江西省宜春市宜春中學(xué)高中物理 第16章 動(dòng)量守恒定律應(yīng)用2 新人教版選修3-5 知識(shí)導(dǎo)學(xué)(6分鐘) 應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的基本步驟 （1）分析題意，明確研究對(duì)象，在分析相互作用的物體的總動(dòng)量是否守恒時(shí)，通常把這些被研究的物體總稱為系統(tǒng).要明確所研究的系統(tǒng)是由哪幾個(gè)物體組成的. （2）要對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的物體進(jìn)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力，即內(nèi)力；哪些是系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體的作用力，即外力.在受力分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)動(dòng)量守恒的條件，判斷能否應(yīng)用動(dòng)量守恒定律. （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(gè)物體的初動(dòng)量和末動(dòng)量的量值或表達(dá)式.注意在選取某個(gè)已知量的方向?yàn)檎较蛞院螅彩呛瓦x定的正方向同向的已知量取正值，反向的取負(fù)值. （4）建立動(dòng)量守恒方程，代入已知量，解出待求量，計(jì)算結(jié)果如果是正的，說明該量的方向和正方向相同，如果是負(fù)的，則和選定的正方向相反. 應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的注意點(diǎn)： (1) 注意動(dòng)量守恒定律的適用條件. (2) 特別注意動(dòng)量守恒定律的矢量性：要規(guī)定正方向. (3) 注意參與相互作用的對(duì)象和過程 . (4) 注意動(dòng)量守恒定律的優(yōu)越性和廣泛性——優(yōu)越性——跟過程的細(xì)節(jié)無關(guān) 廣泛性——不僅適用于兩個(gè)物體的系統(tǒng)，也適用于多個(gè)物體的系統(tǒng)；不僅適用 于正碰，也適用 于斜碰；不僅適用于低速運(yùn)動(dòng)的宏觀物體，也適 用于高速運(yùn)動(dòng)的微觀物體。 二． 自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考（8分鐘） 例：一個(gè)人坐在光滑的冰面的小車上，人與車的總質(zhì)量為M=70kg，當(dāng)他接到一個(gè)質(zhì)量為m=20kg以速度v=5m/s迎面滑來的木箱后，立即以相對(duì)于自己u=5m/s的速度逆著木箱原來滑行的方向推出，求小車獲得的速度。 u=5m/s v=5m/s M=70kg m=20kg 三． 合作交流、互相質(zhì)疑（8分鐘） 全體學(xué)生分組討論整理思路 四． 展示小組學(xué)習(xí)成果（5分鐘） 各組派代表到前后黑板展示匯報(bào) 五． 老師點(diǎn)評(píng)與答疑（8分鐘） 對(duì)各組展示給予點(diǎn)評(píng)，對(duì)重點(diǎn)知識(shí)強(qiáng)調(diào)。解答學(xué)生提出的問題。 六． 當(dāng)堂檢測(cè) （5分鐘） 1.如圖5所示，在光滑水平面上有一靜止的小車，用線系一小球，將球拉開后放開，球放開時(shí)小車保持靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)小球落下以后與固定在小車上的油泥沾在一起，則從此以后，關(guān)于小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是 [ ] A．靜止不動(dòng) B．向右運(yùn)動(dòng) C．向左運(yùn)動(dòng) D．無法判斷 2．小車靜止在光滑的水平面上，A、B二人分別站在車的左、右兩端，A、B二人同時(shí)相向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)小車向左運(yùn)動(dòng)，下述情況可能是 [ ] 　　A．A、B質(zhì)量相等，速率相等 　　B．A、B質(zhì)量相等，A的速度小 　　C．A、B速率相等，A的質(zhì)量大 　　D．A、B速率相等，B的質(zhì)量大 3．在光滑水平面上有兩輛車，上面分別站著A、B兩個(gè)人，人與車的質(zhì)量總和相等，在A的手中拿有一個(gè)球，兩車均保持靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)A將手中球拋給B，B接到后，又拋給A，如此反復(fù)多次，最后球落在B的手中，則關(guān)于A、B速率大小是 [ ] 　　A．A、B兩車速率相等 　　B．A車速率大 　　C．A車速率小 　　D．兩車均保持靜止?fàn)顟B(tài)　 七． 課后練習(xí) （30分鐘） 4、總質(zhì)量為M的火箭模型從飛機(jī)上釋放時(shí)的速度為v0，速度方向水平。火箭向后以相對(duì)于地面的速率u噴出質(zhì)量為m的燃?xì)夂?，火箭本身的速度變?yōu)? A. B. C. D. 5、在光滑的水平面上有兩個(gè)相同的彈性小球A、B，質(zhì)量都為m?，F(xiàn)B球靜止，A球向B球運(yùn)動(dòng)，發(fā)生正碰。已知碰撞過程中總機(jī)械能守恒，兩球壓縮最緊時(shí)的彈性勢(shì)能為EP，則碰前A球的速度等于 A. B. C.2 D.2 6、甲、乙兩球在水平軌道上向同一方向運(yùn)動(dòng)，它們的動(dòng)量分別為P1=5kgm/s，P2=7kgm/s。甲追上乙與乙相碰，碰后乙的動(dòng)量變?yōu)?0kgm/s，則兩球質(zhì)量m1、m2間的關(guān)系可以是 A. m2=m1 B. m2=2m1 C. m2=4m1 D. m2=6m1 7、質(zhì)量為m的人站在質(zhì)量為M，長(zhǎng)為L(zhǎng)的靜止小船的右端，小船的左端靠在岸邊。當(dāng)他向左走到船的左端時(shí)，船左端離岸距離為_______。 8、在光滑的水平面上有一質(zhì)量為2m的盒子，盒子中間有一質(zhì)量為m的物體，如圖所示。物體與盒底間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給物體以水平速度v0向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它剛好與盒子右壁相碰時(shí)，速度減為v0/2，物體與盒子右壁相碰后即粘在右壁上。物體在盒內(nèi)滑行的時(shí)間t=_______，物體與盒子右壁相碰過程中對(duì)盒子的沖量大小是_______。 9.如圖6所示，A、B兩物體的質(zhì)量分別為3kg與1kg，相互作用后沿同一直線運(yùn)動(dòng)，它們的位移-時(shí)間圖像如圖6所示,則A物體在相互作用前后的動(dòng)量變化是______kg·m/s，B物體在相互作用前后的動(dòng)量變化是______kg·m/s，相互作用前后A、B系統(tǒng)的總動(dòng)量______。 10．在光滑的水平面上有A、B兩輛質(zhì)量均為m的小車，保持靜止?fàn)顟B(tài)，A車上站著一個(gè)質(zhì)量為m/2的人，當(dāng)人從A車跳到B車上，并與B車保持相對(duì)靜止，則A車與B車速度大小比等于______，A車與B車動(dòng)量大小比等于______。 11、如圖，靜止在光滑水平面上的木塊，質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為L(zhǎng)?！w質(zhì)量為m的子彈從木塊的左端打進(jìn)。設(shè)子彈在打穿木塊的過程中受到大小恒為f的阻力，要使子彈剛好從木塊的右端打出，則子彈的初速度v0應(yīng)等于多大？ 12、如圖，甲、乙兩完全一樣的小車，質(zhì)量均為M，乙車內(nèi)用細(xì)繩吊一質(zhì)量為M/2的小球，當(dāng)乙車靜止時(shí)，甲車以速度v0與乙車相碰，碰后連為一體，當(dāng)小球擺到最高點(diǎn)時(shí)，甲車和小球的速度各為多大？ 答案 例題V=20/9=2.2m/s 1．A 　　2．C 3．B 4、解析：火箭噴出燃?xì)馇昂笙到y(tǒng)動(dòng)量守恒。噴出燃?xì)夂蠡鸺Ｓ噘|(zhì)量變?yōu)镸－m，以v0方向?yàn)檎较颍_答案是D。 5、解析：兩球壓縮最緊時(shí)，兩球速度相同，由動(dòng)量守恒 對(duì)應(yīng)的能量守恒關(guān)系，解得，正確答案是C 6、解析：由動(dòng)量守恒P1+P2= P1＇+P2＇可得甲碰后動(dòng)量P1＇=2 kgm/s 由甲追乙相碰，速度上應(yīng)滿足且，可得 由及碰撞中能量關(guān)系，可得 綜上，正確答案是C。 7、解析：先畫出示意圖。人、船系統(tǒng)動(dòng)量守恒，總動(dòng)量始終為零，所以人、船動(dòng)量大小始終相等。從圖中可以看出，人、船的位移大小之和等于L。設(shè)人、船位移大小分別為l1、l2，則：mv1=Mv2，兩邊同乘時(shí)間t，ml1=Ml2，而l1+l2=L，∴ 8、解析：分清不同的物理過程所遵循的相應(yīng)物理規(guī)律是解題的關(guān)鍵。 （1）對(duì)物體在盒內(nèi)滑行的時(shí)間內(nèi)應(yīng)用動(dòng)量定理得： 得出 （2）物體與盒子右壁相碰前及相碰過程中系統(tǒng)的總動(dòng)量都守恒，設(shè)碰撞前瞬時(shí)盒子的速度為， 解得 v1=v0/4， 由動(dòng)量定理得碰撞過程中物體給盒子的沖量，向右。 9．3，-3，守恒 10．3∶2，3∶2 11、解析：取子彈和木塊為研究對(duì)象，它們所受到的合外力等于零，故總動(dòng)量守恒。由動(dòng)量守恒定律得：mv0=mv1+Mv2 要使子彈剛好從木塊右端打出，則必須滿足如下的臨界條件：v1=v2 根據(jù)功能關(guān)系得： 解得： 12、解析：甲車與乙車發(fā)生碰撞，由于碰撞時(shí)間很短，當(dāng)甲、乙兩車碰后速度相等時(shí)，乙車發(fā)生的位移可略去不計(jì)，這樣，小球并未參與碰撞作用，取甲、乙兩車為研究對(duì)象，運(yùn)用動(dòng)量守恒定律得：Mv0=2Mv1。 接著，甲、乙兩車合為一體并通過繩子與小球發(fā)生作用，車將向右做減速運(yùn)動(dòng)，小球?qū)⑾蛴易黾铀龠\(yùn)動(dòng)并上擺。當(dāng)小球和車的速度相同時(shí)，小球到達(dá)最高點(diǎn)。對(duì)兩車和小球應(yīng)用動(dòng)量守恒定律得：2Mv1=（2M+M/2）v2 解得： v2=2v0/5