人教版選修35-163動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用

2019年教育部“一師一優(yōu)課，一課一名師”課堂實(shí)錄粵教版高中物理選修3-5第一單元第03節(jié)（共3課時(shí)）主講：廣東省鶴山市鶴華中學(xué)高中物理二級(jí)教師楊潔玲動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用——幾種常見(jiàn)物理模型（第2課時(shí)）2019年教育部“一師一優(yōu)課，一課一名師”課堂實(shí)錄粵教版1動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用——幾種常見(jiàn)物理模型鶴華中學(xué)楊潔玲動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用鶴華中學(xué)楊潔玲21kg的物塊a自圓弧軌道頂端由靜止釋放，質(zhì)量m2＝0.2019年教育部“一師一優(yōu)課，一課一名師”課堂實(shí)錄80s與B發(fā)生彈性碰撞。（3）彈簧的最大彈性勢(shì)能。2、動(dòng)量守恒定的應(yīng)用（幾種常見(jiàn)模型）：6、如圖所示，一輕質(zhì)彈簧兩端連著物體A和B，放在光滑的水平面上，物體A被水平速度為v0質(zhì)量為m的子彈擊中，子彈嵌在其中，已知A的質(zhì)量是B的質(zhì)量的3/4，子彈的質(zhì)量是B的質(zhì)量的1/4.（6）涉及能量：①能量守恒8、兩滑塊a、b沿水平面上同一條直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，并發(fā)生碰撞；對(duì)子彈木塊整體，由動(dòng)量定理得：系統(tǒng)動(dòng)量守恒原則應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題的一般方法：③物塊相對(duì)木板滑行的位移．7、如圖所示，粗糙的水平面連接一個(gè)豎直平面內(nèi)的半圓形光滑軌道，其半徑為R=0.（1）明確研究對(duì)象（系統(tǒng)由誰(shuí)組成）（三）系統(tǒng)某個(gè)方向上動(dòng)量守恒（1）小鐵塊C滑上B瞬間AB的速度；設(shè)兩小球均可以看作質(zhì)點(diǎn)，它們的碰撞時(shí)間極短，且已知木塊A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.a、b滑塊碰撞后有共同速度：6、解：（1）由題意得：2019年教育部“一師一優(yōu)課，一課一名師”課堂實(shí)錄已知a、b與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.中心備課組成員：陳萍、馮向暉、楊潔玲（2）光滑圓弧面的半徑。和機(jī)械能守恒得：若A、B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g。復(fù)習(xí)引人動(dòng)量守恒定律1．內(nèi)容表述：一個(gè)系統(tǒng)不受外力或受外力矢量和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。2．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式：1kg的物塊a自圓弧軌道頂端由靜止釋放，質(zhì)量m2＝0.復(fù)習(xí)引33．成立條件：(1)理想守恒：系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零，則系統(tǒng)動(dòng)量守恒．(2)近似守恒：系統(tǒng)受到的合力不為零，但當(dāng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)量可近似看成守恒（如碰撞問(wèn)題中的摩擦力，爆炸過(guò)程中的重力等外力比起相互作用的內(nèi)力來(lái)小得多，可以忽略不計(jì)）(3)分方向守恒：系統(tǒng)在某個(gè)方向上所受合力為零時(shí)，系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守恒．3．成立條件：4幾種常見(jiàn)的物理模型（一）碰撞模型①?gòu)椥耘鲎玻孩诜菑椥耘鲎玻禾乩和耆菑椥耘鲎玻簞?dòng)量守恒，機(jī)械能守恒（動(dòng)能不損失）動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒（有動(dòng)能損失）動(dòng)量守恒，動(dòng)能損失最大。（以共同速度運(yùn)動(dòng)）幾種常見(jiàn)的物理模型（一）碰撞模型①?gòu)椥耘鲎玻孩诜菑椥耘鲎玻禾?彈性碰撞的公式：ABV0靜止ABV2ˊ

V1ˊ

由動(dòng)量守恒得：

m1V0=m1V1′+m2V2′由系統(tǒng)機(jī)械能守恒上式只適用于B球靜止的情況。聯(lián)立兩式解得彈性碰撞的公式：ABV0靜止ABV2ˊV1ˊ

由動(dòng)量守6１、質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿一直線(xiàn)向同一方向運(yùn)動(dòng)，A球的動(dòng)量為PA＝7kg·m／s，B球的動(dòng)量為PB=5kg·m／s,當(dāng)A球追上B球發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動(dòng)量可能為()A．B．C．D．

A１、質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿一直線(xiàn)向同一方向運(yùn)動(dòng)7

解決碰撞問(wèn)題須同時(shí)遵守的三個(gè)原則:

一.系統(tǒng)動(dòng)量守恒原則

三.碰后物體運(yùn)動(dòng)情況要符合實(shí)際情景例如：追趕碰撞：碰撞前：碰撞后：在前面運(yùn)動(dòng)的物體的速度一定不小于在后面運(yùn)動(dòng)的物體的速度二.能量不增加的原則

解決碰撞問(wèn)題須同時(shí)遵守的三個(gè)原則:三.82、如圖所示，內(nèi)壁光滑、半徑R＝1.25m的四分之一圓弧軌道AB在最低點(diǎn)B與粗糙水平軌道BC相切，質(zhì)量m1＝0.1kg的物塊a自圓弧軌道頂端由靜止釋放，質(zhì)量m2＝0.2kg的物塊b靜止在水平軌道上，與B點(diǎn)相距x＝4m，一段時(shí)間后物塊a、b發(fā)生彈性正碰。已知a、b與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.2，忽略空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。（1）物塊a、b碰撞前a的速度大小；（2）物塊a、b碰撞后相距的最遠(yuǎn)距離。2、如圖所示，內(nèi)壁光滑、半徑R＝1.25m的四分之一圓弧軌道92、解：（1）物塊a、b碰撞前，物塊a由動(dòng)能定理得：

代入數(shù)據(jù)得：v=3m/s（2）物塊a、b發(fā)生彈性正碰，碰撞前后瞬間（以向右為正方向）,由動(dòng)量守恒得：由機(jī)械能守恒得：解得：由動(dòng)能定理得：代入數(shù)據(jù)得x=1.25m2、解：（1）物塊a、b碰撞前，物塊a由動(dòng)能定理得：10應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題的一般方法：（6）涉及能量：①能量守恒

②機(jī)械能守恒（判斷）（1）明確研究對(duì)象（系統(tǒng)由誰(shuí)組成）（2）分析研究對(duì)象大致經(jīng)歷幾個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程（3）選過(guò)程，受力分析，判斷動(dòng)量是否守恒（4）選正方向，確定該過(guò)程的初末狀態(tài)動(dòng)量（5）根據(jù)動(dòng)量守恒列方程應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題的一般方法：（6）涉及能量：①能量守11（二）子彈打木塊（板塊）模型3、（14分）如圖所示，質(zhì)量為m=245g的物塊放在質(zhì)量為M=0.5kg的足夠長(zhǎng)的木板左端，木板靜止在光滑水平面上，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.4．質(zhì)量為m0=5g的子彈以速度v0=300m/s沿水平方向射人物塊并留在其中（時(shí)間極短），g取10m／s2．子彈射入后，求：①子彈打入木塊瞬間木塊獲得的速度②物塊相對(duì)木板滑行的時(shí)間；③物塊相對(duì)木板滑行的位移．（二）子彈打木塊（板塊）模型3、（14分）如圖所示，質(zhì)量為m123、（1）子彈打入木塊過(guò)程，由動(dòng)量守恒定律得：（2）木塊在木板上滑動(dòng)過(guò)程，由動(dòng)量守恒定律得：對(duì)子彈木塊整體，由動(dòng)量定理得：聯(lián)立解得物體相對(duì)小車(chē)的滑行時(shí)間：（3）子彈射入木塊后，由子彈木塊和木板組成的系統(tǒng)，由能量守恒定律得：聯(lián)立解得：（2分）（2分）（2分）（2分）（2分）（2分）（2分）3、（1）子彈打入木塊過(guò)程，由動(dòng)量守恒定律得：（2）木塊在木13（三）系統(tǒng)某個(gè)方向上動(dòng)量守恒4、如圖所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為2m的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切，一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊從槽高h(yuǎn)處開(kāi)始自由下滑，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．在下滑過(guò)程中，物塊和弧形槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．在下滑過(guò)程中，物塊和槽的動(dòng)量守恒C．物塊被彈簧反彈后，離開(kāi)彈簧時(shí)的速度大小為D．物塊壓縮彈簧的過(guò)程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能Ep=mghBD（三）系統(tǒng)某個(gè)方向上動(dòng)量守恒A．在下滑過(guò)程中，物塊和弧形槽組145、如圖所示，質(zhì)量為m的光滑曲面，靜止放在光滑的水平地面上，一質(zhì)量也為m的小球以速度v沖向斜面，恰好能沖到曲面的頂端，然后再沿曲面滑落下來(lái)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．求：①曲面的高度h；②曲面最終的速度．

5、如圖所示，質(zhì)量為m的光滑曲面，靜止放在光滑的水平地面上，155、解：（1）當(dāng)小球沖到曲面頂端時(shí)，速度與曲面速度相同，豎直方向速度為零，以小球初速度v的方向?yàn)檎?，小球和曲面體組成的系統(tǒng)，由水平方向動(dòng)量守恒得：和機(jī)械能守恒得：解得：（2）設(shè)小球滑到地面上時(shí)的速度為v1，斜面的速度為v2，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：mv=mv2+mv3，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：解得：v2=0，v3=v5、解：（1）當(dāng)小球沖到曲面頂端時(shí)，速度與曲面速度相同，豎直166、如圖所示，一輕質(zhì)彈簧兩端連著物體A和B，放在光滑的水平面上，物體A被水平速度為v0質(zhì)量為m的子彈擊中，子彈嵌在其中，已知A的質(zhì)量是B的質(zhì)量的3/4，子彈的質(zhì)量是B的質(zhì)量的1/4.求：（1）子彈打入A物體時(shí)，A物體獲得的速度；（2）彈簧壓縮量最大時(shí)B物體的速度；（3）彈簧的最大彈性勢(shì)能。6、如圖所示，一輕質(zhì)彈簧兩端連著物體A和B，放在光滑的水平面173、應(yīng)用動(dòng)量守恒定的應(yīng)用解題的一般方法4、如圖所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為2m的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切，一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊從槽高h(yuǎn)處開(kāi)始自由下滑，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題的一般方法：80s與B發(fā)生彈性碰撞。中心備課組成員：陳萍、馮向暉、楊潔玲5、解：（1）當(dāng)小球沖到曲面頂端時(shí)，速度與曲面速度相同，豎直方向速度為零，以小球初速度v的方向?yàn)檎?，小球和曲面體組成的系統(tǒng)，2、如圖所示，內(nèi)壁光滑、半徑R＝1.2019年教育部“一師一優(yōu)課，一課一名師”課堂實(shí)錄克服摩擦力做的功與因碰撞（2）物塊a、b發(fā)生彈性正碰，碰撞前后瞬間（以向右為正方向）,由動(dòng)量守恒得：③物塊相對(duì)木板滑行的位移．（2）木塊在木板上滑動(dòng)過(guò)程，由動(dòng)量守恒定律得：（1）小鐵塊C滑上B瞬間AB的速度；80s與B發(fā)生彈性碰撞。a、b碰撞后進(jìn)入粗糙路段，由動(dòng)能定理得：6、解：（1）由題意得：（1）小鐵塊C滑上B瞬間AB的速度；（2）當(dāng)A、B有共同速度時(shí)，彈簧壓縮量最大，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：(m+3m)v1=(m+3m+4m)v共，7、解：（1）兩小球碰撞前，A球做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，（2）物塊a、b碰撞后相距的最遠(yuǎn)距離。對(duì)子彈木塊整體，由動(dòng)量定理得：（6）涉及能量：①能量守恒（2）當(dāng)鐵塊C滑上B后，A脫離BC做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，而B(niǎo)、C在水平方向上動(dòng)量守恒，則從鐵塊C剛滑上B至恰好滑至最高點(diǎn)過(guò)程有：2、動(dòng)量守恒定的應(yīng)用（幾種常見(jiàn)模型）：（2）光滑圓弧面的半徑。6、解：（1）由題意得：子彈打入木塊A過(guò)程，由動(dòng)量守恒得：（2）當(dāng)A、B有共同速度時(shí)，彈簧壓縮量最大，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：(m+3m)v1=(m+3m+4m)v共，（3）子彈打入木塊A之后，系統(tǒng)機(jī)械能守恒：解得：解得：解得：3、應(yīng)用動(dòng)量守恒定的應(yīng)用解題的一般方法6、解：（1）由題意得187、如圖所示，粗糙的水平面連接一個(gè)豎直平面內(nèi)的半圓形光滑軌道，其半徑為R=0.1m，半圓形軌道的底端放置一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg的小球B，水平面上有一個(gè)質(zhì)量為M=0.3kg的小球A以初速度v0=4.0m/s開(kāi)始向著木塊B滑動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t=0.80s與B發(fā)生彈性碰撞。設(shè)兩小球均可以看作質(zhì)點(diǎn)，它們的碰撞時(shí)間極短，且已知木塊A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，。求：（1）兩小球碰前A的速度；（2）小球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力；7、如圖所示，粗糙的水平面連接一個(gè)豎直平面內(nèi)的半圓形光滑軌道197、解：（1）兩小球碰撞前，A球做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，對(duì)A球由動(dòng)量定理得：（2）當(dāng)A、B發(fā)生彈性碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：此后B球在圓軌道運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒：解得：解得：解得：系統(tǒng)機(jī)械能守恒得：B球在圓軌道C 點(diǎn)有：由牛頓第三定律得：方向豎直向上7、解：（1）兩小球碰撞前，A球做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，對(duì)A球由動(dòng)208、兩滑塊a、b沿水平面上同一條直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，并發(fā)生碰撞；碰撞后兩者粘在一起運(yùn)動(dòng)；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，從光滑路段進(jìn)入粗糙路段．兩者的位置x隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示．求：(1)滑塊a、b的質(zhì)量之比；(2)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機(jī)械能之比．8、兩滑塊a、b沿水平面上同一條直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，并發(fā)生碰撞；碰撞后21(1)理想守恒：系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零，則系統(tǒng)動(dòng)量守恒．（三）系統(tǒng)某個(gè)方向上動(dòng)量守恒對(duì)子彈木塊整體，由動(dòng)量定理得：80s與B發(fā)生彈性碰撞。80s與B發(fā)生彈性碰撞。攝影時(shí)間：2019年5月經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，從光滑路段進(jìn)入粗糙路段．兩者的位置x隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示．求：9、如圖所示，木板A和有1/4光滑圓弧面的滑塊B靜止在光滑水平面上，A的上表面與圓弧的最低點(diǎn)相切，A的左端有一可視為質(zhì)點(diǎn)的小鐵塊C。（3）子彈射入木塊后，由子彈木塊和木板組成的系統(tǒng)，由能量守恒定律得：8、解：（1）由x-t圖可知，（二）子彈打木塊（板塊）模型7、解：（1）兩小球碰撞前，A球做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，2、如圖所示，內(nèi)壁光滑、半徑R＝1.中心備課組成員：陳萍、馮向暉、楊潔玲（1）物塊a、b碰撞前a的速度大小；此后B球在圓軌道運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒：中心備課組成員：陳萍、馮向暉、楊潔玲碰撞后兩者粘在一起運(yùn)動(dòng)；8、兩滑塊a、b沿水平面上同一條直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，并發(fā)生碰撞；2019年教育部“一師一優(yōu)課，一課一名師”課堂實(shí)錄7、如圖所示，粗糙的水平面連接一個(gè)豎直平面內(nèi)的半圓形光滑軌道，其半徑為R=0.碰后物體運(yùn)動(dòng)情況要符合實(shí)際情景一.2kg的物塊b靜止在水平軌道上，與B點(diǎn)相距x＝4m，一段時(shí)間后物塊a、b發(fā)生彈性正碰。（2）當(dāng)A、B發(fā)生彈性碰撞，a、b碰撞后進(jìn)入粗糙路段，由動(dòng)能定理得：8、解：（1）由x-t圖可知，a、b滑塊碰撞前的速度分別為：a、b滑塊碰撞后有共同速度：（2）當(dāng)a、b碰撞過(guò)程，由能量守恒得：解得：解得：根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：(1)理想守恒：系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零，則系統(tǒng)動(dòng)量229、如圖所示，木板A和有1/4光滑圓弧面的滑塊B靜止在光滑水平面上，A的上表面與圓弧的最低點(diǎn)相切，A的左端有一可視為質(zhì)點(diǎn)的小鐵塊C?，F(xiàn)突