动量守恒定律在碰撞中的应用

动量守恒定律的应用

要点一 相对运动问题

即学即用

1.人类发射的总质量为M的航天器正离开太阳系向银河系中心飞去,设此时航天器相对太阳中心离去的速度大小为v,受到的太阳引力可忽略,航天器上的火箭发动机每次点火的工作时间都很短,每次工作喷出的气体质量都为m,相对飞船的速度大小都为u,且喷气方向与航天器运动方向相反,试求:火箭发动机工作3次后航天器获得的相对太阳系的速度. 1答案 v+(1?1?)mu

MM?mM?2m要点二 多物体系统的动量守恒

即学即用

2.如图所示,mA=1 kg,mB=4 kg,小物块mC=1 kg,ab、dc段均光滑,且dc段足够长;物体A、B上表面粗糙,最初均处于静止.小物块C静止在a点,已知ab长度L=16 m,现给小物块C一个水平向右的瞬间冲量I0=6 N·s.

(1)当C滑上A后,若刚好在A的右边缘与A具有共同的速度v1(此时还未与B相碰),求v1的大小.

(2)A、C共同运动一段时间后与B相碰,若已知碰后A被反弹回来,速度大小为0.2 m/s,C最后和B保持相对静止,求B、C最终具有的共同速度v2. 答案 (1)3 m/s (2)1.24 m/s

题型1 “人船模型”问题

【例1】如图所示,小

定律内容：一个系统不受外力或者所受外力之和为 零，这个系统的总动量保持不变。这个 结论叫做动量守恒定律。

动量守恒定律的表达式：

动量守恒定律的条件：(1)系统的合外力为零 (2)当内力远大于外力，作用 时间非常短时。如碰撞、爆炸、 反冲等。 (3)当某一方向合外力为零时， 这一方向的动量守恒。

动量守恒定律的典型应用1.子弹打木块类模型：子弹打木块实际上是一种完全非弹性碰撞。作 为一个典型，它的特点是：子弹以水平速度射 向原来静止的木块，并留在木块中跟木块共同 运动。下面从动量、能量和牛顿运动定律等多 个角度来分析这一过程。

摩擦力(阻力)与相对位移的乘积等于系统 机械能(动能)的减少。

例1 设质量为m的子弹以初速度v0射向静止 在光滑水平面上的质量为M的木块，并留在 木块中不再射出，子弹钻入木块深度为d。 求木块对子弹的平均阻力的大小和该过程中 木块前进的距离。v0 v

S

S+d

解析：子弹和木块最后共同运动，相当于完全非弹性碰撞。 从动量的角度看，子弹射入木块过程中系统动量守恒：从能量的角度看，该过程系统损失的动能全部转化为系统的内能。设平均阻力大 小为f,设子弹、木块的位移大小分别为s1、s2,如图所示，显然有s1-s2=d

mv0 M

第三节 动量守恒定律在碰撞中的应用（3课时）

高二物理备课组长: 冯巧纳 主备人：冯巧纳 时间：

第一课时

【复习引入】

【课堂探讨】

目标一：碰撞的分类及解决办法 (1) 碰撞的种类： 弹性碰撞 (1)动量 (2)碰撞前后总动能 非弹性碰撞 (1)动量 (2)动能有损失

完全非弹性碰撞 (1)碰后两物体合为一体 (2)动量 (3)动能损失最大 (2)碰撞问题的解答应同时遵守三条原则 ①动量守恒：即p1＋p2＝p′1＋p′2

②动能不增加：即Ek1＋Ek2≥E′k1＋E′k2 ③速度要符合实际情景

【例1】在列车编组站里，一辆m1=3.0×104kg的货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动，碰上一辆m2=4.5.×104kg的静止的货车，它们碰撞后结合在一起继续运动。求货车碰撞后运动的速度。

小结：应用动量守恒定律的解题步骤

(1) 确定 为研究对象，判断系统是否符合 条件； (2 )规定 方向，确定初、末状态动量

验证动量守恒定律

验证动量守恒定律

【实验目的】 实验目的】利用平抛运动验证动量守恒

【实验器材】 实验器材】天平、刻度尺、游标卡尺( 天平、刻度尺、游标卡尺(测小球 直径)、碰撞实验器、复写纸、白纸、 )、碰撞实验器 直径)、碰撞实验器、复写纸、白纸、 重锤、 重锤、两个直径相同质量不同的小球

验证动量守恒定律

装置m1 说明： 说明： m1 为入射小球， m2 为被碰小球。 且m1>m2 m2

o’

验证动量守恒定律的实验装置

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验证动量守恒定律

实验原理1、两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零, 两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零, 动量守恒。 动量守恒。

mAvA=mAvA′+mBvB′

2、本实验在误差允许的范围内验证上式成立。两小球 本实验在误差允许的范围内验证上式成立。 碰撞后均作平抛运动, 碰撞后均作平抛运动,用水平射程间接表示小球平抛的 平抛运动 初速度： 初速度： OP----mA以vA平抛时的水平射程 OP----m ---OM-------m OM----mA以vA’平抛时的水平射程 ----m O′N----mB以vB ’平抛时的水平射程

验证的表达式：mAOP=mAOM+mBO’N

验证动量守恒定律

高三物理练习

《动量守恒定律的应用》（一）

1.以下说法中，正确的是（ ）

A.一个物体所受合外力为零，它的机械能一定守恒 B.一个物体做匀速直线运动，它的机械能一定守恒

C.一个物体所受合外力的冲量不为零，它的机械能可能守恒

Ｄ.一个物体所受的合外力对它不做功，它一定保持静止或匀速直线运动状态 2.在光滑水平面上有两个在同一直线上运动的甲球和乙球.甲和乙的动量大小相等，质量之比为1∶5，发生正碰后甲和乙的动量大小之比为1∶11，则碰撞前后甲的速度大小之比为（ ） A.5∶11 B.11∶5 C.6∶1 D.5∶1

4.如图一轻弹簧一端系在墙上的O点自由伸长到B点，今将一质量为m的小物体靠着弹簧，将弹簧压缩到A点，然后释放，小木块能在水平面上运动到C点静止，AC距离为s；若将小物体系在弹簧上，在A由静止释放，则小物体将做阻尼运动到最后静止，设小物体通过总路程为L，则下列答案中正确的是（ ）A.L＞s B.L=s C.L＜s D.BC都可能

5.以24 m/s的速度从地面竖直抛出一物体，上升的最大高度为24 m，设物体运动过程中空气阻力大小不变

1.章末复习2.题型详解3.图文并茂

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高三总复习学案

§2 动量守恒定律及其应用

教学目标：

1．掌握动量守恒定律的内容及使用条件，知道应用动量守恒定律解决问题时应注意的问

题．

2．掌握应用动量守恒定律解决问题的一般步骤．

3．会应用动量定恒定律分析、解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题． 教学重点：

动量守恒定律的正确应用；熟练掌握应用动量守恒定律解决有关力学问题的正确步骤． 教学难点：

应用动量守恒定律时守恒条件的判断，包括动量守恒定律的“五性”：①条件性；②整体性；③矢量性；④相对性；⑤同时性． 教学方法：

1．学生通过阅读、对比、讨论，总结出动量守恒定律的解题步骤．

2．学生通过实例分析，结合碰撞、爆炸等问题的特点，明确动量守恒定律的矢量性、同时性和相对性．

3．讲练结合，计算机辅助教学 教学过程 一、动量守恒定律 1．动量守恒定律的内容

一个系统不受外力或者受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。

??m2v2? 即：m1v1?m2v2?m1v12．动量守恒定律成立的条件

⑴系统不受外力或者所受外力之和为零；

⑵系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计；

⑶系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒。

动量——第二节 动量守恒定律

第1页

高三

动量守恒定律及其应用

一、动量与动能和动能变化与动量变化的区别和联系

1、对于质量一定的物体,下列关于动量与动能的说法正确的是( )。

A.物体的动量不变,动能一定不变 B.物体的动能不变,动量一定不变

C.做平抛运动的物体,动量变化的方向不断改变 D.物体动量变化的方向总是与合力方向一致

2、一个质点受到外力的作用,若作用前后的动量分别为p、p',动量的变化量为Δp,速度的变化量为Δv,动能的变化量为ΔEk。则下列说法正确的是( )。

A.p'=-p是不可能的 B.p'=-p是可能的 C.Δp垂直于Δv是可能的 D.Δp≠0,ΔEk=0是不可能的 3、如图所示,物体A静止在光滑的水平面上,A的左边固定有轻质弹簧,与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞,A、B始终沿同一直线运动,则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是( )。

A.A开始运动时 B.A的速度等于v时

C.B的速度等于零时 D.A和B的速度相等时

二、对动量守恒条件的理解

4、如图所示,A、B两质量相等的物体静止在足够长的平板小车C上,A、B之间有一根被压缩的弹簧,A、B与平板车的上表

《动量守恒定律》说课稿 天津市瑞景中学 彭占军 一、教材分析：

（一）教材的内容、地位和作用

动量守恒定律是自然界普遍适应的基本规律之一，它比牛顿定律发现的早，应用比牛顿定律更为广泛，如可以适用于牛顿定律不能够解决的接近光速的运动问题和微观粒子的相互作用；即使在牛顿定律的应用范围内的某些问题，如碰撞、反冲及天体物理中的“三体问题”等，动量守恒定律也更能够体现它简单、方便的优点。动量守恒定律作为高中物理第三册选修课(人教版)的重要内容来学习，可以加深学生对物理基本体系的了解，掌握研究问题的方法，提高解决问题的能力。 （二）分层教学目标

选修物理的学生基础相对比较扎实，教学要求必须达到学生参加选拔性考试的要求。但由于学生基础、兴趣、理解和接受能力的差异性，可以依据平时学习和前提测评的考查，把学生分为A、B、C三类层次。A类为基础、接受能力相对薄弱的少部分学生；C类为基础、接受和自学归纳能力突出的少部分学生；B类为剩余的大部分学生，是教学的主要对象。在教学中注意他们的不同特点，确定目标如下：

期末复习(动量守恒定律)

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，试卷满分为100分．考试时间为90分钟．

第Ⅰ卷(选择题，共40分)

一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)

1．如图所示，质量分别为m1、m2的两个小球A、B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧

相连接，置于绝缘光滑的水平面上．突然加一水平向右的匀强电场后，两球A、B将由静止开始运动．对两小球A、B和弹簧组成的系统，在以后的运动过程中，以下说法正确的是(设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过

弹性限度)( )

A．系统机械能不断增加 B．系统机械能守恒

C．系统动量不断增加 D．系统动量守恒

2．在下列几种现象中，所选系统动量守恒的有( )

A．原来静止在光滑水平面上的车，从水平方向跳上一个人，人车为一系统

B．运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和铅球为一系统

C．从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢为一系统

D．光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一个物体沿斜面滑下，以重物和斜面为一系统

3．如图所示，小车的上面是中突的两个对称的曲面组成，整