動量守恒定律的案例分析

1、動量守恒定律的案例分析【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知識與技能： 掌握運用動量守恒定律的一般步驟。2、過程與方法： 知道運用動量守恒定律解決問題應(yīng)注意的問題，并知道運用動量守恒定律解 決有關(guān)問題的優(yōu)點。3、 情感、態(tài)度與價值觀：學(xué)會用動量守恒定律分析解決碰撞、爆炸、反沖等物體相互作用的 問題，培養(yǎng)思維能力?！緦W(xué)習(xí)重點】運用動量守恒定律的一般步驟?！緦W(xué)習(xí)難點】在具體問題中能夠動量守恒定律分析解決相應(yīng)問題。【知識點導(dǎo)學(xué)】一、上節(jié)課學(xué)習(xí)了動量守恒定律，一定要明確動量守恒定律的具體內(nèi)容和適用條件：1、內(nèi)容：如果一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力的矢量和為零，那么這個系統(tǒng)的總動量就保持不變。這個 結(jié)論叫做動量守恒定律。2、

2、 表達式：對兩個物體組成的系統(tǒng)可以表達為：m1 d+ m212= m1 m + m2 j2'等式左邊為初始狀態(tài)的系統(tǒng)的總動量，右邊為末了狀態(tài)的系統(tǒng)的總動量。3、注意點：(1) 研究對象：幾個相互作用的物體組成的系統(tǒng)；(2) 條件：系統(tǒng)不受外力，或受外力矢量和為0。要正確區(qū)分內(nèi)力和外力；當(dāng)內(nèi)力遠大于外力時, 系統(tǒng)動量可視為守恒。(3) 矢量性：以上表達式是矢量表達式。由此可知： 一維情況下列式前應(yīng)先規(guī)定正方向； 如果系統(tǒng)在某個方向上不受外力或外力的矢量和為零，則該方向上系統(tǒng)的分動量守恒。(4) 列式時，同一式中速度都是相對同一慣性參考系的，且要注意與初始狀態(tài)和末了狀態(tài)對應(yīng)。二、應(yīng)用動量守

3、恒定律解決問題的基本思路和一般方法1、首先認(rèn)真閱讀教材上的三類問題的案例分析：P.1618(1) 碰撞問題：一般情況下我們都認(rèn)為動量守恒，理由是相互作用的內(nèi)力總是遠大于外力。(1)爆炸問題：一般情況下我們都認(rèn)為動量守恒，理由同上。(1)反沖現(xiàn)象：教材關(guān)于火箭升空的案例中按動量守恒處理，這只是近似處理，實際研究中必須5注意分析理解在解決實際問題過程中,如何把握動量守恒定律的條件，如何選定研究對象考慮外力。那么動量就不守恒了。.要明確在哪【解析】屬于爆炸問題，顯然作為系統(tǒng)動量守恒。規(guī)定解得v2 = 171m2m2v的方向為正方系統(tǒng)，如何列式求解。2、通過教材案例的學(xué)習(xí)我們可以歸納出應(yīng)用動量守恒定律

4、解題的基本步驟為:(1)分析題意，明確研究對象在分析相互作用的物體總動量是否守恒時，通常把這些被研究的物體總稱為系統(tǒng) 些階段中，哪些物體發(fā)生相互作用，從而確定所研究的系統(tǒng)是由哪些物體組成的。(2) 要對各階段所選系統(tǒng)內(nèi)的物體進行受力分析弄清哪些是系統(tǒng)內(nèi)部物體之間相互作用的內(nèi)力，哪些是系統(tǒng)外物體對系統(tǒng)內(nèi)物體作用的外力。在受力分析的基礎(chǔ)上根據(jù)動量守恒定律條件，判斷能否應(yīng)用動量守恒。(3) 明確所研究的相互作用過程，確定過程的始、末狀態(tài)即系統(tǒng)內(nèi)各個物體的初動量和末動量的量值或表達式。注意：在研究地面上物體間相互作用的過程時，各物體運動的速度均應(yīng)取地球為參考系。(4) 確定好正方向建立動量守恒方程求解

5、，并對結(jié)果做出明確的解釋或說明?！镜淅贰俊纠?】一枚在空中水平飛行的導(dǎo)彈質(zhì)量為m,速度為v,此時導(dǎo)彈突然炸裂成兩塊(如圖)，其中質(zhì)量為m1的一塊沿著與v相反的方向飛去，速度大小為 v1。求炸裂后另一塊的速度 v2。向，mi的速度應(yīng)為一vi。由動量守恒定律可列如下關(guān)系式mv = m -v, mv2說明m2的運動方向與v相同，大小為【例2】如圖所示，在光滑水平面上有A、B兩輛小車，水平面的左側(cè)有一豎直墻，在小車 B上坐著一個小孩，小孩與 B車的總質(zhì)量是 A車質(zhì)量的10倍。兩車開始都處于靜止?fàn)顟B(tài)，小孩把 A車以 相對于地面的速度 v推出，A車與墻壁碰后仍以原速率返回，小孩接到A車后，又把它以相對

6、于地面的速度v推出。每次推出，A車相對于地面的速度都是 v,方向向左。則小孩把 A車推出幾次后，plA車返回時小孩不能再接到 A車？我a 【解析】顯然每次推出 A的相互作用前后 A、B (包括小孩)組成的系統(tǒng)動量守恒。小車A被推出V。現(xiàn)規(guī)定向右為正方向。后速度均向左大小為V,與墻作用后速度方向變?yōu)橄蛴掖笮∪詾樵O(shè)第一次推出后 B的速度為V1,以后各次推出后速度分別為 V2、V3則有-mV 1 0 m =Q故第一次推A的過程中，B (包括小孩)得到的向右的動量為10mV,=mV。以后每次推A的過程中，A的速度由一V變?yōu)閂,設(shè)以后每次推 A的過程中B (包括小孩)得到的動量為 Ap ,由動量守恒定律可得關(guān)系式：p p = 0即(mV )mV+Ap =0 ,所以 Ap=2mV。設(shè)推n次后小孩將不能再推到小車，此時一定滿足Vn芝V,即小車B不能追上A。應(yīng)有10mVn =mV + (n-1) 2mV所以 Vn = 2n 1 v10考慮到vn全v可解得 n=11 ,也就是說小孩只能推到 A小車11次。【課堂練習(xí)】1.如圖所示，子彈打進與固定于墻壁的彈簧相連的木塊，此系統(tǒng)從子彈開始入射木塊到彈