木塊的速率為最大
D.當(dāng)小球再次上升到最高點(diǎn)時(shí),木塊的速率為零
題型3 近似動(dòng)量守恒問(wèn)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(guò)的時(shí)間為T(mén).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(cè) 】
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(shí)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(gè)人從A車跳到B車上,接著又跳回A車,仍與A車保持相對(duì)靜止,則此時(shí)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(gè)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(yùn)動(dòng),把槽、小球和彈簧視為一個(gè)系統(tǒng),則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 ( )
A.系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,機(jī)械能不守恒 B.系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒
C.系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒,機(jī)械能守恒 D.系統(tǒng)的動(dòng)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(shí),關(guān)于槍、彈、車,下列說(shuō)法正確的是( )
A.槍和彈組成的系統(tǒng),動(dòng)量守恒B.槍和車組成的系統(tǒng),動(dòng)量守恒
C.三者組成的系統(tǒng),因?yàn)闃審椇蜆屚仓g的摩擦力很小,使系統(tǒng)的動(dòng)量變化很小,可以忽略不計(jì),故系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒
D.三者組成的系統(tǒng),動(dòng)量守恒,因?yàn)橄到y(tǒng)只受重力和地面支持力這兩個(gè)外力作用,這兩個(gè)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(zhǎng)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(cè)速儀的
12、測(cè)定,長(zhǎng)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(gè)質(zhì)量為30 kg的小孩以相對(duì)于地面6 m/s的水平速度從甲船跳上乙船時(shí),不計(jì)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(shí),前面列車的速度多大?
8.一火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m=200 g的氣體,氣體離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)相對(duì)地的速度v=1 000 m/s,設(shè)火箭質(zhì)量M=300 kg,發(fā)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(guò)一根長(zhǎng)為L(zhǎng)=10 m的繩用F=120 N的水平力拉乙船,求:
(1)兩船相遇時(shí),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(gè)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(duì)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(duì)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(duì)地(即題中相對(duì)于靜止水面)的水平速度,所以先后躍入水中與同時(shí)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(yùn)動(dòng).當(dāng)t=0時(shí),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(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2。若A最終沒(méi)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(yùn)動(dòng)時(shí),小車的速度大?。ㄔ囉脛?dòng)量守恒定律與牛頓運(yùn)動(dòng)定律兩種方法解題)。(2)在圖乙所示的坐標(biāo)紙中畫(huà)出1.5 s內(nèi)小車B運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖象.