第一章第三节 动量守恒定律在碰撞中的应用

高二导学案 班级学科：物理 姓名：编号：选修 3-5010301 小组序号：编写人：黄伟鑫 组长评价：审核人：刘东权 教师评价第三节 动量守恒定律在碰撞中的应用【学习目标】 1．理解弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞三种情况下的动量守恒； 2．能灵活应用动量守恒定律解决实际问题。 【学习重点与难点】 1.能应用动量守恒定律解决碰撞类的实际问题。 【使用说明与学法指导】 1、带着预习案中问题导学中的问题自主设计预习提纲，通读教材 P10-P13 页内容，阅读《金 榜学案》相关内容，对动量守恒定律在碰撞中的应用进行梳理，作好必要的标注和笔记。 2、认真完成基础知识梳理，在“我的疑惑”处填上自己不懂的知识点，在“我的收获”处填 写自己对本课自主学习的知识及方法收获。预习案一、问题导学 1、碰撞的种类有哪些及应用的特点是什么？ 2、利用动量守恒定律解决实际问题的步骤？ 二、知识梳理 1、碰撞的种类及应用的特点： 弹性碰撞满足的规律： 非弹性碰撞满足的规律： 1）动量关系： 1）动量关系： ，2）动能关系： ，2）动能关系： 。 。完全非弹性碰撞满足的规律：1）动量关系： ，2）动能关系： 。 2、应用动量守恒定律解题的一般步骤： （1）确定研究对象（系统） ； （2）分析系统内各物体的受 力情况，判定系统动量是否守恒； （3）选取正方向； （4）分析系统始末状态的动量； （5）利用动 量守恒定律列方程求解。 三、预习自测 1、在列车编组站里，一辆载重质量为 m1 3.0 104 kg 的货车在平直轨道上以 v1 2m / s 的速度 运动，碰上另一辆载重后质量为 m2 4.5 104 kg 的静止的货车，它们碰撞后接合在一起继续运 动，求运动的速度。我的疑惑：我的收获：探究案一、合作探究 探究一：完全非弹性碰撞（子弹打木块问题） 【例 1】质量是 10g 的子弹，以 300m/s 的水平速度射入质量是 24g 的静止在水平桌面上的木块， （1）如果子弹留在木块中，子弹留在木块中以后，木块运动的速度是多少？ （2）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少？第1页

【总结与归纳】子弹打木块问题也是一种类碰撞的模型，若留在木块中则为完全非弹性碰撞。 探究二：弹性碰撞 【例 2】 质量为 0.2kg 的小球以 5m/s 的速度在光滑平面上运动， 跟原来静止的质量为 50g 的小球 相碰撞，如果碰撞是弹性的，求碰撞后两球的速度。探究三：弹簧类问题 【例 3】如下图所示，设光滑水平面上，质量为 m1 的物体 A 以速度 v1 向质量为 m2 的静止物体 B 运 动，B 的左端连有轻弹簧。在Ⅰ位置 A、B 刚好接触，弹簧开始被压缩，A 开始减速，B 开始加速； 到Ⅱ位置 A、B 速度刚好相等（设为 v） ，弹簧被压缩到最短；再往后 A、B 开始远离，弹簧开始恢 和v2 。试求: 复原长，到Ⅲ位置弹簧刚好为原长，A、B 分开，这时 A、B 的速度分别为 v1 v1/ v1 v （1）到Ⅱ位置时 A、B 的速度 v？ （2）Ⅱ位置时弹簧的弹性势能？ A B A A B 和v2 分别为多少？ （3）A、B 的最终速度 v1v2/ B ⅢA BAⅠBⅡABA二、课堂小结 应用动量守恒定律解题的一般步骤： （1）确定研究对象（系统） ； （2）分析系统内各物体的受力情况，判定系统动量是否守恒； （3）选取正方向； （4）分析系统始末状态的动量； （5）利用动量守恒定律列方程求解。训练案一、课中检测与训练 【训练一】 （单选）质量相同的甲、乙两球在光滑的水平面上沿同一方向运动，甲球的动量 p甲 10kg m / s ，乙球的动量 p乙 6kg m / s 。当甲球追上乙球发生碰撞，则碰后甲、乙两球 动量可能为（ ） ' ' ' ' A. p甲 8kg m / s ， p乙 8kg m / s B. p甲 9kg m / s ， p乙 7kg m / s ' ' ' ' C. p甲 4kg m / s ， p乙 12kg m / s D. p甲 2kg m / s ， p乙 18kg m / s 【训练二】 （单选） 质量为 m 的物块甲以 3m/s 的速度在光滑水平面上运动， 有一轻弹簧固定其上， 另一质量也为 m 的物体乙以 4m/s 的速度与甲相向运动，如图所示。则（ ） A．甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力作用，动量不守恒 B．当两物块相距最近时，甲物块的速率为零 C．当甲物块的速率为 1m/s 时，乙物块的速率可能为 2m/s，也可能为 0 D．甲物块的速率可能达到 5m/s 【训练三】在备战 2008 奥运会时，一辆装有砂子的小车，总质量为 M=10kg，以速度 2m/s 沿光滑 水平直轨道运动。某运动员将一个质量为 m=2kg 的铅球以速度大小为 7m/s 用下列方式分别投入 小车的砂中，求铅球投入后小车的速度： （1）铅球迎面水平投入； （2）铅球从后面沿车行方向投入； （3）铅球由上方竖直向下投入； （4）铅球与车行方向成 60°角，从车后斜向投入。二、课后巩固促提升：熟记重点知识，反思学习思路和方法，整理典型题本。第2页

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