16.3動(dòng)量守恒定律 學(xué)案(人教版選修3)

金陽課資網(wǎng)選修3-5【教目】

第三光．3動(dòng)守定1．理解內(nèi)力和外力的概念。2．理解動(dòng)量守恒定律的確切含和表達(dá)式，知道定律的適用條件。3．掌握應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決題的一般步驟。重：動(dòng)量恒定律難：應(yīng)用量守恒定律解決問題【自預(yù)】1.系內(nèi)和外力在物理學(xué)中幾有相互作用物體合稱為統(tǒng)內(nèi)物體間的作用力叫做，系統(tǒng)以外的物體對(duì)系統(tǒng)的作用力叫做。2.動(dòng)守定(1)定律的推導(dǎo)過程(2)內(nèi)容：(3)表達(dá)式：p＝′

。對(duì)兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，可寫為v＋v＝′＋v′。式、分別為物體的質(zhì)量，、為互用前兩體的速度v′、′相互作用后兩物體的速度。該表達(dá)式還可寫作＋′＋p′。若物體1的量變化為Δp，體的動(dòng)變化為Δp，則動(dòng)量守恒定律表達(dá)式可寫為Δ＝－Δp。動(dòng)守的件①系統(tǒng)內(nèi)的任何物體都不受外力作用一種理想化的情形空兩星球的碰撞，微觀粒子間的碰撞都可視為這種情形。②系統(tǒng)雖然受到了外力作用但受外力之和為零光滑水平面上兩物體的碰撞就是這種情形，兩物體所受的重力和支持力的合力為零。③系統(tǒng)所受的外力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于系統(tǒng)內(nèi)各物體間的內(nèi)力時(shí)統(tǒng)的總動(dòng)量近似守恒拋出去的手榴彈在空中爆炸的瞬間火的內(nèi)力遠(yuǎn)大于其重力重完全可以忽略不計(jì)動(dòng)量近似守恒兩火車車廂在鐵軌上相時(shí)碰撞瞬間車廂間的作用力遠(yuǎn)大于鐵軌給車廂的摩擦力，動(dòng)量近似守恒。④系統(tǒng)所受的合外力不為零F外≠0但在某方向上合外力為(0或＝0)，則系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守恒?！镜淅恳幌祪?nèi)力外【1】如圖16－－所示斜體固在水平地面上物、B疊放斜面上，且保持靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法中正確的是()A．在、、三組成的系統(tǒng)中所的重力是內(nèi)力B．在、組的系統(tǒng)中A、之的靜摩擦力是內(nèi)力C．、之的靜摩擦力是外力D．物塊B對(duì)物塊壓力是內(nèi)力二系統(tǒng)動(dòng)量守恒【2】圖－－3所示，、兩物體的質(zhì)量mAmB，中間用一段細(xì)繩相連并有一被壓縮的彈簧，放在平板小車C后B第1頁共7頁

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金陽課資網(wǎng)均處于靜止?fàn)顟B(tài)。若地面光滑，則在細(xì)繩被剪斷后、從C上未滑離之前，、在C上沿相反方向滑動(dòng)過程中(A．若A、B與之的摩擦力大小相同，則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒ABC組成的系統(tǒng)動(dòng)量也守恒B．若、與之的摩擦力大小不相同，則A成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒A、、組成的系統(tǒng)動(dòng)量也不守恒C．若A、BC間的摩擦力大小不相同，則A、組的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，但A、、組的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D．以上說法均不對(duì)【3．圖16－－所示裝置中木塊B與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)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(duì)象系)，則此系統(tǒng)在子彈始射入木塊到彈簧壓縮至最短的過程中()A．動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒B．動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒C．動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒D．動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒【4如16－－所示一帶有半徑為R的1/4光滑圓弧的小車其質(zhì)量為M置于光滑水平面上一質(zhì)量為的球從圓弧的最頂端由靜止釋放球離開小車時(shí)球和車的速度分別是多少？【后習(xí)．在光滑水平面上AB兩車中間有一彈簧，如圖－1示，用手抓住小車并將彈簧壓縮后使小車處于靜止?fàn)顟B(tài)。將兩小車及彈簧看做一個(gè)系統(tǒng)，下面說法正確的)第2頁共7頁

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金陽課資網(wǎng)A兩手同時(shí)放開后，系統(tǒng)總動(dòng)量始終為零B先放開左手，再放開右手后，動(dòng)量不守恒C．放開左手，后放開右手，總動(dòng)量向左D無何時(shí)放手手放開后統(tǒng)總動(dòng)量都保持不變，但系統(tǒng)的總動(dòng)量不一定為零一平板車停止光滑水平面上車上一人(原來也靜止)用大錘敲打車的左端如－2所，在錘的連續(xù)敲打下，這平板車()A左右來回運(yùn)動(dòng)B向左運(yùn)動(dòng)C．右運(yùn)動(dòng)D．止動(dòng)．在光滑水平面上停著一輛平板車，車左端站著一個(gè)大人，右端站著一個(gè)小孩，此平板車靜止。在大人和小孩相向運(yùn)動(dòng)而交換位置的過程中，平板車的運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)該)A向右運(yùn)動(dòng)B向左運(yùn)動(dòng)C．止D．述種情況都有可能．如圖3－3所，三個(gè)小球的質(zhì)量均為，BC兩用輕彈簧連接后放在光滑的水平面上球速度沿B兩球心的連線向B球運(yùn)動(dòng)，碰后兩粘在一起。對(duì)A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法正確的()A機(jī)械能守恒，動(dòng)量守恒B機(jī)械能不守恒，動(dòng)量守恒C．球速度相等后，將一起做勻速運(yùn)動(dòng)D．球度相等后，速度仍將變化．甲、乙兩人站在光滑的水平冰面上，他們的質(zhì)量都是，手持一個(gè)質(zhì)量為m的，現(xiàn)甲把球以對(duì)地為的度傳給，乙接球后又以對(duì)地為的度把球傳回甲，甲接到球后，甲、乙兩人的速度大小之比()

M－m

MM＋m)MC.M＋m第3頁共7頁

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11222金陽課資網(wǎng)11222如圖－4所小在滑的水平面上向左運(yùn)動(dòng)塊水平向右在小車的水平車板上運(yùn)動(dòng)，且未滑出小車，下列說法中正確的()A若小車的動(dòng)量大于木塊的動(dòng)量，則木塊先減速再加速后勻速B若小車的動(dòng)量大于木塊的動(dòng)量，則小車先減速再加速后勻速C．小車的動(dòng)量小于木塊的動(dòng)量，則木塊先減速后勻速D．小的動(dòng)量小于木塊的動(dòng)量，則小車先減速后勻速7.質(zhì)量為10g的彈，以的度射入量為240g、靜止在光滑水平桌面上的木塊并在木塊中此木塊運(yùn)的速度是多大？如果子彈把木塊打穿彈過后的速度為100m/s，這時(shí)木塊的速度又多大？如圖3－示質(zhì)量為＝kg滑塊靜止于光滑的水平面上一質(zhì)量為＝50的2小球以m/s的率到滑塊后又以800的率被彈回，試求滑塊獲得的速度。．質(zhì)量為＝10的小球在光滑的水平桌面上以＝30cm/s的率向右運(yùn)動(dòng)恰遇上質(zhì)量為＝50的球以v＝cm/s速率向左運(yùn)動(dòng)，碰撞后，小球恰靜止，則碰后小球的度大小、方向如何？1例答：1.【案B【解析斷個(gè)力是內(nèi)力還是力應(yīng)確定系統(tǒng)后按照內(nèi)力和外力的概念去判斷，沒有系統(tǒng)這個(gè)大前提而作的判斷是沒有意義的。所以只有項(xiàng)正確。2.【案AC【解析】當(dāng)AB兩物組成一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，彈簧的彈力為內(nèi)力，而、與C之的摩擦力為外力。當(dāng)A與C之的摩擦力等大反向時(shí)A、組的系統(tǒng)所受外力之和為零，動(dòng)量守恒；當(dāng)A、與C之間的摩擦力大小不相等時(shí)A、組的系統(tǒng)所受外力之和不為零，動(dòng)量不守恒。而對(duì)于A、、組的系統(tǒng)，由于彈簧的彈力、與間的摩擦力均為內(nèi)力，故不論、與C之的摩擦力的大小是否相等、B、組成的系統(tǒng)所的外力之第4頁共7頁

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12122121M22金陽課資網(wǎng)12122121M22和均為零，故系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。解：系統(tǒng)受到墻壁對(duì)彈簧的作用，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒。子彈射入木塊的過程中要摩擦生熱，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒。答案：解析球和車組成的系統(tǒng)雖然總動(dòng)量不守恒在平方向動(dòng)量守恒全過程滿足機(jī)械能守恒，設(shè)球車分離時(shí)，球的速度為，向向左，車的速度v，向向右。則：m－M＝①1＝v＋M②由①②＝課后練習(xí)答案：

MgR

，＝

mMMm)解在兩手同時(shí)放開后，水平方向無外力作用，只有彈的彈內(nèi))故動(dòng)量守恒，即系統(tǒng)的總動(dòng)量始終為零A對(duì)先放開左手，再放開右手后，是指兩手對(duì)系統(tǒng)都無作用力之后的那一段時(shí)間，系統(tǒng)所受合外力也為零，即動(dòng)量是守恒的B錯(cuò)誤；先放開左手，系統(tǒng)在右手作用下生向左的沖量有向左的動(dòng)量放開右手后統(tǒng)的動(dòng)量仍守恒，即此后的總動(dòng)量向左正；其實(shí)，無論何時(shí)放開手，只要是兩手都放開就滿足動(dòng)量守恒的條件即系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不若同時(shí)放開那么作用后系統(tǒng)的總動(dòng)量就等于放手前的總動(dòng)量即為零若兩手先后放那么兩手都放開后的總動(dòng)量就與放開最后一只手后系統(tǒng)所具有的總動(dòng)量相等，即不為零D正確。答案：A、D解：系統(tǒng)平方向總動(dòng)量為零，車左右運(yùn)動(dòng)方向與錘頭左右運(yùn)動(dòng)方向相反，錘頭運(yùn)動(dòng)，車就運(yùn)動(dòng)，錘頭不動(dòng)，車就停下。答案：A解以大人、小孩和平板車三者作為研究對(duì)象，系統(tǒng)水平方向所受的合外力為零，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可在大人小孩相互交換位置時(shí)統(tǒng)的重心位置保持不變?cè)诖笕撕托『⑾嗷ソ粨Q位置時(shí)可定板車不動(dòng)則在大人和小孩相互交換位置后系統(tǒng)的重心將右移(因大人的質(zhì)量要大于小孩的質(zhì)。因此為使系統(tǒng)的重心位置保持不變，平板車必須左移，故B項(xiàng)確。答案：解因水平面光滑，故系統(tǒng)的動(dòng)量守恒A、兩碰撞過程中機(jī)械能有損失A錯(cuò)誤，正；三球速度等時(shí)，彈簧形變量最大，彈力最大，故三球速度仍將發(fā)生變化，C誤D正。答案：、解：甲乙間傳遞球的過程中，不必考慮過程中的細(xì)節(jié)，只考慮初狀態(tài)和末狀態(tài)的情況。研究對(duì)象是由甲、乙二人和球組成的系統(tǒng)，開始時(shí)的總動(dòng)量為零意時(shí)刻系統(tǒng)第5頁共7頁

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＋12121131m＋M＋×10321M3331222221金陽課資網(wǎng)＋12121131m＋M＋×10321M3331222221的總動(dòng)量總為零。設(shè)甲的速度為，的速度為，二者方向相反，根據(jù)動(dòng)量守恒M(＋)＝M，則＝。答案：D解：小車木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。若小車動(dòng)量大于木塊的動(dòng)量，則最后相對(duì)靜止時(shí)整體向左運(yùn)動(dòng)，故木塊先向右減速，再向左加速，最后與車同速。答案：AC【案12m/s8.33m/s【解析】子彈質(zhì)量為，初速度為v，塊的質(zhì)量為M，度為v，由動(dòng)量守恒定律得m＝(＋)m＝′＋

2m×10×300解得＝＝＝121m－′′＝2×10×－10＝240×

×

＝m/解析：小球和滑塊組成的系統(tǒng)，在水平方向上不受外力，豎直方向上所受合力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以小球初速度方向?yàn)檎较颍瑒t有

1

＝1000，′＝－m/s，＝0又m＝×1

kg，m＝2由動(dòng)量守恒定律有：＋＝m′＋m′112代入數(shù)據(jù)解得′＝90m/s，方向與小球初速度方向致。答案：90m/