物理粵教版選修3-5學(xué)案第1章第一二節(jié)物體的碰撞動(dòng)量動(dòng)量守恒定律

第一節(jié)物體的碰撞第二節(jié)動(dòng)量動(dòng)量守恒定律學(xué)習(xí)目標(biāo)重點(diǎn)難點(diǎn)1．探究物體彈性碰撞的一些特點(diǎn)，知道彈性碰撞和非彈性碰撞．2．理解動(dòng)量、沖量的概念，知道動(dòng)量的變化量也是矢量．3．理解動(dòng)量定理的確切含義，會(huì)用其解釋和計(jì)算碰撞、緩沖等現(xiàn)象．4．理解動(dòng)量守恒定律的確切含義和表達(dá)式，理解守恒條件，學(xué)會(huì)動(dòng)量守恒定律的基本應(yīng)用．重點(diǎn)：1．動(dòng)量、沖量的概念及動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律的理解．2．用動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律解釋有關(guān)問題．難點(diǎn)：1．動(dòng)量定理中各物理量的矢量性和利用動(dòng)量定理進(jìn)行有關(guān)計(jì)算．2．對(duì)動(dòng)量守恒定律條件的掌握．1．什么是碰撞碰撞是兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體在相遇的極短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的________的相互作用的過程，主要特點(diǎn)是：________、________、作用力峰值大等．2．正碰和斜碰物體間碰撞的形式多種多樣．兩小球碰撞，作用前后沿同一直線運(yùn)動(dòng)，稱為____．兩小球碰撞，作用前后不沿同一直線運(yùn)動(dòng)，稱為____．3．彈性碰撞和非彈性碰撞（1）若兩球碰撞前后形變能完全恢復(fù)，碰撞前后兩小球構(gòu)成的系統(tǒng)的動(dòng)能____，我們稱這種碰撞是彈性碰撞．（2）若兩球碰撞后它們的形變____完全恢復(fù)原狀，碰撞前后系統(tǒng)的動(dòng)能________，我們稱這種碰撞是非彈性碰撞．預(yù)習(xí)交流1如圖所示，光滑水平面上并排靜止著小球2、3、4，小球1以速度v0射來，已知四個(gè)小球完全相同，小球間發(fā)生彈性碰撞，則碰撞后各小球的運(yùn)動(dòng)情況如何？4．沖量和動(dòng)量物理學(xué)中，物體受到的力與力的作用時(shí)間的乘積叫做力的____，而運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和它的速度的乘積叫做物體的____．動(dòng)量是一個(gè)矢量，用符號(hào)____表示．它的方向和____的方向相同．在國(guó)際單位制中，動(dòng)量的單位是______，符號(hào)是__________．物體所受合力的沖量等于物體動(dòng)量的改變量，其表達(dá)式為____________，這個(gè)關(guān)系叫動(dòng)量定理．預(yù)習(xí)交流2我們到溜冰場(chǎng)溜冰，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣一個(gè)問題：大人和小孩相撞時(shí)，小孩被撞倒了，大人則安然無恙．根據(jù)前面所學(xué)習(xí)的牛頓第三定律知，大人和小孩受到的作用力的大小是相等的，那么兩者為什么出現(xiàn)了不同的情況呢？5．動(dòng)量守恒定律精確實(shí)驗(yàn)表明：物體碰撞時(shí)，如果系統(tǒng)所受到的__________，則系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變，這就是動(dòng)量守恒定律．設(shè)兩個(gè)質(zhì)量分別是m1和m2的物體組成的系統(tǒng)，碰撞前后速度分別由v1、v2變?yōu)関1′、v2′，則一維運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量守恒定律可以表示為：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′動(dòng)量守恒定律并不限于兩個(gè)物體間的相互作用，一個(gè)系統(tǒng)里可以包括任意數(shù)目的物體，只要整個(gè)系統(tǒng)受到的______等于零，系統(tǒng)的____守恒．預(yù)習(xí)交流3在光滑的水平面上有一輛平板車，一個(gè)人站在車上用大錘敲打車的左端，如圖所示，在連續(xù)的敲打下，這輛車能持續(xù)地向右運(yùn)動(dòng)嗎？在預(yù)習(xí)中還有哪些問題需要你在聽課時(shí)加以關(guān)注？請(qǐng)?jiān)谙铝斜砀裰凶鰝€(gè)備忘吧！我的學(xué)困點(diǎn)我的學(xué)疑點(diǎn)答案：1．非常大相互作用時(shí)間短作用力變化快2．正碰斜碰3．（1）相等（2）不能不再相等預(yù)習(xí)交流1：答案：小球1與小球2碰撞交換速度，小球2與3碰撞交換速度、小球3與小球4碰撞交換速度，最終小球1、2、3靜止，小球4以速度v0運(yùn)動(dòng)．4．沖量動(dòng)量p速度千克米每秒kg·m·s－1F·Δt＝mv′－mv預(yù)習(xí)交流2：答案：由牛頓第二定律知，質(zhì)量是慣性大小的量度，質(zhì)量大的物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難以改變，質(zhì)量小的物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變，所以，小孩被碰倒，這也說明了決定物體狀態(tài)的因素應(yīng)是質(zhì)量和速度．這樣，我們把質(zhì)量和速度組合在一起引入一個(gè)新的物理量——?jiǎng)恿浚?．合外力為零合外力總動(dòng)量預(yù)習(xí)交流3：答案：不能，當(dāng)錘頭打下去時(shí)，錘頭向右運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)總動(dòng)量要為零，車就向左運(yùn)動(dòng)；舉起錘頭時(shí)，錘頭向左運(yùn)動(dòng)，車就向右運(yùn)動(dòng)，用錘頭連續(xù)敲擊時(shí)，車只是左右擺動(dòng)，一旦錘頭不動(dòng)，車就會(huì)停下來，所以車不能持續(xù)向右運(yùn)動(dòng)．一、動(dòng)量與動(dòng)能1．我們知道動(dòng)量是一個(gè)矢量，它具有瞬時(shí)性、相對(duì)性的特點(diǎn)．（1）你對(duì)動(dòng)量的瞬時(shí)性是如何理解的？（2）為什么動(dòng)量具有相對(duì)性的特點(diǎn)？2．在必修2中我們學(xué)過“動(dòng)能”的概念，我們知道動(dòng)能也是描述運(yùn)動(dòng)物體狀態(tài)的量．（1）它和動(dòng)量有什么區(qū)別和聯(lián)系？（2）動(dòng)量大的物體動(dòng)能一定大嗎？（3）質(zhì)量和速度大小相同的兩個(gè)物體動(dòng)能相同，它們的動(dòng)量也一定相同嗎？（雙選）關(guān)于動(dòng)量的概念，下列說法中正確的是（）．A．動(dòng)量大的物體慣性一定大B．動(dòng)量大的物體運(yùn)動(dòng)一定快C．動(dòng)量相同的物體運(yùn)動(dòng)方向一定相同D．動(dòng)量相同的物體速度小的慣性大1．通常所說的物體的動(dòng)量是指物體在某一時(shí)刻的動(dòng)量，求動(dòng)量時(shí)應(yīng)明確物體某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度．2．動(dòng)量的表達(dá)式p＝mv是矢量表達(dá)式，動(dòng)量的方向與物體瞬時(shí)速度的方向相同．計(jì)算動(dòng)量時(shí)，如果物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，則選定一個(gè)正方向后，動(dòng)量的矢量運(yùn)算就可以轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算了．3．選取不同的參考系，同一物體的速度可能不同，物體的動(dòng)量也就不同，即動(dòng)量具有相對(duì)性，通常在不說明參考系的情況下，物體的動(dòng)量是指相對(duì)地面的動(dòng)量．4．設(shè)物體的初動(dòng)量p＝mv，末動(dòng)量p′＝mv′，則物體動(dòng)量的變化Δp＝p′－p＝mv′－mv．由于動(dòng)量是矢量，因此，上式一般意義上是矢量式．當(dāng)初、末動(dòng)量在同一直線上時(shí)，可通過正方向的選定，使動(dòng)量變化的計(jì)算簡(jiǎn)化為帶正、負(fù)號(hào)的代數(shù)運(yùn)算．二、沖量1．力的沖量的大小是否與參考系的選擇有關(guān)？2．力的沖量的運(yùn)算服從怎樣的運(yùn)算法則？3．如何求力的沖量？4．從1990年起，香港的中學(xué)生每年都要舉行趣味科學(xué)比賽，其中的一個(gè)項(xiàng)目叫“雞蛋撞地球”，要求設(shè)計(jì)一個(gè)保護(hù)裝置，使雞蛋從大約13m的高度落地后完好無損．為了參加這項(xiàng)比賽，有一位同學(xué)做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)．讓雞蛋從約1.5m的高處自由落下，分別落在海綿墊上和塑料盤上．（1）你會(huì)看到什么現(xiàn)象？（2）如何定性地解釋此類相關(guān)現(xiàn)象？放在水平面上質(zhì)量為m的物體，用一水平力F推它時(shí)間t，但物體始終沒有移動(dòng)，則這段時(shí)間內(nèi)F對(duì)物體的沖量為（）．A．0B．FtC．mgtD．無法判斷沖量的計(jì)算1．恒力的沖量．公式I＝Ft適用于計(jì)算某個(gè)恒力的沖量，這時(shí)沖量的數(shù)值等于力與作用時(shí)間的乘積，沖量的方向與恒力的方向一致．2．變力的沖量．（1）變力的沖量通?？衫脛?dòng)量定理I＝Δp求解．（2）若力為同一方向均勻變化的力，該力的沖量可以用平均力計(jì)算．（3）可用圖象法計(jì)算，如圖所示，若某一力的方向恒定不變，那么在Ft圖象中，圖中陰影部分的面積就表示力在時(shí)間Δt＝t2－t1內(nèi)的沖量．三、動(dòng)量定理1．如何正確區(qū)分動(dòng)量和動(dòng)量的變化量？2．足球守門員可以很輕易地接住飛往球門的足球，但是假如飛來的是一個(gè)相同速度的鉛球，守門員還能接住嗎？假如飛來的是一個(gè)相同質(zhì)量的子彈頭，守門員還能接住嗎？可以想像，如果守門員敢去接，那么產(chǎn)生的后果肯定與接住足球的效果不一樣．打籃球時(shí)接球要有個(gè)緩沖，硬接手會(huì)很痛，甚至受傷．這些現(xiàn)象的背后有什么規(guī)律嗎？3．將紙帶的一端壓在裝滿水的飲料瓶底下，如圖甲所示，用手慢慢地拉動(dòng)紙帶，可以看到瓶子跟著移動(dòng)起來．拉緊紙帶，用指頭向下快速擊打紙帶，可以看到紙帶從瓶底抽出，而飲料瓶卻平穩(wěn)地停留在原處，如圖乙所示．試說明產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因．質(zhì)量m＝70kg的撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員從h＝5.0m高處落到海綿墊上，經(jīng)Δt1＝1s后停止，則該運(yùn)動(dòng)員身體受到的平均沖力約為多少？如果是落到普通沙坑中，經(jīng)Δt2＝0.1s停下，則沙坑對(duì)運(yùn)動(dòng)員的平均沖力約為多少？（g取10m/s2）1．由于動(dòng)量是矢量，動(dòng)量的變化量也是矢量，所以求動(dòng)量的變化量時(shí)要應(yīng)用平行四邊形定則．若初、末動(dòng)量在同一直線上，則可將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算，但此時(shí)要先選取正方向，并且一定要注意初、末動(dòng)量的正負(fù)號(hào)．動(dòng)量變化包括三種情況：動(dòng)量的大小變化，動(dòng)量的方向變化，動(dòng)量的大小方向都發(fā)生變化．2．動(dòng)量定理不僅適用于恒力，也適用于變力，其研究對(duì)象可以是單個(gè)物體，也可以是可視為單個(gè)物體的系統(tǒng)．動(dòng)量定理主要有以下應(yīng)用：（1）應(yīng)用F·Δt＝Δp分析物理現(xiàn)象①若Δp一定，Δt越小，力F就越大．即在動(dòng)量變化一定的情況下，通過減小作用時(shí)間，可以增大作用力．反之，要想減小作用力，可以通過延長(zhǎng)作用時(shí)間來實(shí)現(xiàn)，如我們從高處跳到低處時(shí)屈腿，跳高時(shí)運(yùn)動(dòng)員落到海綿墊子上等現(xiàn)象中都通過延長(zhǎng)作用時(shí)間來減小作用力．②F一定，力的作用時(shí)間越長(zhǎng)，動(dòng)量變化越大；力的作用時(shí)間越短，動(dòng)量變化越?。?）應(yīng)用動(dòng)量定理可進(jìn)行定量計(jì)算①據(jù)動(dòng)量定理I＝Δp或FΔt＝mv′－mv可知：a．若已知I可求Δp．b．若已知Δp可求I．c．若已知Δp及作用時(shí)間t可求平均作用力F．②應(yīng)用動(dòng)量定理解題的一般步驟：a．確定研究對(duì)象；b．對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行正確的受力分析，確定合外力及作用時(shí)間；c．找出物體的初、末狀態(tài)并確定相應(yīng)的動(dòng)量；d．選取正方向，確定每個(gè)動(dòng)量的符號(hào)；e．根據(jù)動(dòng)量定理列方程求解．四、動(dòng)量守恒定律試運(yùn)用牛頓第二定律和牛頓第三定律導(dǎo)出動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式．如圖所示，設(shè)車廂長(zhǎng)為l，質(zhì)量為M，靜止在光滑水平面上，車廂內(nèi)有一質(zhì)量為m的物體，以速度v0向右運(yùn)動(dòng)，與車廂壁來回碰撞n次后，靜止于車廂中，這時(shí)車廂的速度為（）．A．v0，水平向右B．0C．eq\f(mv0,M＋m)，水平向右D．eq\f(Mv0,M－m)，水平向右動(dòng)量守恒定律的常用的表達(dá)式：（1）p＝p′（系統(tǒng)作用前的總動(dòng)量p等于系統(tǒng)作用后的總動(dòng)量p′）；（2）Δp1＝－Δp2（相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，一個(gè)物體動(dòng)量的變化量與另一個(gè)物體的動(dòng)量的變化量大小相等、方向相反）；（3）Δp＝0（系統(tǒng)的總動(dòng)量增量為0）；（4）m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′（相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，作用前的總動(dòng)量等于作用后的總動(dòng)量）．五、對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解1．如何理解動(dòng)量守恒定律的“矢量性”？2．如何理解動(dòng)量守恒定律的“相對(duì)性”？3．如何理解動(dòng)量守恒定律的“條件性”？4．如何理解動(dòng)量守恒定律的“同時(shí)性”？5．如何理解動(dòng)量守恒定律的“普適性”？甲、乙兩個(gè)玩具小車在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，它們的質(zhì)量和速度大小分別為m1＝0.5kg，v1＝2m/s；m2＝3kg，v2＝1m/s．兩小車相碰后，乙車的速度減小為v2′＝0.5m/s，方向不變，求甲車的速度v1′．應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的基本步驟：（1）分析題意，合理地選取研究對(duì)象，明確系統(tǒng)是由哪幾個(gè)物體組成的．（2）分析系統(tǒng)的受力情況，分清內(nèi)力和外力，判斷系統(tǒng)的動(dòng)量是否守恒．（3）確定所研究的作用過程．選取的過程應(yīng)包括系統(tǒng)的已知狀態(tài)和未知狀態(tài)，通常為初態(tài)到末態(tài)的過程，這樣才能列出對(duì)解題有用的方程．（4）對(duì)于物體在相互作用前后運(yùn)動(dòng)方向都在一條直線上的問題，設(shè)定正方向，各物體的動(dòng)量方向可以用正、負(fù)號(hào)表示．（5）建立動(dòng)量守恒方程，代入已知量求解．1．物體受到的沖量越大，則（）．A．它的動(dòng)量一定越大B．它的動(dòng)量變化一定越快C．它的動(dòng)量的變化量一定越大D．它所受到的作用力一定越大2．現(xiàn)有甲、乙兩滑塊，質(zhì)量分別為3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向運(yùn)動(dòng)，發(fā)生了碰撞．已知碰撞后，甲滑塊靜止不動(dòng)，那么這次碰撞是（）．A．彈性碰撞B．非彈性碰撞C．完全非彈性碰撞D．條件不足，無法確定3．一質(zhì)量為m的物體放在光滑的水平面上，今以恒力F沿水平方向推該物體，在相同的時(shí)間間隔內(nèi)，下列說法正確的是（）．A．物體的位移相等B．物體動(dòng)能的變化量相等C．F對(duì)物體做的功相等D．物體動(dòng)量的變化量相等4．如圖所示，跳水運(yùn)動(dòng)員（圖中用一小圓圈表示）從某一峭壁上水平跳出，跳入湖水中，已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m＝60kg，初速度v0＝10m/s．若經(jīng)過1s后，速度為v＝10eq\r(2)m/s，則在此過程中，運(yùn)動(dòng)員動(dòng)量的變化量為（g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力）（）．A．600kg·m/sB．600eq\r(2)kg·m/sC．600（eq\r(2)－1）kg·m/sD．600（eq\r(2)＋1）kg·m/s5．把一支玩具槍水平地固定在小車上，小車放在光滑的水平地面上，玩具槍發(fā)射出子彈時(shí)，關(guān)于槍、子彈和車的下列說法中正確的是（）．A．玩具槍和子彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．玩具槍和車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C．若忽略子彈和槍筒之間的摩擦，玩具槍、車和子彈組成系統(tǒng)的動(dòng)量才近似守恒D．玩具槍、子彈和車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒6．質(zhì)量為60kg的建筑工人，不慎從高空跌下，由于彈性安全帶的作用使他懸掛起來，已知彈性安全帶的緩沖時(shí)間為1.2s，安全帶原長(zhǎng)5m，則安全帶所受的平均作用力為多大？（g取10m/s2）提示：用最精煉的語言把你當(dāng)堂掌握的核心知識(shí)的精華部分和基本技能的要領(lǐng)部分寫下來并進(jìn)行識(shí)記．知識(shí)精華技能要領(lǐng)答案：活動(dòng)與探究1：1．答案：（1）動(dòng)量是狀態(tài)量，我們談到物體的動(dòng)量，總是指物體在某一時(shí)刻的動(dòng)量，因此在用p＝mv計(jì)算某時(shí)刻的動(dòng)量時(shí)，v應(yīng)取這一時(shí)刻的瞬時(shí)速度．（2）速度的大小和方向跟參考系的選擇有關(guān)，因此動(dòng)量也具有相對(duì)性，選用不同的參考系時(shí)，同一運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量可能不同．通常在不說明參考系的情況下，物體的動(dòng)量是指物體相對(duì)于地面的動(dòng)量．2．答案：（1）動(dòng)量與動(dòng)能的比較區(qū)別動(dòng)量動(dòng)能性質(zhì)矢量標(biāo)量大小p＝mvEk＝eq\f(1,2)mv2變化情況v變化，p一定變化v變化，ΔEk可能為零聯(lián)系p＝eq\r(2mEk)，Ek＝eq\f(p2,2m)（2）由動(dòng)量和動(dòng)能的關(guān)系式p＝eq\r(2mEk)可知，動(dòng)量大的物體動(dòng)能不一定大，還要考慮質(zhì)量的大?。?）質(zhì)量和速度大小相同的兩個(gè)物體動(dòng)能相同，但動(dòng)量不一定相同，因?yàn)閯?dòng)能是標(biāo)量，而動(dòng)量是矢量，動(dòng)量大小相同，但方向可能不同．遷移與應(yīng)用1：CD解析：物體的動(dòng)量是由速度和質(zhì)量?jī)蓚€(gè)因素決定的，動(dòng)量大的物體質(zhì)量不一定大，慣性也不一定大；同樣，動(dòng)量大的速度也不一定大，但由于動(dòng)量是矢量，動(dòng)量相同說明動(dòng)量大小相等、方向相同，所以此時(shí)物體速度方向一定相同，即運(yùn)動(dòng)方向相同．此時(shí)，速度小的物體質(zhì)量肯定大，因此慣性也大．活動(dòng)與探究2：1．答案：由于力和時(shí)間均與參考系無關(guān)，所以力的沖量也與參考系的選擇無關(guān)．2．答案：沖量是矢量，沖量的運(yùn)算服從平行四邊形定則，合沖量等于各外力的沖量的矢量和，若整個(gè)過程中，不同階段受力不同，則合沖量為各階段沖量的矢量和．3．答案：沖量是過程量，它是力在一段時(shí)間內(nèi)的積累，它取決于力和時(shí)間這兩個(gè)因素．所以求沖量時(shí)一定要明確所求的是哪一個(gè)力在哪一段時(shí)間內(nèi)的沖量．4．答案：（1）落到海綿墊上的雞蛋完好，而落到塑料盤上的雞蛋破碎．（2）定性解釋在動(dòng)量變化一定的情況下，如果需要增大作用力，必須縮短作用時(shí)間；在動(dòng)量變化一定的情況下，如果需要減小作用力，必須延長(zhǎng)作用時(shí)間——緩沖作用．遷移與應(yīng)用2：B解析：對(duì)于沖量的理解要與做功區(qū)分開，當(dāng)有力作用在物體上時(shí)，經(jīng)過一段時(shí)間的累計(jì)，該力對(duì)物體就有沖量，不管物體是否發(fā)生了位移，即沖量的大小只與力和時(shí)間有關(guān)，與位移是沒有關(guān)系的．本題中力F對(duì)物體有了沖量但物體卻沒有位移的原因是摩擦力對(duì)物體也有沖量，這兩個(gè)沖量的大小相等，方向相反，合沖量為零．活動(dòng)與探究3：1．答案：動(dòng)量和動(dòng)量的變化量是兩個(gè)不同的概念，動(dòng)量描述的是物體運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)量，動(dòng)量的變化量描述的是物體運(yùn)動(dòng)的過程量．動(dòng)量和動(dòng)量的變化量都是矢量，但動(dòng)量的方向與速度方向相同，而動(dòng)量的變化量的方向與速度方向無關(guān)，它是由速度變化量Δv的方向來決定的．動(dòng)量的變化量的方向也可以通過三角形定則來確定，如圖所示．2．答案：沖擊效果和質(zhì)量、速度都有關(guān)系，可以通過改變作用時(shí)間來改變其作用效果．3．答案：物體動(dòng)量的改變量取決于外力的沖量大小．飲料瓶在水平方向上受到摩擦力，第一次作用時(shí)間長(zhǎng)，沖量大，動(dòng)量變化量大，飲料瓶移動(dòng)；第二次作用時(shí)間短，沖量小，動(dòng)量變化量小，飲料瓶不移動(dòng)．遷移與應(yīng)用3：答案：1400N7700N解析：以全過程為研究對(duì)象，初、末動(dòng)量的數(shù)值都是0，所以運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)量變化量為零，根據(jù)動(dòng)量定理，合力的沖量為零，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，物體下落到地面上所需要的時(shí)間是t＝eq\r(\f(2h,g))＝1s下落到海綿墊子上時(shí)，mg（t＋Δt1）－eq\x\to(F)Δt1＝0代入數(shù)據(jù)，解得eq\x\to(F)＝1400N下落到沙坑中，mg（t＋Δt2）－eq\x\to(F)′Δt2＝0代入數(shù)據(jù)，解得eq\x\to(F)′＝7700N．活動(dòng)與探究4：答案：如圖所示，在水平桌面上做勻速運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)小球，質(zhì)量分別是m1和m2，沿著同一直線向相同方向運(yùn)動(dòng)，速度分別是v1和v2，且v2＞v1．當(dāng)?shù)诙€(gè)小球追上第一個(gè)小球時(shí)兩球碰撞，設(shè)碰撞后的速度分別是v1′和v2′．碰撞過程中第一個(gè)球所受第二個(gè)球?qū)λ淖饔昧κ荈1，第二個(gè)球受第一個(gè)球?qū)λ淖饔昧κ荈2．根據(jù)牛頓第二定律，碰撞過程中兩球的加速度分別是a1＝eq\f(F1,m1)，a2＝eq\f(F2,m2)．根據(jù)牛頓第三定律，F(xiàn)1與F2大小相等、方向相反，即F1＝－F2．所以有：m1a1＝－m2a2碰撞時(shí)兩球之間力的作用時(shí)間很短，用Δt表示，由加速度的定義式知a1＝eq\f(v1′－v1,Δt)a2＝eq\f(v2′－v2,Δt)把加速度的表達(dá)式代入m1a1＝－m2a2，移項(xiàng)后得到m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′它表示兩球碰撞前的動(dòng)量之和等于碰撞后的動(dòng)量之和，這反映了這兩個(gè)小球碰撞過程中動(dòng)量守恒．遷移與應(yīng)用4：C解析：物體和車廂組成的系統(tǒng)所受的合外力為零，物體與小車發(fā)生碰撞n次的過程中系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，只考慮初、末態(tài)，忽略中間過程，則m的初速度為v1＝v0，M的初速度為v2＝0；作用后它們的末速度相同，即v1′＝v2′＝v．由動(dòng)量守恒定律m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′得：mv0＝（m＋M）v解得v＝eq\f(mv0,m＋M)，方向與v0相同，水平向右．選項(xiàng)C正確．活動(dòng)與探究5：1．答案：矢量性是指定律的表達(dá)式是一個(gè)矢量式．（1）該式說明系統(tǒng)的總動(dòng)量在任意兩個(gè)時(shí)刻不僅大小相等，而且方向也相同．（2）在求系統(tǒng)的總動(dòng)量p＝p1＋p2＋…時(shí)，要按矢量運(yùn)算法則計(jì)算．2．答案：相對(duì)性是指動(dòng)量守恒定律中，系統(tǒng)中各物體在相互作用前后的動(dòng)量，必須相對(duì)于同一慣性系，各物體的速度通常均為對(duì)地的速度．3．答案：條件性是指動(dòng)量守恒是有條件的，應(yīng)用時(shí)一定要首先判斷系統(tǒng)是否滿足守恒條件．（1）系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為零，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒．（2）系統(tǒng)受外力，但在某一方向上合外力為零，則系統(tǒng)在這一方向上動(dòng)量守恒．4．答案：同時(shí)性是指動(dòng)量守恒定律中p1、p2…必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用前同一時(shí)刻的動(dòng)量，p1′、p2′…必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用后同一時(shí)刻的動(dòng)量．5．答案：普適性是指動(dòng)量守恒定律不僅適用于兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，也適用于多個(gè)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)．遷移與應(yīng)用5：答案：1m/s，方向與乙車原來的方向相同．解析：設(shè)碰前甲車運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较颍畬?duì)兩車組成的系統(tǒng)，由于在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)，作