動量定理完美版

1、高二物理備課組第5 5周集體備課材料2015年3月27日備組成員劉棉華、李志仿主備李志仿上課時間2015年3月30日4月3日(第5周)課時計劃第1節(jié)課動量定理習(xí)題課第2節(jié)課診斷測試二評講第3節(jié)課動量守恒定律習(xí)題課第4節(jié)課動量守恒定律應(yīng)用一導(dǎo)學(xué)案、課件、教學(xué)設(shè)計動量動量守恒定律1 .動量是先量，其表達式為p=mv,動量的方向與速度v的方向相同.2 .動量的變化Ap=pp,其方向與.Av的方向相同.3 .動量定理(1)內(nèi)容：物體所受合力的沖量等于物體動量的改變量.(2)公式：F困mvmv.4 .系統(tǒng)、內(nèi)力和外力(1)系統(tǒng)：當研究兩個物體相互碰撞時，可以把具有相互作用的兩個物體稱為系統(tǒng).(2)內(nèi)力：

2、系統(tǒng)內(nèi)部物體間的相互作用力.(3)外力：系統(tǒng)外部的其他物體對系統(tǒng)的作用力.5 .動量守恒定律(1)內(nèi)容：如果系統(tǒng)所受到的合外力為零，則系統(tǒng)的總動量保持不變.(2)表達式：對于兩個物體組成的系統(tǒng)，常寫成：m1v+m2V2=Rv/+mzv2.(3)適用條件：系統(tǒng)不受外力或者所受外力量和為零.解決學(xué)生疑難點：一、系統(tǒng)內(nèi)力和外力問題設(shè)計(1)馬拉車前進，試分別分析馬和車的受力.(2)如果把馬和車作為一個整體，哪些是整體內(nèi)部物體間的相互作用力？哪些是外界對整體的作用力？答案(1)馬受重力、地面的支持力、地面的摩擦力、車的拉力四個力的作用.車受重力、地面的支持力、地面的摩擦力、馬的拉力四個力的作用.(2)

3、整體內(nèi)部物體間的相互作用力有：馬拉車的力和車拉馬的力.外界對整體的作用力有：車受的重力、支持力、摩擦力和馬受的重力、支持力、摩擦力.要點提煉1 .在馬與車相互作用時，可以把馬與車看成一個整體，稱做系統(tǒng).2 .馬拉車和車拉馬的力是系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力，稱做內(nèi)力.地面(地球)對馬、車的作用力是系統(tǒng)外的物體對系統(tǒng)內(nèi)物體的作用力，稱做外力.二、動量守恒定律問題設(shè)計如圖1所示，在水平桌面上做勻速運動的兩個小球，質(zhì)量分別為mi和m2,沿著同一直線向相同的方向運動，速度分別是V1和V2,V2V1.當?shù)诙€小球追上第一個小球時兩球發(fā)生碰撞，碰撞后兩球的速度分別為V1和2.試用動量定理和牛頓第三定律推導(dǎo)兩球

4、碰前總動量m1V1+m2V2與碰后總動量m1V1_m2V2的關(guān)系.圖1答案設(shè)碰撞過程中兩球間的作用力分別為F1、F2,相互作用時間為t根據(jù)動量定理：F1t=m1(V1V1),F2t=m2(V2V2).因為F1與F2是兩球間的相互作用力，本!據(jù)牛頓第三定律，F(xiàn)1=-F2,則有：m1V1m1V1=m2V2m2V2即mw1+m2V2=m1V1+m2V2此式表明兩球在相互作用前的總動量等于相互作用后的總動量，這就是動量守恒定律的表達式.要點提煉1 .動量守恒定律成立的條件：系統(tǒng)不受外力或置所受外力的合力為零.2 .動量守恒定律的表達式1 1)mV1mm2V2=m1_V1_+m2V?(作用前后動n相等)

5、.(2)作=0(系統(tǒng)動量的增量為零).(3)例=Ap2(相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng)，兩物體動量的增量大小相等，方向相反).延伸思考(1)當系統(tǒng)所受外力的合力不為零，但系統(tǒng)外力遠小于內(nèi)力時，系統(tǒng)的動量是否近似守恒？(2)當系統(tǒng)所受外力的合力不為零，但在某個方向上的分量為零時，系統(tǒng)在該方向上的動量是否守恒？答案(1)系統(tǒng)外力遠小于內(nèi)力時，外力的作用可以忽略，系統(tǒng)的動量守恒.(2)系統(tǒng)在某個方向上的合力為零時，系統(tǒng)在該方向上動量守恒.三、動量守恒定律的理解和簡單應(yīng)用2 .動量守恒定律的“五性”(1)條件性：動量守恒定律的應(yīng)用是有條件的，應(yīng)用時一定要注意判斷系統(tǒng)的動量是否守恒.(2)矢量性：動量守恒

6、定律的表達式是一個矢量式，解題時要規(guī)定正方向，將矢量運算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運算.(3)相對性：動量守恒定律中，系統(tǒng)中各物體在相互作用前后的動量，必須相對于同一慣性系，各物體的速度通常為相對于地面的速度.(4)同時性：動量守恒定律中初動量必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用前同一時刻的動量，末動量必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用后同一時刻的動量.(5)普適性：動量守恒定律不僅適用于兩個物體組成的系統(tǒng)，也適用于多個物體組成的系統(tǒng).不僅適用于宏觀物體組成的系統(tǒng)，也適用于微觀粒子組成的系統(tǒng).3 .應(yīng)用動量守恒定律解題的基本思路(1)找：找研究對象(系統(tǒng)包括哪幾個物體)和研究過程；(2)析：進行受力分析，判斷系統(tǒng)動量是否守

7、恒(或在某一方向是否守恒)；(3)定：規(guī)定正方向，確定初末狀態(tài)動量正負號，畫好分析圖；(4)列：由動量守恒定律列式；(5)算：合理進行運算，得出最后的結(jié)果，并對結(jié)果進行討論.一、動量守恒的條件判斷傷1.(雙選)光滑水平面上A、B兩小車間有一彈簧如圖2所示，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()AHQ.圖2A.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(fù)原長的過程中，系統(tǒng)總動量都保持不變，且系統(tǒng)的總動量為零解析A項，在兩手同時放開

8、后，水平方向無外力作用，只有彈簧的彈力(內(nèi)力)，故動量守恒，即系統(tǒng)的總動量始終為零.B項，先放開左手，再放開右手后，兩手對系統(tǒng)都無作用力之后的那一段時間，系統(tǒng)所受合外力也為零，即動量是守恒的.C項，先放開左手，系統(tǒng)在右手作用下，產(chǎn)生向左的沖量，故有向左的動量，再放開右手后，系統(tǒng)的動量仍守恒，即此后的總動量向左.D項，無論何時放開手，只要是兩手都放開就滿足動量守恒的條件，即系統(tǒng)的總動量保持不變.若同時放開，那么作用后系統(tǒng)的總動量就等于放手前的總動量，即為零；若兩手先后放開，那么兩手都放開后的總動量也是守恒的，但不為零.答案AC二、動量守恒定律的應(yīng)用份2,質(zhì)量為3kg的小球A在光滑水平面上以6m/

9、s的速度向右運動，恰遇上質(zhì)量為5kg、以4m/s的速度向左運動的小球B,碰撞后B球恰好靜止，求碰撞后A球的速度.解析兩球在光滑水平面上運動，碰撞過程中系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒.取A球初速度方向為正方向初狀態(tài)：VA=6m/s,VB=-4m/s末狀態(tài)：VB=0,VA=?（待求）根據(jù)動量守恒定律，有mAVA+mBVB=mAVA-mBVB,mAVA+mBVBmBVB得VA=-0.67m/smA答案0.67m/s,方向向左傷3.（單選）質(zhì)量M=100kg的小船靜止在水面上，船首站著質(zhì)量m甲=40kg的游泳者甲，船尾站著質(zhì)量m乙=60kg的游泳者乙，船首指向左方，若甲、乙兩游泳者同時在同一水平線上

10、，甲朝左、乙朝右以3m/s的速率躍入水中，則（）A.小船向左運動，速率為1m/sB.小船向左運動，速率為0.6m/sC.小船向右運動，速率大于1m/sD.小船仍靜止解析設(shè)水平向右為正方向，兩游泳者同時跳離小船后小船的速度為V,根據(jù)甲、乙兩游泳者和小船組成的系統(tǒng)動量守恒有：一m甲V甲十m乙V乙+MV=0,代入數(shù)據(jù)，可得V=0.6m/s,其中負號表示小船向左運動，所以選項B正確.動量守恒的條件動量守恒定律mivi+m2V2=mvi動量守恒的表達式3綠=0、Api=綠2L動量守恒定律的普適性動量守恒定律習(xí)題課1.（單選）把一支槍水平固定在小車上，小車放在光滑的水平面上，槍發(fā)射出一顆子彈時，關(guān)于槍、子

11、彈和車，下列說法中正確的是（）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答案D2 .（單選）水平面上質(zhì)量分別為0.1kg和0.2kg的物體相向運動，過一段時間則要相碰，它們與水平面的動摩擦因數(shù)分別為0.2和0.1.假定除碰撞外在水平方向這兩個物體只受摩擦力作用，則碰撞過程中這兩個物體組成的系統(tǒng)（）A.動量不守恒B.動量守恒C.動量不一定守恒D.以上都有可能答案B3 .（單選）如圖3所示，質(zhì)

12、量為M的小車置于光滑的水平面上，車的上表面粗糙，有一質(zhì)量為m的木塊以初速度V0水平地滑至車的上表面，若車足夠長，則（）B.由于車表面粗糙，小車和木塊所組成的系統(tǒng)動量不守恒C.車表面越粗糙，木塊減少的動量越多D.車表面越粗糙，小車獲得的動量越多答案A4 .（單選）如圖4所示，質(zhì)量為M的盒子放在光滑的水平面上，盒子內(nèi)表面不光滑，盒內(nèi)放有一塊質(zhì)量為m的系統(tǒng)內(nèi)力,卜力+m2V2A.木塊的最終速度為mM+mV0圖3物體.從某一時刻起給m一個水平向右的初速度vo,那么在物塊與盒子前后壁多次往復(fù)碰撞后（）Un圖4A.兩者的速度均為零B.兩者的速度總不會相等C.物體的最終速度為mvo/M,向右D.物體的最終速

13、度為mvo/（M+m）,向右答案D概念規(guī)律題組1 .（單選）關(guān)于牛頓運動定律和動量守恒定律的適用范圍，下列說法正確的是（）A.牛頓運動定律也適合解決高速運動的問題B.牛頓運動定律也適合解決微觀粒子的運動問題C.動量守恒定律既適用于低速，也適用于高速運動的問題D.動量守恒定律適用于宏觀物體，不適用于微觀粒子答案C2 .（雙選）木塊a和b用一根輕彈簧連接起來，放在光滑水平面上，a緊靠在墻壁上，在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮，如圖1所示，當撤去外力后，下列說法中正確的是（）圖1A.a尚未離開墻壁前，a和b組成的系統(tǒng)的動量守恒B.a尚未離開墻壁前，a和b組成的系統(tǒng)的動量不守恒C.a離開墻壁后，a和b

14、組成的系統(tǒng)的動量守恒D.a離開墻壁后，a和b組成的系統(tǒng)的動量不守恒答案BC3 .（單選）如圖2所示，A、B兩物體質(zhì)量之比mA：mB=3：2,原來靜止在平板小車C上，A、B間有一根被壓縮的彈簧，地面光滑，當彈簧突然釋放后，則下列說法不正確的是（）AU圖2A.若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，A、B組成的系統(tǒng)的動量守恒B.若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，A、B、C組成的系統(tǒng)的動量守恒C.若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B組成的系統(tǒng)的動量守恒D.若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C組成的系統(tǒng)的動量守恒答案A4 .（單選）圖3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

15、，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（）A.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、機械能守恒答案B5 .（雙選）如圖4所示，水平面上有兩個木塊，兩木塊的質(zhì)量分別為mi、m2,且m2=2m1.開始兩木塊之間有一根用輕繩縛住的已壓縮輕彈簧，燒斷繩后，兩木塊分別向左、右運動.若兩木塊mi和m2與水平面間的動摩擦因數(shù)分別為四、%且因=2則在彈簧伸長的過程中，兩木塊（）7777777777777777777/777777777

16、圖4A.動量大小之比為1：1B,速度大小之比為2：1C.動量大小之比為2：1D,速度大小之比為1：1答案AB方法技巧題組6 .（單選）在高速公路上發(fā)生了一起交通事故，一輛質(zhì)量為1500kg向南行駛的長途客車迎面撞上了一輛質(zhì)量為3000kg向北行駛的卡車，撞后兩車連在一起，并向南滑行一段距離后靜止.100km/h,故轎車在碰撞前超速行駛.10 .一輛車在光滑水平路面上以速度v勻速行駛.車上的人每次以相同的速度4V（對地速度）向3行駛的正前方拋出一個質(zhì)量為m的沙包.拋出第一個沙包后，車速減為原來的4,則拋出第四4個沙包后，此車的運動情況如何？答案車以！的速度向后退3創(chuàng)新應(yīng)用題組11 .為了采集木星

17、和火星之間星云的標本，將航天器制成勺形，星云物質(zhì)彼此間相對靜止.航天器質(zhì)量為104kg,正以10km/s的速度運行，星云物質(zhì)速度為100m/s,方向與航天器相同，航天器沒有開啟動力裝置.如果每秒鐘可搜集10kg星云物質(zhì)，一個小時后航天器的速度變?yōu)槎嗌伲浚ㄒ陨纤俣染鄬τ谕粦T性參考系）答案2252m/s由動量守恒定律有m航v航+Amv云=（m航+Am）v,代入數(shù)據(jù)解得v=2252m/s.12 .質(zhì)量為1000kg的轎車與質(zhì)量為4000kg的貨車迎面相撞.碰撞后兩車絞在一起，并沿貨車行駛方向運動一段路程后停止（如圖7所示）.從事故現(xiàn)場測出，兩車相撞前，貨車的行駛速度為54km/h,撞后兩車的共同

18、速度為18km/h.該段公路對轎車的限速為100km/h,試判斷轎車是否超速行駛.圖7答案轎車超速行駛解析碰撞中兩車間的相互作用力很大，可忽略兩車受到的其他作用力，近似認為兩車在碰撞過程中動量守恒.設(shè)轎車質(zhì)量為m1,貨車質(zhì)量為m2；碰撞前轎車速度為v1，貨車速度為v2；碰撞后兩車的共同速度為v.選轎車碰撞前的速度方向為正方向.碰撞前系統(tǒng)的總動量為mIv+m2V2,碰撞后系統(tǒng)的總動量為（m1+m2）v，由動量守恒定律得:m1v1+m2V2=（m1+m2）v(m1+m2y何2V2VIm1不論何時，都要盡可能讓思考與反省預(yù)見到突發(fā)的激情，這于審慎者可輕而易舉做到。心煩意亂之時，首先要做的就是意識到這一點。先控制住自己的情緒，下決心不再使之加劇。有了這種高明的防范，就能很快終止怒氣。要懂得制怒之法，且止息于當止之時：奔跑時停下來最