高中物理 10動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用課件 教科版選修3-5

1、本章內(nèi)容考點(diǎn)考點(diǎn)1 1動(dòng)量、動(dòng)量守恒定律動(dòng)量、動(dòng)量守恒定律1.1.動(dòng)量動(dòng)量(1)(1)定義：運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和定義：運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和_的乘積叫做物體的動(dòng)量，通常的乘積叫做物體的動(dòng)量，通常用用p p來表示來表示. .(2)(2)表達(dá)式：表達(dá)式：p=_.p=_.(3)(3)單位：單位：_._.(4)(4)標(biāo)矢性：動(dòng)量是矢量，其方向和標(biāo)矢性：動(dòng)量是矢量，其方向和_方向相同方向相同. . 速度速度mvmvkgm/skgm/s速度速度2.2.動(dòng)量守恒定律動(dòng)量守恒定律(1)(1)內(nèi)容：如果一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)容：如果一個(gè)系統(tǒng)_，或者，或者_(dá)，這個(gè)，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變，這就是動(dòng)量守恒定律系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變，這就

2、是動(dòng)量守恒定律. .(2)(2)表達(dá)式表達(dá)式. .p=_p=_，系統(tǒng)相互作用前總動(dòng)量，系統(tǒng)相互作用前總動(dòng)量p p等于相互作用后的總動(dòng)量等于相互作用后的總動(dòng)量p.p.m m1 1v v1 1+m+m2 2v v2 2=_=_，相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，作用前的動(dòng)量和等于作用后的動(dòng)量和作用前的動(dòng)量和等于作用后的動(dòng)量和. .pp1 1=_,=_,相互作用的兩個(gè)物體動(dòng)量的增量等大反向相互作用的兩個(gè)物體動(dòng)量的增量等大反向. .p=_p=_，系統(tǒng)總動(dòng)量的增量為零，系統(tǒng)總動(dòng)量的增量為零. .不受外力不受外力所受合外力為所受合外力為0 0ppm m1 1v v1 1+m+m2

3、 2v v2 2-p-p2 20 03.3.動(dòng)量守恒定律的適用條件動(dòng)量守恒定律的適用條件(1)(1)不受外力或所受外力的合力為零，不是系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)物體所受不受外力或所受外力的合力為零，不是系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)物體所受的合外力都為零，更不能認(rèn)為系統(tǒng)處于的合外力都為零，更不能認(rèn)為系統(tǒng)處于_狀態(tài)狀態(tài). .(2)(2)近似適用條件：系統(tǒng)內(nèi)各物體間相互作用的內(nèi)力近似適用條件：系統(tǒng)內(nèi)各物體間相互作用的內(nèi)力_它它所受到的外力所受到的外力. .(3)(3)如果系統(tǒng)在某一方向上所受外力的合力為零，則系統(tǒng)如果系統(tǒng)在某一方向上所受外力的合力為零，則系統(tǒng)_動(dòng)量守恒動(dòng)量守恒. .平衡平衡遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于在這一在這一方向上方向上1.1.

4、動(dòng)量、動(dòng)能、動(dòng)量變化量的比較動(dòng)量、動(dòng)能、動(dòng)量變化量的比較動(dòng)量動(dòng)量動(dòng)能動(dòng)能動(dòng)量變化量動(dòng)量變化量定定 義義定義式定義式名稱名稱項(xiàng)目項(xiàng)目物體的質(zhì)量和物體的質(zhì)量和速度的乘積速度的乘積物體由于運(yùn)物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的動(dòng)而具有的能量能量物體末動(dòng)量與物體末動(dòng)量與初動(dòng)量的矢量初動(dòng)量的矢量差差p=mvp=mv2k1Emv2p=p-pp=p-p動(dòng)量動(dòng)量動(dòng)能動(dòng)能動(dòng)量變化量動(dòng)量變化量矢標(biāo)性矢標(biāo)性特特 點(diǎn)點(diǎn)關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)方程方程名稱名稱項(xiàng)目項(xiàng)目矢量矢量標(biāo)量標(biāo)量矢量矢量狀態(tài)量狀態(tài)量過程量過程量狀態(tài)量狀態(tài)量2kkkk2Ep1E,Epv,p2mE ,p2m2v2.2.動(dòng)量守恒定律的動(dòng)量守恒定律的“五性五性”(1)(1)矢量性：速度、

5、動(dòng)量均是矢量，因此列式時(shí)，要規(guī)定正方向矢量性：速度、動(dòng)量均是矢量，因此列式時(shí)，要規(guī)定正方向. .(2)(2)相對(duì)性：動(dòng)量守恒定律方程中的動(dòng)量必須是相對(duì)于同一慣性相對(duì)性：動(dòng)量守恒定律方程中的動(dòng)量必須是相對(duì)于同一慣性參考系參考系. .(3)(3)系統(tǒng)性：動(dòng)量守恒是針對(duì)滿足守恒條件的系統(tǒng)而言的，系統(tǒng)系統(tǒng)性：動(dòng)量守恒是針對(duì)滿足守恒條件的系統(tǒng)而言的，系統(tǒng)改變，動(dòng)量不一定滿足守恒改變，動(dòng)量不一定滿足守恒. .(4)(4)同時(shí)性：動(dòng)量守恒定律方程等號(hào)左側(cè)表示的是作用前同一時(shí)同時(shí)性：動(dòng)量守恒定律方程等號(hào)左側(cè)表示的是作用前同一時(shí)刻的總動(dòng)量，右側(cè)則表示作用后同一時(shí)刻的總動(dòng)量刻的總動(dòng)量，右側(cè)則表示作用后同一時(shí)刻的總

6、動(dòng)量. .(5)(5)普適性：動(dòng)量守恒定律不僅適用于低速宏觀物體組成的系普適性：動(dòng)量守恒定律不僅適用于低速宏觀物體組成的系統(tǒng)，而且適用于接近光速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子組成的系統(tǒng)統(tǒng)，而且適用于接近光速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子組成的系統(tǒng). .考點(diǎn)考點(diǎn)2 2 幾種動(dòng)量守恒問題幾種動(dòng)量守恒問題1.1.碰撞碰撞(1)(1)概念概念: :相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)( (或幾個(gè)或幾個(gè)) )物體相遇而發(fā)生相互作用物體相遇而發(fā)生相互作用, ,在在_的時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生顯著變化的現(xiàn)象的時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生顯著變化的現(xiàn)象. .(2)(2)特點(diǎn)：在碰撞現(xiàn)象中，一般都滿足內(nèi)力特點(diǎn)：在碰撞現(xiàn)象中，一般都滿足內(nèi)力_外力，可認(rèn)外力，可認(rèn)為

7、相互碰撞的系統(tǒng)動(dòng)量守恒為相互碰撞的系統(tǒng)動(dòng)量守恒. .遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于很短很短(3)(3)分類分類動(dòng)量是否守恒動(dòng)量是否守恒機(jī)械能是否守恒機(jī)械能是否守恒彈性碰撞彈性碰撞守恒守恒_非完全彈性碰撞非完全彈性碰撞守恒守恒有損失有損失完全非彈性碰撞完全非彈性碰撞守恒守恒損失損失_守恒守恒最大最大2.2.反沖現(xiàn)象反沖現(xiàn)象在某些情況下，原來系統(tǒng)內(nèi)物體具有相同的速度，發(fā)生相互作在某些情況下，原來系統(tǒng)內(nèi)物體具有相同的速度，發(fā)生相互作用后各部分的末速度不再相同而分開用后各部分的末速度不再相同而分開. .這類問題相互作用的過程這類問題相互作用的過程中系統(tǒng)的動(dòng)能中系統(tǒng)的動(dòng)能_，且常伴有其他形式能向動(dòng)能的轉(zhuǎn)化，且常伴有其他形

8、式能向動(dòng)能的轉(zhuǎn)化. .增大增大1.1.碰撞現(xiàn)象滿足的規(guī)律碰撞現(xiàn)象滿足的規(guī)律(1)(1)動(dòng)量守恒動(dòng)量守恒. .(2)(2)機(jī)械能不增加機(jī)械能不增加. .(3)(3)速度要合理速度要合理. .若碰前兩物體同向運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)有若碰前兩物體同向運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)有v v后后v v前前，碰后原來在前的物，碰后原來在前的物體速度一定增大，若碰后兩物體同向運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)有體速度一定增大，若碰后兩物體同向運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)有v v前前vv后后.碰前兩物體相向運(yùn)動(dòng)，碰后兩物體的運(yùn)動(dòng)方向不可能都不改碰前兩物體相向運(yùn)動(dòng)，碰后兩物體的運(yùn)動(dòng)方向不可能都不改變變. .2.2.對(duì)反沖現(xiàn)象的三點(diǎn)說明對(duì)反沖現(xiàn)象的三點(diǎn)說明(1)(1)系統(tǒng)內(nèi)的不同部分在

9、強(qiáng)大內(nèi)力作用下向相反方向運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)的不同部分在強(qiáng)大內(nèi)力作用下向相反方向運(yùn)動(dòng), ,通常通常用動(dòng)量守恒來處理用動(dòng)量守恒來處理. .(2)(2)反沖運(yùn)動(dòng)中反沖運(yùn)動(dòng)中, ,由于有其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能由于有其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能, ,所以系統(tǒng)的所以系統(tǒng)的總機(jī)械能增加總機(jī)械能增加. .3.3.爆炸現(xiàn)象的三個(gè)規(guī)律爆炸現(xiàn)象的三個(gè)規(guī)律(1)(1)動(dòng)量守恒：由于爆炸是在極短的時(shí)間內(nèi)完成的，爆炸物體間動(dòng)量守恒：由于爆炸是在極短的時(shí)間內(nèi)完成的，爆炸物體間的相互作用力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于受到的外力，所以在爆炸過程中，系統(tǒng)的相互作用力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于受到的外力，所以在爆炸過程中，系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒的總動(dòng)量守恒. .(2)(2)動(dòng)能增加：

10、在爆炸過程中，由于有其他形式的能量動(dòng)能增加：在爆炸過程中，由于有其他形式的能量( (如化學(xué)如化學(xué)能能) )轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以爆炸前后系統(tǒng)的總動(dòng)能增加轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以爆炸前后系統(tǒng)的總動(dòng)能增加. .(3)(3)位置不變：爆炸的時(shí)間極短，因而作用過程中，物體產(chǎn)生的位置不變：爆炸的時(shí)間極短，因而作用過程中，物體產(chǎn)生的位移很小，一般可忽略不計(jì)，可以認(rèn)為爆炸后仍然從爆炸前的位移很小，一般可忽略不計(jì)，可以認(rèn)為爆炸后仍然從爆炸前的位置以新的動(dòng)量開始運(yùn)動(dòng)位置以新的動(dòng)量開始運(yùn)動(dòng). . 考點(diǎn)考點(diǎn)3 3 實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律1.1.方案一：利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)方案一：利用氣墊導(dǎo)軌完成一維

11、碰撞實(shí)驗(yàn)(1)(1)測質(zhì)量：用測質(zhì)量：用_測出滑塊質(zhì)量測出滑塊質(zhì)量. .(2)(2)安裝：正確安裝好氣墊導(dǎo)軌安裝：正確安裝好氣墊導(dǎo)軌. .(3)(3)實(shí)驗(yàn)：接通電源，利用配套的光電計(jì)時(shí)裝置測出兩滑塊各種實(shí)驗(yàn)：接通電源，利用配套的光電計(jì)時(shí)裝置測出兩滑塊各種情況下碰撞前后的情況下碰撞前后的_(_(改變滑塊的質(zhì)量改變滑塊的質(zhì)量. .改變滑塊的初速改變滑塊的初速度大小和方向度大小和方向).).(4)(4)驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒. .天平天平速度速度2.2.方案二：利用等長懸線懸掛等大小球完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)方案二：利用等長懸線懸掛等大小球完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)(1)(1)測質(zhì)量：用

12、測質(zhì)量：用_測出兩小球的質(zhì)量測出兩小球的質(zhì)量m m1 1、m m2 2. .(2)(2)安裝：把兩個(gè)等大小球用等長懸線懸掛起來安裝：把兩個(gè)等大小球用等長懸線懸掛起來. .(3)(3)實(shí)驗(yàn)：一個(gè)小球靜止，拉起另一個(gè)小球，放下時(shí)它們相碰實(shí)驗(yàn)：一個(gè)小球靜止，拉起另一個(gè)小球，放下時(shí)它們相碰. .(4)(4)測速度：可以測量小球被拉起的角度，從而算出碰撞前對(duì)應(yīng)測速度：可以測量小球被拉起的角度，從而算出碰撞前對(duì)應(yīng)小球的小球的_，測量碰撞后小球擺起的角度，算出碰撞后對(duì)應(yīng)小，測量碰撞后小球擺起的角度，算出碰撞后對(duì)應(yīng)小球的球的_._.(5)(5)改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn)改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn).

13、 .(6)(6)驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒. . 天平天平速度速度速度速度3.3.方案三：在光滑桌面上兩車碰撞完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)方案三：在光滑桌面上兩車碰撞完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)(1)(1)測質(zhì)量：用測質(zhì)量：用_測出兩小車的質(zhì)量測出兩小車的質(zhì)量. .(2)(2)安裝：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑長木板的一端，把紙帶穿過安裝：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑長木板的一端，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車的后面，在兩小車的碰撞端分別裝上撞打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車的后面，在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥針和橡皮泥. .(3)(3)實(shí)驗(yàn)：接通電源，讓小車實(shí)驗(yàn)：接通電源，讓小車A A運(yùn)動(dòng)，小車運(yùn)動(dòng)，小車

14、B B靜止，兩車碰撞時(shí)撞靜止，兩車碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥中，把兩小車連接成一體運(yùn)動(dòng)針插入橡皮泥中，把兩小車連接成一體運(yùn)動(dòng). .天平天平(4)(4)測速度：通過紙帶上兩測速度：通過紙帶上兩_間的距離及時(shí)間由間的距離及時(shí)間由v=_v=_算算出速度出速度. .(5)(5)改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn)改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn). .(6)(6)驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒. .計(jì)數(shù)點(diǎn)計(jì)數(shù)點(diǎn)xt4.4.方案四方案四: :利用斜槽上滾下的小球利用斜槽上滾下的小球驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律(1)(1)用天平測出兩小球的質(zhì)量用天平測出兩小球的質(zhì)量, ,并并選定選定_的小球

15、為入射小球的小球?yàn)槿肷湫∏? .(2)(2)按照如圖所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置，按照如圖所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置，調(diào)整固定斜槽使斜槽底端調(diào)整固定斜槽使斜槽底端_._.(3)(3)白紙?jiān)谙掳准堅(jiān)谙? ,復(fù)寫紙?jiān)谏?，在適復(fù)寫紙?jiān)谏?，在適當(dāng)位置鋪放好當(dāng)位置鋪放好. .記下記下_所指所指的位置的位置O.O.質(zhì)量大質(zhì)量大水平水平重垂線重垂線(4)(4)不放被撞小球不放被撞小球, ,讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下, ,重復(fù)重復(fù)1010次次. .用圓規(guī)畫盡量小的圓把所有的用圓規(guī)畫盡量小的圓把所有的小球落點(diǎn)小球落點(diǎn)圈在里面，圈在里面，圓心圓心P P就是就是_的平均位置的平均位置.

16、.(5)(5)把被撞小球放在把被撞小球放在_,_,讓入射小球從斜槽同一高度自由讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下滾下, ,使它們發(fā)生碰撞使它們發(fā)生碰撞, ,重復(fù)實(shí)驗(yàn)重復(fù)實(shí)驗(yàn)1010次次. .用步驟用步驟(4) (4) 的方法的方法, ,標(biāo)出標(biāo)出碰后入射小球落點(diǎn)的平均位置碰后入射小球落點(diǎn)的平均位置M M和被碰小球落點(diǎn)的平均位置和被碰小球落點(diǎn)的平均位置N.N.如如圖所示圖所示. .小球落點(diǎn)小球落點(diǎn)斜槽末端斜槽末端(6)(6)連接連接ON,ON,測量線段測量線段OPOP、OMOM、ONON的長度的長度. .將測量數(shù)據(jù)填入表中將測量數(shù)據(jù)填入表中. .最后代入最后代入 _,_,看在誤差允許的范圍內(nèi)是否成看

17、在誤差允許的范圍內(nèi)是否成立立. .(7)(7)整理好實(shí)驗(yàn)器材放回原處整理好實(shí)驗(yàn)器材放回原處. .(8)(8)實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論: :在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi), ,碰撞系統(tǒng)的碰撞系統(tǒng)的_守恒守恒. .1m OP 12m OMm ON動(dòng)量動(dòng)量1.1.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問題實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問題(1)(1)前提條件：碰撞的兩物體應(yīng)保證前提條件：碰撞的兩物體應(yīng)保證“水平水平”和和“正碰正碰”. .(2)(2)方案提醒方案提醒. .若利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)，注意利用水平若利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)，注意利用水平儀確保導(dǎo)軌水平儀確保導(dǎo)軌水平. .若利用擺球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩小球靜放

18、時(shí)球心應(yīng)在同一水平線若利用擺球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩小球靜放時(shí)球心應(yīng)在同一水平線上，且剛好接觸，擺線豎直，將小球拉起后，兩條擺線應(yīng)在同上，且剛好接觸，擺線豎直，將小球拉起后，兩條擺線應(yīng)在同一豎直平面內(nèi)一豎直平面內(nèi). .若利用長木板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可在長木板下墊一小木片用以平衡若利用長木板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可在長木板下墊一小木片用以平衡摩擦力摩擦力. .若利用斜槽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，入射球質(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量，即：若利用斜槽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，入射球質(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量，即：m m1 1m m2 2，防止碰后，防止碰后m m1 1被反彈被反彈. .(3)(3)探究結(jié)論：尋找的不變量必須在各種碰撞情況下都不改變探究結(jié)論：尋找的不變量必須在各

19、種碰撞情況下都不改變. .2.2.對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差的分析對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差的分析(1)(1)系統(tǒng)誤差：主要來源于裝置本身是否符合要求，即：系統(tǒng)誤差：主要來源于裝置本身是否符合要求，即：碰撞是否為一維碰撞碰撞是否為一維碰撞. .實(shí)驗(yàn)是否滿足動(dòng)量守恒的條件：如氣墊導(dǎo)軌是否水平，兩球?qū)嶒?yàn)是否滿足動(dòng)量守恒的條件：如氣墊導(dǎo)軌是否水平，兩球是否等大，長木板實(shí)驗(yàn)是否平衡掉摩擦力等是否等大，長木板實(shí)驗(yàn)是否平衡掉摩擦力等. .(2)(2)偶然誤差：主要來源于質(zhì)量偶然誤差：主要來源于質(zhì)量m m和速度和速度v v的測量的測量. .(3)(3)減小誤差的措施減小誤差的措施. .設(shè)計(jì)方案時(shí)應(yīng)保證碰撞為一維碰撞，且盡量滿足動(dòng)量守恒的設(shè)

20、計(jì)方案時(shí)應(yīng)保證碰撞為一維碰撞，且盡量滿足動(dòng)量守恒的條件條件. .采取多次測量求平均值的方法減小偶然誤差采取多次測量求平均值的方法減小偶然誤差. . 動(dòng)量守恒定律的基本應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的基本應(yīng)用【例證【例證1 1】如圖所示，滑塊】如圖所示，滑塊A A、C C質(zhì)量均為質(zhì)量均為m,m,滑塊滑塊B B質(zhì)量質(zhì)量為為 開始時(shí)開始時(shí)A A、B B分別以分別以v v1 1、v v2 2的速度沿光滑水平軌道向固定在的速度沿光滑水平軌道向固定在右側(cè)的擋板運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將右側(cè)的擋板運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將C C無初速度地放在無初速度地放在A A上，并與上，并與A A粘合不再分粘合不再分開，此時(shí)開，此時(shí)A A與與B B相距較近，相距較近

21、，B B與擋板相距足夠遠(yuǎn)與擋板相距足夠遠(yuǎn). .若若B B與擋板碰撞將以與擋板碰撞將以原速率反彈，原速率反彈，A A與與B B碰撞后將粘合在一起碰撞后將粘合在一起. .為使為使B B能與擋板碰撞兩能與擋板碰撞兩次，次，v v1 1、v v2 2應(yīng)滿足什么關(guān)系？應(yīng)滿足什么關(guān)系？3m.2【解題指南】【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下三點(diǎn)：解答本題應(yīng)注意以下三點(diǎn)：(1)C(1)C放在放在A A上后上后A A與與C C的共同速度為的共同速度為v.v.(2)B(2)B與擋板碰撞前與擋板碰撞前A A與與B B的速度關(guān)系的速度關(guān)系. .(3)B(3)B與擋板再次相碰的速度條件與擋板再次相碰的速度條件. .【自主解

22、答】【自主解答】設(shè)向右為正方向，設(shè)向右為正方向，A A與與C C粘合在一起的共同速度為粘合在一起的共同速度為vv，由動(dòng)量守恒定律得，由動(dòng)量守恒定律得mvmv1 1=2mv =2mv 為保證為保證B B碰擋板前碰擋板前A A未能追上未能追上B B，應(yīng)滿足，應(yīng)滿足vvvv2 2 設(shè)設(shè)A A、B B碰后的共同速度為碰后的共同速度為vv，由動(dòng)量守恒定律得，由動(dòng)量守恒定律得 為能使為能使B B與擋板再次相碰應(yīng)滿足與擋板再次相碰應(yīng)滿足v0 v0 聯(lián)立聯(lián)立式解得式解得1.5v1.5v2 2vv1 12v2v2 2或或答案：答案：1.5v1.5v2 2vv1 12v2v2 2或或2372mvmvmv22121

23、12vvv2312112vvv23【總結(jié)提升】【總結(jié)提升】應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的解題步驟應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的解題步驟(1)(1)明確研究對(duì)象，確定系統(tǒng)的組成明確研究對(duì)象，確定系統(tǒng)的組成( (系統(tǒng)包括哪幾個(gè)物體及研系統(tǒng)包括哪幾個(gè)物體及研究的過程究的過程) )；(2)(2)進(jìn)行受力分析，判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒進(jìn)行受力分析，判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒( (或某一方向上是否或某一方向上是否守恒守恒););(3)(3)規(guī)定正方向，確定初末狀態(tài)動(dòng)量；規(guī)定正方向，確定初末狀態(tài)動(dòng)量；(4)(4)由動(dòng)量守恒定律列出方程；由動(dòng)量守恒定律列出方程；(5)(5)代入數(shù)據(jù)，求出結(jié)果，必要時(shí)討論說明代入數(shù)據(jù)，求出結(jié)果，必要時(shí)討論說明.

24、 . 動(dòng)量守恒定律的綜合應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的綜合應(yīng)用【例證【例證2 2】(2011(2011新課標(biāo)全國卷新課標(biāo)全國卷) )(9(9分分) )如圖，如圖，A A、B B、C C三個(gè)木塊的三個(gè)木塊的質(zhì)量均為質(zhì)量均為m.m.置于光滑的水平面上，置于光滑的水平面上，B B、C C之間有一輕質(zhì)彈簧，彈之間有一輕質(zhì)彈簧，彈簧的兩端與木塊接觸而不固連，將彈簧壓緊到不能再壓縮時(shí)用簧的兩端與木塊接觸而不固連，將彈簧壓緊到不能再壓縮時(shí)用細(xì)線把細(xì)線把B B和和C C緊連，使彈簧不能伸展，以至于緊連，使彈簧不能伸展，以至于B B、C C可視為一個(gè)整可視為一個(gè)整體，現(xiàn)體，現(xiàn)A A以初速以初速v v0 0沿沿B B、C C

25、的連線方向朝的連線方向朝B B運(yùn)動(dòng)，與運(yùn)動(dòng)，與B B相碰并粘合在相碰并粘合在一起，以后細(xì)線突然斷開，彈簧伸展，從而使一起，以后細(xì)線突然斷開，彈簧伸展，從而使C C與與A A、B B分離，已分離，已知知C C離開彈簧后的速度恰為離開彈簧后的速度恰為v v0 0，求彈簧釋放的勢能，求彈簧釋放的勢能. .【解題指南】【解題指南】解答本題時(shí)可分階段進(jìn)行分析：第一階段解答本題時(shí)可分階段進(jìn)行分析：第一階段A A碰碰B B后后與與B B粘合在一起，此時(shí)三者以共同速度運(yùn)動(dòng)，此過程動(dòng)量守恒，粘合在一起，此時(shí)三者以共同速度運(yùn)動(dòng)，此過程動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒機(jī)械能不守恒. .第二階段為從細(xì)線斷開到第二階段為從細(xì)線斷

26、開到C C與彈簧分開的過程，與彈簧分開的過程，A A、B B和和C C動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，可根據(jù)這些守恒列出方程，解動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，可根據(jù)這些守恒列出方程，解答所求答所求. .【規(guī)范解答】【規(guī)范解答】設(shè)碰后設(shè)碰后A A、B B和和C C的共同速度大小為的共同速度大小為v v，由動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒有，有，3mv=mv3mv=mv0 0 (2(2分分) )設(shè)設(shè)C C離開彈簧時(shí)，離開彈簧時(shí)，A A、B B的速度大小為的速度大小為v v1 1，由動(dòng)量守恒有，由動(dòng)量守恒有，3mv=2mv3mv=2mv1 1+mv+mv0 0 (2(2分分) )設(shè)彈簧的彈性勢能為設(shè)彈簧的彈性勢能為E Ep p，

27、從細(xì)線斷開到，從細(xì)線斷開到C C與彈簧分開的過程中機(jī)與彈簧分開的過程中機(jī)械能守恒，有械能守恒，有 (3(3分分) )222p101113m vE2m vmv222由由式得彈簧所釋放的勢能為式得彈簧所釋放的勢能為 (2(2分分) )答案：答案：2p01Emv3201mv3【總結(jié)提升】【總結(jié)提升】解決多物體系統(tǒng)動(dòng)量守恒問題的技巧解決多物體系統(tǒng)動(dòng)量守恒問題的技巧(1)(1)靈活選取系統(tǒng)的構(gòu)成，根據(jù)題目的特點(diǎn)可選取其中動(dòng)量守恒靈活選取系統(tǒng)的構(gòu)成，根據(jù)題目的特點(diǎn)可選取其中動(dòng)量守恒或能量守恒的幾個(gè)物體為研究對(duì)象，不一定選所有的物體為研或能量守恒的幾個(gè)物體為研究對(duì)象，不一定選所有的物體為研究對(duì)象究對(duì)象. .

28、(2)(2)靈活選取物理過程靈活選取物理過程. .在綜合題目中，物體運(yùn)動(dòng)常有幾個(gè)不同在綜合題目中，物體運(yùn)動(dòng)常有幾個(gè)不同過程，根據(jù)題目的已知、未知靈活地選取物理過程來研究過程，根據(jù)題目的已知、未知靈活地選取物理過程來研究. .列方列方程前要注意鑒別判斷所選過程動(dòng)量、機(jī)械能的守恒情況程前要注意鑒別判斷所選過程動(dòng)量、機(jī)械能的守恒情況. . 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律【例證【例證3 3】(2011(2011北京高考北京高考) )如圖，用如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)動(dòng)量守恒定律，即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系

29、量關(guān)系. .(1)(1)實(shí)驗(yàn)中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的實(shí)驗(yàn)中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的. .但是，但是，可以通過僅測量可以通過僅測量_(_(填選項(xiàng)前的符號(hào)填選項(xiàng)前的符號(hào)) )，間接地解決這個(gè)，間接地解決這個(gè)問題問題. .A.A.小球開始釋放高度小球開始釋放高度h hB.B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度小球拋出點(diǎn)距地面的高度H HC.C.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程(2)(2)圖中圖中O O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓入點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓入射球射球m m1 1多次從斜軌上多次從斜軌上S S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位

30、置位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P P，測出平拋射程，測出平拋射程OPOP，然后，把被碰小球，然后，把被碰小球m m2 2靜置于軌道的水平部靜置于軌道的水平部分，再將入射球分，再將入射球m m1 1從斜軌上從斜軌上S S位置靜止釋放，與小球位置靜止釋放，與小球m m2 2相碰，并相碰，并多次重復(fù)多次重復(fù). .接下來要完成的必要步驟是接下來要完成的必要步驟是_.(_.(填選項(xiàng)前的符號(hào)填選項(xiàng)前的符號(hào)) )A.A.用天平測量兩個(gè)小球的質(zhì)量用天平測量兩個(gè)小球的質(zhì)量m m1 1、m m2 2B.B.測量小球測量小球m m1 1開始釋放高度開始釋放高度h hC.C.測量拋出點(diǎn)距地面的高度測量拋出點(diǎn)距

31、地面的高度H HD.D.分別找到分別找到m m1 1、m m2 2相碰后平均落地點(diǎn)的位置相碰后平均落地點(diǎn)的位置M M、N NE.E.測量平拋射程測量平拋射程OMOM、ONON(3)(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為_用用(2)(2)中測量的量表示；中測量的量表示；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為_用用(2)(2)中測量的量表示中測量的量表示. .(4)(4)經(jīng)測定，經(jīng)測定，m m1 1=45.0 g=45.0 g，m m2 2=7.5 g=7.5 g，小球落地點(diǎn)的平均位置距，小球落地點(diǎn)的平均

32、位置距O O點(diǎn)的距離如圖所示點(diǎn)的距離如圖所示. .碰撞前、后碰撞前、后m m1 1的動(dòng)量分別為的動(dòng)量分別為p p1 1與與p p1 1，則，則p p1 1pp1 1=_11.=_11.若碰撞結(jié)束時(shí)若碰撞結(jié)束時(shí)m m2 2的動(dòng)量為的動(dòng)量為p p2 2，則，則p p1 1pp2 2=11_.=11_.實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，碰撞前、后總動(dòng)量的比值實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，碰撞前、后總動(dòng)量的比值 為為_._.(5)(5)有同學(xué)認(rèn)為，上述實(shí)驗(yàn)中僅更換兩個(gè)小球的材質(zhì)，其他條件有同學(xué)認(rèn)為，上述實(shí)驗(yàn)中僅更換兩個(gè)小球的材質(zhì)，其他條件不變，可以使被碰小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程增大不變，可以使被碰小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程增大. .請(qǐng)你用請(qǐng)你用(

33、4)(4)中已中已知的數(shù)據(jù)，分析和計(jì)算出被碰小球知的數(shù)據(jù)，分析和計(jì)算出被碰小球m m2 2平拋運(yùn)動(dòng)射程平拋運(yùn)動(dòng)射程ONON的最大值的最大值為為_cm._cm.112ppp【解題指南】【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下三點(diǎn)：解答本題應(yīng)注意以下三點(diǎn)：(1)(1)理解實(shí)驗(yàn)的原理理解實(shí)驗(yàn)的原理. .(2)(2)清楚實(shí)驗(yàn)的過程清楚實(shí)驗(yàn)的過程. .(3)(3)能區(qū)分不同類型碰撞并掌握其特點(diǎn)能區(qū)分不同類型碰撞并掌握其特點(diǎn). .【自主解答】【自主解答】(1)(1)在落地高度不變的情況下，水平位移就能反映在落地高度不變的情況下，水平位移就能反映平拋初速度的大小，所以，僅測量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程就能平拋初速度的大小，

34、所以，僅測量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程就能間接地測量速度間接地測量速度. .因此選因此選C.C.(2)(2)找出平均落地點(diǎn)的位置，測量平拋的水平位移，因此必須有找出平均落地點(diǎn)的位置，測量平拋的水平位移，因此必須有的步驟是的步驟是D D、E E，且先，且先D D后后E E，至于用天平測質(zhì)量先后均可，至于用天平測質(zhì)量先后均可. .所以答所以答案是案是ADEADE或或DAEDAE或或DEA.DEA.(3)(3)設(shè)落地時(shí)間為設(shè)落地時(shí)間為t t，則，則 動(dòng)量守恒的動(dòng)量守恒的表達(dá)式是表達(dá)式是m m1 1v v1 1=m=m1 1vv1 1+m+m2 2vv2 2，動(dòng)能守恒的表達(dá)式是，動(dòng)能守恒的表達(dá)式是 所以若兩

35、球相碰前后的動(dòng)量守恒，則所以若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，則m m1 1OM+OM+m m2 2ON=mON=m1 1OPOP成立，若碰撞是彈性碰撞，動(dòng)能守恒，則成立，若碰撞是彈性碰撞，動(dòng)能守恒，則m m1 1OMOM2 2+m+m2 2ONON2 2=m=m1 1OPOP2 2成立成立. .112OPOMONvvvttt ，2111m v222112211m vm v22 ，(4)(4)碰撞前、后碰撞前、后m m1 1動(dòng)量之比動(dòng)量之比11pOP44.8014pOM35.2011，1122pm OM45.0 35.2011pm ON7.5 55.682.9，111212pm OPppm OMm O

36、N 45.0 44.801.01.45.0 35.207.5 55.68(5)(5)發(fā)生彈性碰撞時(shí)，被碰小球獲得的速度最大，根據(jù)動(dòng)量守恒發(fā)生彈性碰撞時(shí)，被碰小球獲得的速度最大，根據(jù)動(dòng)量守恒和動(dòng)能守恒，和動(dòng)能守恒，m m1 1v v1 1=m=m1 1vv1 1+m+m2 2vv2 2，聯(lián)立解得聯(lián)立解得 因此，最大射程為因此，最大射程為76.80 cm76.80 cm答案：答案：(1)C (2)ADE(1)C (2)ADE或或DAEDAE或或DEADEA(3)m(3)m1 1OM+mOM+m2 2ON=mON=m1 1OPOPm m1 1OMOM2 2+m+m2 2ONON2 2=m=m1 1O

37、POP2 2(4)14 2.9 1(4)14 2.9 11.011.01均可均可(5)76.80(5)76.80222111122111m vm vm v222 ，121122mvvmm ，2 45.044.80 cm45.07.5【總結(jié)提升】【總結(jié)提升】利用斜槽小球碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒的注意事項(xiàng)利用斜槽小球碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒的注意事項(xiàng)(1)(1)斜槽末端的切線必須水平；斜槽末端的切線必須水平；(2)(2)入射小球每次都必須從斜槽同一高度由靜止釋放；入射小球每次都必須從斜槽同一高度由靜止釋放；(3)(3)選質(zhì)量較大的小球作為入射小球；選質(zhì)量較大的小球作為入射小球；(4)(4)實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)桌、斜槽、

38、記錄的白紙的位置要始終保持不實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)桌、斜槽、記錄的白紙的位置要始終保持不變變. .1.(20121.(2012徐州模擬徐州模擬) )下列相互作用的過程中，可以認(rèn)為系統(tǒng)動(dòng)下列相互作用的過程中，可以認(rèn)為系統(tǒng)動(dòng)量守恒的是量守恒的是( )( )A.A.輪滑男孩推輪滑女孩輪滑男孩推輪滑女孩B.B.子彈擊穿地上面粉袋的瞬間子彈擊穿地上面粉袋的瞬間C.C.太空人在艙外發(fā)射子彈太空人在艙外發(fā)射子彈D.D.公路上運(yùn)動(dòng)的汽車發(fā)生碰撞公路上運(yùn)動(dòng)的汽車發(fā)生碰撞【解析】【解析】選選A A、C.C.由動(dòng)量守恒的條件知，由動(dòng)量守恒的條件知，A A、C C動(dòng)量守恒，動(dòng)量守恒，B B、D D動(dòng)動(dòng)量不守恒量不守恒. .2

39、.2.如圖所示，一個(gè)木箱原來靜止在光滑水如圖所示，一個(gè)木箱原來靜止在光滑水平面上，木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個(gè)小平面上，木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個(gè)小木塊木塊. .木箱和小木塊都具有一定的質(zhì)量木箱和小木塊都具有一定的質(zhì)量. .現(xiàn)現(xiàn)使木箱獲得一個(gè)向右的初速度使木箱獲得一個(gè)向右的初速度v v0 0, ,則則( )( )A.A.小木塊和木箱最終都將靜止小木塊和木箱最終都將靜止B.B.小木塊最終將相對(duì)木箱靜止，二者一起向右運(yùn)動(dòng)小木塊最終將相對(duì)木箱靜止，二者一起向右運(yùn)動(dòng)C.C.小木塊在木箱內(nèi)將始終來回往復(fù)碰撞，而木箱一直向右運(yùn)動(dòng)小木塊在木箱內(nèi)將始終來回往復(fù)碰撞，而木箱一直向右運(yùn)動(dòng)D.D.如果小木塊與木箱的左

40、壁碰撞后相對(duì)木箱靜止，則二者將一如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對(duì)木箱靜止，則二者將一起向左運(yùn)動(dòng)起向左運(yùn)動(dòng)【解析】【解析】選選B.B.因系統(tǒng)所受合外力為零，根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒可知因系統(tǒng)所受合外力為零，根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒可知最終兩個(gè)物體以相同的速度一起向右運(yùn)動(dòng)最終兩個(gè)物體以相同的速度一起向右運(yùn)動(dòng). .故故B B正確，正確，A A、C C、D D錯(cuò)錯(cuò)誤誤. .3.3.如圖所示，物體如圖所示，物體A A靜止在光滑的水平靜止在光滑的水平面上，面上，A A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧，與的左邊固定有輕質(zhì)彈簧，與A A質(zhì)量相等的物體質(zhì)量相等的物體B B以速度以速度v v向向A A運(yùn)動(dòng)并與運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生碰撞，彈簧發(fā)生碰

41、撞，A A、B B始終沿同一直線運(yùn)動(dòng)，則始終沿同一直線運(yùn)動(dòng)，則A A、B B組成的系統(tǒng)組成的系統(tǒng)動(dòng)能損失最大的時(shí)刻是動(dòng)能損失最大的時(shí)刻是( )( )A.AA.A開始運(yùn)動(dòng)時(shí)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)B.AB.A的速度等于的速度等于v v時(shí)時(shí)C.BC.B的速度等于零時(shí)的速度等于零時(shí)D.AD.A和和B B的速度相等時(shí)的速度相等時(shí)【解析】【解析】選選D.D.當(dāng)當(dāng)B B觸及彈簧后減速，而物體觸及彈簧后減速，而物體A A加速，當(dāng)加速，當(dāng)v vA A=v=vB B時(shí)，時(shí)，A A、B B間距最小，彈簧壓縮量最大，彈性勢能最大，由能量守恒間距最小，彈簧壓縮量最大，彈性勢能最大，由能量守恒知系統(tǒng)損失動(dòng)能最多，故只有知系統(tǒng)損失動(dòng)能

42、最多，故只有D D對(duì)對(duì). .4.(20114.(2011大綱版全國卷大綱版全國卷) )質(zhì)量為質(zhì)量為M M、內(nèi)壁間距為、內(nèi)壁間距為L L的箱子靜止于光的箱子靜止于光滑的水平面上，箱子中間有一質(zhì)量為滑的水平面上，箱子中間有一質(zhì)量為m m的小物塊，小物塊與箱子底的小物塊，小物塊與箱子底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.初始時(shí)小物塊停在箱子正中間，如圖所初始時(shí)小物塊停在箱子正中間，如圖所示示. .現(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度現(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度v v，小物塊與箱壁碰撞，小物塊與箱壁碰撞N N次后恰次后恰又回到箱子正中間，并與箱子保持相對(duì)靜止又回到箱子正中間，并與箱子保持相對(duì)靜止. .設(shè)碰撞

43、都是彈性的，設(shè)碰撞都是彈性的，則整個(gè)過程中，系統(tǒng)損失的動(dòng)能為則整個(gè)過程中，系統(tǒng)損失的動(dòng)能為( )( )A. B.A. B.C. D.NmgLC. D.NmgL【解題指南】【解題指南】解答本題要把握以下思路：解答本題要把握以下思路：21mv221 mMv2 mM1N mgL2動(dòng)量守恒求共速動(dòng)量守恒求共速摩擦力乘相對(duì)位移摩擦力乘相對(duì)位移初末動(dòng)能之差初末動(dòng)能之差系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量損失的損失的 動(dòng)能動(dòng)能【解析】【解析】選選B B、D. D. 根據(jù)動(dòng)量守恒，共同速度根據(jù)動(dòng)量守恒，共同速度 損失動(dòng)能損失動(dòng)能 所以所以B B正確正確. .根據(jù)能量守恒，根據(jù)能量守恒，損失的動(dòng)能等于因摩擦產(chǎn)生的熱量，

44、而計(jì)算熱量的方法是摩擦力損失的動(dòng)能等于因摩擦產(chǎn)生的熱量，而計(jì)算熱量的方法是摩擦力乘以相對(duì)位移，所以乘以相對(duì)位移，所以EEk k=N=NF Ff fL=NmgL,L=NmgL,可見可見D D正確，故選正確，故選B B、D.D.mvvMm ，222k111 mMEmvMm vv222 mM ，5.5.氣墊導(dǎo)軌氣墊導(dǎo)軌( (如圖甲如圖甲) )工作時(shí)，空氣從工作時(shí)，空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出，在導(dǎo)軌表面和導(dǎo)軌表面的小孔噴出，在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸，層，使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸，大大減小了滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力大大減小了滑塊運(yùn)

45、動(dòng)時(shí)的阻力. .為了為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個(gè)質(zhì)量均為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個(gè)質(zhì)量均為a a的滑的滑塊，每個(gè)滑塊的一端分別與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，兩個(gè)打塊，每個(gè)滑塊的一端分別與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率均為點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率均為b.b.氣墊導(dǎo)軌正常工作后，接通兩個(gè)氣墊導(dǎo)軌正常工作后，接通兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運(yùn)動(dòng)，兩滑塊源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運(yùn)動(dòng)，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)相碰后粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng). .圖乙所示為某次實(shí)驗(yàn)打出的點(diǎn)跡清晰的圖乙所示為某次實(shí)驗(yàn)打出的點(diǎn)跡清晰的紙帶

46、的一部分，在紙帶上以同間距的紙帶的一部分，在紙帶上以同間距的6 6個(gè)連續(xù)點(diǎn)為一段劃分紙帶，個(gè)連續(xù)點(diǎn)為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出其長度用刻度尺分別量出其長度s s1 1、s s2 2和和s s3 3. .若題中各物理量的單位均為若題中各物理量的單位均為國際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動(dòng)量大小分別為國際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動(dòng)量大小分別為_、_，兩滑塊的總動(dòng)量大小為兩滑塊的總動(dòng)量大小為_；碰撞后兩滑塊的總動(dòng)量大小為；碰撞后兩滑塊的總動(dòng)量大小為_._.重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，多做幾次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，多做幾次. .若碰撞前、后兩滑塊的總動(dòng)量在若碰撞前、后兩滑塊的總動(dòng)量在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動(dòng)量守恒定

47、律得到驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證. .【解析】【解析】動(dòng)量動(dòng)量p=mv,p=mv,根據(jù)根據(jù)v=s/(5T)v=s/(5T)可知兩滑塊碰前的速度分別為可知兩滑塊碰前的速度分別為v v1 1=0.2s=0.2s1 1b b、v v2 2=0.2s=0.2s3 3b b，則碰前動(dòng)量分別為，則碰前動(dòng)量分別為0.2abs0.2abs1 1和和0.2abs0.2abs3 3, ,總總動(dòng)量大小為動(dòng)量大小為avav1 1-av-av2 2=0.2ab(s=0.2ab(s1 1-s-s3 3) )，碰撞后兩滑塊的總動(dòng)量大小為，碰撞后兩滑塊的總動(dòng)量大小為2av=2as2av=2as2 2

48、/(5T)=0.4abs/(5T)=0.4abs2 2. .答案：答案：0.2abs0.2abs3 3 0.2abs0.2abs1 1( (第第1 1、2 2空答案可互換空答案可互換) )0.2ab(s0.2ab(s1 1-s-s3 3) 0.4abs) 0.4abs2 26.(20126.(2012唐山模擬唐山模擬) )某小組在探究反沖運(yùn)某小組在探究反沖運(yùn)動(dòng)時(shí)，將質(zhì)量為動(dòng)時(shí)，將質(zhì)量為m m1 1的一個(gè)小液化氣瓶固定的一個(gè)小液化氣瓶固定在質(zhì)量為在質(zhì)量為m m2 2的小玩具船上，利用液化氣瓶的小玩具船上，利用液化氣瓶向外噴射氣體作為船的動(dòng)力向外噴射氣體作為船的動(dòng)力. .現(xiàn)在整個(gè)裝置靜止放在平靜的

49、水面現(xiàn)在整個(gè)裝置靜止放在平靜的水面上，已知打開瓶后向外噴射氣體的對(duì)地速度為上，已知打開瓶后向外噴射氣體的對(duì)地速度為v v1 1，如果在，如果在tt的的時(shí)間內(nèi)向后噴射的氣體的質(zhì)量為時(shí)間內(nèi)向后噴射的氣體的質(zhì)量為mm，忽略水的阻力，則噴射出，忽略水的阻力，則噴射出質(zhì)量為質(zhì)量為mm的氣體后，小船的速度是多少？的氣體后，小船的速度是多少？【解析】【解析】由動(dòng)量守恒定律得：由動(dòng)量守恒定律得：(m(m1 1+m+m2 2-m)v-m)v船船-mv-mv1 1=0=0得：得：答案：答案：112mvv.mmm船112mvmmm7.7.質(zhì)量為質(zhì)量為M M的木塊在水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，有一質(zhì)量為的木塊在水平面上處于

50、靜止?fàn)顟B(tài)，有一質(zhì)量為m m的子彈的子彈以水平速度以水平速度v v0 0擊中木塊并與其一起運(yùn)動(dòng)，若木塊與水平面間的動(dòng)擊中木塊并與其一起運(yùn)動(dòng)，若木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為摩擦因數(shù)為，則木塊在水平面上滑行的距離大小為多少？，則木塊在水平面上滑行的距離大小為多少？某同學(xué)列出了動(dòng)量守恒方程：某同學(xué)列出了動(dòng)量守恒方程：mvmv0 0=(M+m)v=(M+m)v還列出了能量方程：還列出了能量方程：據(jù)此得出了結(jié)論據(jù)此得出了結(jié)論. .他這樣做正確嗎？如果正確，請(qǐng)求出結(jié)果；如果他這樣做正確嗎？如果正確，請(qǐng)求出結(jié)果；如果不正確，請(qǐng)糾正錯(cuò)誤并求出你認(rèn)為正確的結(jié)果不正確，請(qǐng)糾正錯(cuò)誤并求出你認(rèn)為正確的結(jié)果. .2201

51、1mvMm vMm gx22【解析】【解析】他這樣做不正確他這樣做不正確. .他混淆了動(dòng)能變化與做功之間的關(guān)系他混淆了動(dòng)能變化與做功之間的關(guān)系. .(1)(1)子彈與木塊動(dòng)量守恒：子彈與木塊動(dòng)量守恒：mvmv0 0=(M+m)v=(M+m)v所以：所以： (2)(2)木塊與子彈在水平面上克服阻力做功，動(dòng)能減小為零，木塊與子彈在水平面上克服阻力做功，動(dòng)能減小為零，即：即：解得：解得：答案：答案：見解析見解析0mvvMm21Mm vMm gx2 22202m vvx2 g2 g Mm8.8.兩磁鐵各放在一輛小車上，小車能在水平面上無摩擦地沿同一兩磁鐵各放在一輛小車上，小車能在水平面上無摩擦地沿同一

52、直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng). .已知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為已知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為0.5 kg,0.5 kg,乙車和磁鐵的總質(zhì)乙車和磁鐵的總質(zhì)量為量為1.0 kg.1.0 kg.兩磁鐵的兩磁鐵的N N極相對(duì)，推動(dòng)一下，使兩車相向運(yùn)動(dòng)極相對(duì)，推動(dòng)一下，使兩車相向運(yùn)動(dòng). .某時(shí)某時(shí)刻甲的速率為刻甲的速率為2 m/s2 m/s，乙的速率為，乙的速率為3 m/s3 m/s，方向與甲相反，方向與甲相反. .兩車運(yùn)兩車運(yùn)動(dòng)過程中始終未相碰動(dòng)過程中始終未相碰. .則：則：(1)(1)兩車最近時(shí)，乙的速度為多大？兩車最近時(shí)，乙的速度為多大？(2)(2)甲車開始反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，乙的速度為多大？甲車開始反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，乙的速度為多大

53、？【解析】【解析】(1)(1)兩車相距最近時(shí)，兩車的速度相同，設(shè)該速度為兩車相距最近時(shí)，兩車的速度相同，設(shè)該速度為v,v,取取乙車的速度方向?yàn)檎较蛞臆嚨乃俣确较驗(yàn)檎较? .由動(dòng)量守恒定律得由動(dòng)量守恒定律得m m乙乙v v乙乙-m-m甲甲v v甲甲= =(m(m甲甲+m+m乙乙)v)v，所以兩車最近時(shí)，乙車的速度為，所以兩車最近時(shí)，乙車的速度為 (2)(2)甲車開始反向時(shí)，其速度為甲車開始反向時(shí)，其速度為0 0，設(shè)此時(shí)乙車的速度為，設(shè)此時(shí)乙車的速度為v v乙乙，由，由動(dòng)量守恒定律得動(dòng)量守恒定律得m m乙乙v v乙乙-m-m甲甲v v甲甲=m=m乙乙v v乙乙得得答案：答案：(1)1.33 m

54、/s (2)2 m/s(1)1.33 m/s (2)2 m/sm vm v1.0 30.5 24v m/s m/s1.33 m/s.mm0.5 1.03 乙乙甲甲甲乙m vm vvm 乙乙甲甲乙乙1.0 30.5 2m/s2 m/s.1.0 【總結(jié)提升】【總結(jié)提升】解決動(dòng)量守恒中的臨界問題的方法解決動(dòng)量守恒中的臨界問題的方法(1)(1)尋找臨界狀態(tài)尋找臨界狀態(tài). .看題設(shè)情境中是否有相互作用的兩物體相距最近，避免相碰和物看題設(shè)情境中是否有相互作用的兩物體相距最近，避免相碰和物體開始反向運(yùn)動(dòng)等臨界狀態(tài)體開始反向運(yùn)動(dòng)等臨界狀態(tài). .(2)(2)挖掘臨界條件挖掘臨界條件. .在與動(dòng)量相關(guān)的臨界問題中

55、，臨界條件常常表現(xiàn)為兩物體的相對(duì)在與動(dòng)量相關(guān)的臨界問題中，臨界條件常常表現(xiàn)為兩物體的相對(duì)速度關(guān)系與相對(duì)位移關(guān)系，即速度相等或位移相等速度關(guān)系與相對(duì)位移關(guān)系，即速度相等或位移相等. .9.9.在核反應(yīng)堆中，常用減速劑使快中子減速在核反應(yīng)堆中，常用減速劑使快中子減速. .假設(shè)減速劑的原子假設(shè)減速劑的原子核質(zhì)量是中子的核質(zhì)量是中子的k k倍倍. .中子與原子核的每次碰撞都可看成是彈性正中子與原子核的每次碰撞都可看成是彈性正碰碰. .設(shè)每次碰撞前原子核可認(rèn)為是靜止的設(shè)每次碰撞前原子核可認(rèn)為是靜止的, ,求求N N次碰撞后中子速率次碰撞后中子速率與原速率之比與原速率之比. .【解析】【解析】設(shè)中子和做減速劑的物質(zhì)的原子核設(shè)中子和做減速劑的物質(zhì)的原子核A A的質(zhì)量分別為的質(zhì)量分別為m mn n和和m mA A，碰撞后速度分別為，碰撞后速度分別為vvn n和和vvA A, ,碰撞前后的總動(dòng)量和總能量守碰撞前后的總動(dòng)量和總能量守恒，有恒，有式中式中v vn n為碰撞前中子速度，由題設(shè)為碰撞前中子速度，由題設(shè)m mA A=km=kmn n解得，經(jīng)解得，經(jīng)1 1次碰撞后中子次碰撞后中子速率與原速率之比為速率與原速率之比為經(jīng)經(jīng)N N次碰撞后，