高中物理教科版高中選修碰撞與動量守恒動量守恒定律kekyuan

第二節(jié)碰撞與動量守恒知識探究

預(yù)習抽查1.把一支槍水平固定在小車上,小車放在光滑的水平面上,當槍發(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零2.如圖所示,甲木塊的質(zhì)量為m1,以v的速度沿光滑水平地面向前運動,正前方有一靜止的、質(zhì)量為m2的乙木塊,乙上連有一輕質(zhì)彈簧。甲木塊與彈簧接觸后(

)。A.甲木塊的動量守恒B.乙木塊的動量守恒C.甲、乙兩木塊所組成系統(tǒng)的動量守恒D.甲、乙兩木塊所組成系統(tǒng)的動能守恒DC3.質(zhì)量為10g的子彈,以300m/s的速度射入質(zhì)量是24g、靜止在光滑水平桌面上的木塊,并留在木塊中。子彈留在木塊中以后,木塊運動的速度是多大?解：子彈和木塊構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒。由動量守恒方程得：p初=p末

m1v0=(m1+m2)v共0.01×300=（0.01+0.024）v共v共≈88.2m/s1.如果一個系統(tǒng)

或者

，這個系統(tǒng)的總動量保持不變，這就是動量守恒定律.2.動量守恒定律成立的條件：(1)系統(tǒng)不受

或者所受外力的合力為零.(2)系統(tǒng)外力遠

內(nèi)力時，外力可忽略，系統(tǒng)的動量守恒.不受外力所受合外力為零外力小于動量守恒定律3.動量守恒定律的表達式：p初=p末(1)m1v1＋m2v2＝

(作用前后動量相等).m1v1′＋m2v2′主題1:系統(tǒng)、內(nèi)力、外力情景:2012年斯諾克威爾士公開賽決賽,丁俊暉最終以9∶6力擒塞爾比,結(jié)束了長達26個月的排名賽冠軍荒,奪得職業(yè)生涯第五個冠軍。問題:(1)當我們研究球桿擊打母球時,如果以球桿和母球為一個系統(tǒng),那哪些力是內(nèi)力?哪些力是外力?(2)當我們研究母球與目標球碰撞時,應(yīng)該以哪些物體為一個系統(tǒng)?哪些力是內(nèi)力?

哪些力是外力?分析：球桿對母球的彈力和母球?qū)η驐U的彈力是內(nèi)力,人對球桿的力、球桿和母球受到的重力、球臺對母球的彈力是外力。分析：當應(yīng)以母球和目標球為一個系統(tǒng),母球?qū)δ繕饲虻膹椓湍繕饲驅(qū)δ盖虻膹椓κ莾?nèi)力,兩球受到的重力、球臺對球的彈力及摩擦力等是外力。主題2:探究系統(tǒng)動量守恒的條件問題:閱讀教材中“動量守恒定律”部分的內(nèi)容,回答下列問題。(1)在什么條件下,系統(tǒng)的動量會守恒?

(2)情景a：甲用力推載有乙的小車；情景b：乙坐在小車上用力推乘坐的小車。請同學自己試一試！問題：在以上兩個情景中小車會動嗎？為什么呢？分析：系統(tǒng)所受合外力為零分析：乙不能推動自己乘坐的小車。乙和小車組成的系統(tǒng)動量守恒，系統(tǒng)初動量為零，則末動量也應(yīng)為零，所以小車靜止。主題3:動量守恒定律的應(yīng)用(1)如圖，大小兩球在光滑水平面相碰，A球質(zhì)量是B球質(zhì)量的1/4倍，當A球以

2m/s的速度與靜止的B球相碰后，A球以1m/s的速度彈回，若碰撞過程無能量損失，問碰后B球的速度？

(2)問題:請自主學習教材上的內(nèi)容,總結(jié)應(yīng)用動量守恒定律的基本思路。AB(1)明確研究對象合理選擇系統(tǒng).(2)判斷系統(tǒng)動量是否守恒.(3)規(guī)定正方向及初、末狀態(tài).(4)運用動量守恒定律列方程求解.解：以A與B構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒。由動量守恒方程得：mAvA+mBvB=mAvA'+mBvB'm×2+0=m×(-1)+4mvB'vB'=0.75m/s1.如圖所示,物體m與物體M疊放在水平面上,物體m與物體M間的動摩擦因數(shù)為

μ1,物體M與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ2,兩物體朝相反方向運動,物體m在物體

M上滑動的過程中,下列說法正確的是(

)。A.若μ1≠0,μ2≠0,m與M組成的系統(tǒng)動量守恒B.若μ1≠0,μ2≠0,m與M組成的系統(tǒng)動量不守恒C.若μ1=0,μ2≠0,m與M組成的系統(tǒng)動量守恒D.若μ1=0,μ2=0,m與M組成的系統(tǒng)動量守恒BDA.動量守恒、機械能守恒B.動量不守恒、機械能不守恒C.動量守恒、機械能不守恒D.動量不守恒、機械能守恒2.如圖3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.現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對象(系統(tǒng))，則此系統(tǒng)在從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個過程中(

)B

3.如圖2所示，光滑水平面上A、B兩小車間有一彈簧，用手抓住小車并將彈簧壓縮后使兩小車均處于靜止狀態(tài).將兩小車及彈簧看做一個系統(tǒng)，下列說法正確的是(

)A.兩手同時放開后，系統(tǒng)總動量始終為零B.先放開左手，再放開右手后，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ACD4.一列車沿平直軌道以速度v0勻速前進,途中最后一節(jié)質(zhì)量為m的車廂突然脫鉤。若前部列車的質(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,則當最后一節(jié)車廂滑行停止的時刻,前部列車的速度為(

)。B5.質(zhì)量為M的氣球上有一質(zhì)量為m的猴子，氣球和猴子靜止在離地高為h的空中。從氣球上放下一架不計質(zhì)量的軟梯，為使猴子沿軟梯勻速安全滑至地面，

則軟梯至少應(yīng)為多長？分析:猴子下降過程中，氣球上升。猴子和氣球構(gòu)成系統(tǒng)所受合外力為零，豎直方向動量守恒。設(shè)向上為正方向，由動量守恒定律得：0=

M·v1-m·v2得：M·v1t=m·v