(完整word版)动量守恒定律导学案
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动量守恒定律导学案答案【学习目标】1.了解系统、内力和外力的概念.2.理解动量守恒定律的确切含义、表达式和守恒条件.3.能用牛顿运动定律推导动量守恒定律的表达式,了解动量守恒定律的普遍意义.4.会用动量守恒定律解释生活中的实际问题.【自主预习】一、系统、内力与外力1.系统:相互作用的_________物体组成一个力学系统.2.内力:___________物体间的相互作用力.3.外力:系统_________的物体对系统内物体的作用力.二、动量守恒定律1.内容:如果一个系统___________,或者______________________,这个系统的总动量保持不变.2.表达式:m1v1+m2v2=__________(作用前后总动量相等).3.适用条件:系统____________或者所受外力的矢量和_________【自主预习答案】一、1.两个或多个.2.系统中.3.外部.二、1.不受外力,所受外力的矢量和为0.2.m1v1′+m2v2′.3.不受外力、为零.问题探究】一、对动量守恒定律的理解【自主探究一】1.如图所示,公路上三辆汽车发生了追尾事故.如果将甲、乙两辆汽车看做一个系统,丙车对乙车的作用力是________(“内”或“外”)力;如果将三车看成一个系统,丙对乙的力是________(“内”或“外”)力.【答案】外内【解析】内力是系统内物体之间的作用力,外力是系统以外的物体对系统内的物体的作用力.一个力是内力还是外力关键是看选择的系统.如果将甲和乙看成一个系统,丙车对乙车的力是外力;如果将三车看成一个系统,丙车对乙车的力是内力.2.如图所示,光滑水平桌面上质量分别为m1、m2的球A、B,沿着同一直线分别以v1和v2的速度同向运动,v2>v1.当B球追上A球时发生碰撞,碰撞后A、B两球的速度分别为v1′和v2′.试用动量定理和牛顿第三定律推导两球碰前总动量m1v1+m2v2与碰后总动量m1v1′+m2v2′的关系.【答案】设碰撞过程中两球受到的作用力分别为F1、F2,相互作用时间为t.根据动量定理:F1t=m1(v1′-v1),F2t=m2(v2′-v2).因为F1与F2是两球间的相互作用力,根据牛顿第三定律知,F1=-F2,则有:m1v1′-m1v1=m2v2-m2v2′即m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′此式表明两球在相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量,这就是动量守恒定律的表达式.【知识深化】1.对动量守恒定律条件的理解:(1)系统不受外力作用,这是一种理想化的情形.(2)系统受外力作用,但所受合外力为零.像光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形.(3)系统受外力作用,但当系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时,系统的总动量近似守恒.例如,抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间,弹片所受火药爆炸时的内力远大于其重力,重力完全可以忽略不计,系统的动量近似守恒.(4)系统受外力作用,所受的合外力不为零,但在某一方向上合外力为零,则系统在该方向上动量守恒.2.对动量守恒定律的理解:(1)系统性:动量守恒定律的研究对象不是单一物体而是几个相互作用的物体组成的系统,动量保持不变并不是每个物体动量保持不变,而是系统总动量保持不变.(2)矢量性:表达式p1+p2=p1′+p2′是一个矢量式,其矢量性表现在:系统的总动量在相互作用前后不仅大小相等,而且方向也相同.求初、末状态系统的总动量时,如果各物体动量的方向在同一直线上,要选取正方向,将矢量运算转化为代数运算.(3)相对性:动量守恒定律中,系统中各物体在相互作用前后的动量必须相对于同一惯性系,各物体的速度通常均为相对于地面的速度.(4)同时性:动量守恒定律中p1、p2……必须是系统中各物体在相互作用前同一时刻的动量,p1′、p2′……必须是系统中各物体在相互作用后同一时刻的动量,不同时刻的动量不能相加.(5)普适性:动量守恒定律不仅适用于两个物体组成的系统,也适用于多个物体组成的系统;不仅适用于宏观物体组成的系统,也适用于微观粒子组成的系统.【例1】(多选)如图所示,A、B两物体质量之比m A∶m B=3∶2,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑,当弹簧突然释放后,则下列说法正确的是()A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成的系统动量守恒B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B、C组成的系统动量守恒C.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成的系统动量守恒D.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C组成的系统动量守恒【答案】BCD【解析】如果A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,弹簧释放后,A、B分别相对于小车向左、向右滑动,它们所受的滑动摩擦力F f A向右,F f B向左.由于m A∶m B=3∶2,所以F f A∶F f B=3∶2,则A、B组成的系统所受的外力之和不为零,故其动量不守恒,A选项错误;对A、B、C组成的系统,A、B与C间的摩擦力为内力,该系统所受的外力为竖直方向上的重力和支持力,它们的合力为零,故该系统的动量守恒,B、D选项正确;若A、B所受摩擦力大小相等,则A、B组成的系统所受的外力之和为零,故其动量守恒,C选项正确.【题后反思】1.动量守恒定律的研究对象是相互作用的物体组成的系统.判断系统的动量是否守恒,与选择哪几个物体作为系统和分析哪一段运动过程有直接关系.2.判断系统的动量是否守恒,要注意守恒的条件是不受外力或所受合外力为零,因此要分清哪些力是内力,哪些力是外力.3.系统的动量守恒,并不是系统内各物体的动量都不变.一般来说,系统的动量守恒时,系统内各物体的动量是变化的,但系统内各物体的动量的矢量和是不变的.【举一反三】下列情形中,满足动量守恒条件的是()A.用铁锤打击放在铁砧上的铁块,打击过程中,铁锤和铁块的总动量B.子弹水平穿过放在光滑桌面上的木块的过程中,子弹和木块的总动量C.子弹水平穿过墙壁的过程中,子弹和墙壁的总动量D.棒击垒球的过程中,棒和垒球的总动量【答案】B二、动量守恒定律的简单应用1.动量守恒定律不同表现形式的表达式的含义:(1)p=p′:系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′.(2)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′:相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量的矢量和等于作用后的动量矢量和.(3)Δp1=-Δp2:相互作用的两个物体组成的系统,一个物体的动量变化量与另一个物体的动量变化量大小相等、方向相反.(4)Δp=0:系统总动量增量为零.2.应用动量守恒定律的解题步骤:【例2】质量m1=10 g的小球在光滑的水平桌面上以30 cm/s的速率向右运动,恰遇上质量为m2=50 g的小球以10 cm/s的速率向左运动,碰撞后,小球m2恰好停止,则碰后小球m1的速度大小和方向如何?【答案】20 cm/s方向向左【解析】碰撞过程中,两小球组成的系统所受合外力为零,动量守恒.设向右为正方向,则v1=30 cm/s,v2=-10 cm/s;v2′=0.由动量守恒定律列方程m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,代入数据解得v1′=-20 cm/s.故碰后小球m1的速度大小为20 cm/s,方向向左.【例3】将两个完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的小车上,水平面光滑.开始时甲车速度大小为3 m/s,方向向右,乙车速度大小为2 m/s,方向向左并与甲车速度方向在同一直线上,如图5所示.(1)当乙车速度为零时,甲车的速度多大?方向如何?(2)由于磁性极强,故两车不会相碰,那么两车的距离最小时,乙车的速度是多大?方向如何?【答案】(1)1 m/s方向向右(2)0.5 m/s方向向右【解析】两个小车及磁铁组成的系统在水平方向不受外力作用,两车之间的磁力是系统内力,系统动量守恒,设向右为正方向.(1)v甲=3 m/s,v乙=-2 m/s.据动量守恒定律得:mv甲+mv乙=mv甲′,代入数据解得v甲′=v甲+v乙=(3-2) m/s=1 m/s,方向向右.(2)两车的距离最小时,两车速度相同,设为v′,由动量守恒定律得:mv甲+mv乙=mv′+mv′.解得v ′=mv 甲+mv 乙2m =v 甲+v 乙2=3-22m/s =0.5 m/s ,方向向右. 课堂练习】1.如图所示,小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱,关于上述过程,下列说法正确的是( )A .男孩和木箱组成的系统动量守恒B .小车与木箱组成的系统动量守恒C .男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D .木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同【答案】 C【解析】 由动量守恒定律成立的条件可知男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒,A 、B 错误,C 正确;木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相等,方向相反,D 错误.2.(多选)如图所示,在光滑水平地面上有A 、B 两个木块,A 、B 之间用一轻弹簧连接.A 靠在墙壁上,用力F 向左推B 使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态.若突然撤去力F ,则下列说法中正确的是( )A .木块A 离开墙壁前,A 、B 和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒B .木块A 离开墙壁前,A 、B 和弹簧组成的系统动量不守恒,但机械能守恒C .木块A 离开墙壁后,A 、B 和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒D .木块A 离开墙壁后,A 、B 和弹簧组成的系统动量不守恒,但机械能守恒【答案】 BC【解析】 若突然撤去力F ,木块A 离开墙壁前,墙壁对木块A 有作用力,所以A 、B 和弹簧组成的系统动量不守恒,但由于A 没有离开墙壁,墙壁对木块A 不做功,所以A 、B 和弹簧组成的系统机械能守恒,选项A 错误,B 正确;木块A 离开墙壁后,A 、B 和弹簧组成的系统所受合外力为零,所以系统动量守恒且机械能守恒,选项C 正确,D 错误.3.解放军鱼雷快艇在南海海域附近执行任务,假设鱼雷快艇的总质量为M ,以速度v 前进,现沿快艇前进方向发射一颗质量为m 的鱼雷后,快艇速度减为原来的35,不计水的阻力,则鱼雷的发射速度为( )A.2M +3m 5m vB.2M 5m vC.4M -m 5m vD.4M 5mv 【答案】 A【解析】 设快艇的速度方向为正方向,根据动量守恒定律有:Mv =(M -m )35v +mv ′,解得v ′=2M +3m 5mv . 4.如图所示,传送带以v 0=2 m/s 的水平速度把质量m =20 kg 的行李包运送到原来静止在光滑轨道上的质量M =30 kg 的小车上,若行李包与车上表面间的动摩擦因数μ=0.4,g =10 m/s 2,求:(小车足够长)(1)小车的最大速度的大小;(2)行李包从滑上小车至在小车上滑到最远处所经历的时间是多少?【答案】(1)0.8 m/s (2)0.3 s【解析】(1)以行李包与小车组成的系统为研究对象,行李包与小车最后达到速度相同,此时小车速度最大,设为v .由动量守恒定律得mv 0=(M +m )v解得v =0.8 m/s.(2)对行李包,由动量定理得-μmgt =mv -mv 0解得t =0.3 s.一 夯实基础1.【2019·江苏卷】质量为M 的小孩站在质量为m 的滑板上,小孩和滑板均处于静止状态,忽略滑板与地面间的摩擦.小孩沿水平方向跃离滑板,离开滑板时的速度大小为v ,此时滑板的速度大小为( ) A .m v M B .M v m C .m v m M + D .M v m M+【答案】B【解析】设滑板的速度为u ,小孩和滑板动量守恒得:0mu Mv =-,解得:M u v m=,故B 正确。
第一章动量守恒定律导学案第一课时1.动量守恒定律:(1)内容:如果一个系统______________,或者_______________,这个系统的总动量保持不变。
这个结论叫做动量守恒定律。
(2)守恒条件:_____________或_________________【自我检测】1.下列四幅图所反映的物理过程中,系统动量守恒的是2(双选).木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a紧靠在墙壁上,在b上施加向左的水平力使弹簧压缩,如图1所示,当撤去外力后,下列说法中正确的是A.a尚未离开墙壁前,a和b系统的动量守恒B.a尚未离开墙壁前,a与b系统的动量不守恒C.a离开墙后,a、b系统动量守恒D.a离开墙后,a、b系统动量不守恒3(双选).下面说法正确的是A.如图2所示,小车停在光滑水平面上,车上的人在走动时,人与车组成的系统动量守恒B.子弹射入放在光滑水平面上的木块中,子弹与木块组成的系统(如图3)动量守恒C.子弹射入紧靠墙角的木块中,对子弹与木块组成的系统动量守恒D.如果系统内部有相互作用的摩擦力,系统的动量一定不守恒4(双选)、如图所示,A、B两物体的质量比m A∶m B=3∶2,它们原来静止在平板车C上,A、B间有一根被压缩了的弹簧,A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同,地面光滑.当弹簧突然释放后,则有()A.A、BB.A、B、CC.D.5(双选).如上右图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,对两车及弹簧组成的系统,下列说法中正确的是A.两手同时放开后,系统总动量始终为零B.先放开左手,后放开右手,动量不守恒C.先放开左手,后放开右手,总动量向右D.无论何时放手,只要两手放开后在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零导学案第一课时1.A 2.BC 3.AB 4.BC 5.AD。
动量守恒定律应用 导学案一、知识复习:1. 动量守恒定律内容:如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为0,这个系统总动量保持不变。
2. 表达式:12p p =,0p ∆=3. 条件:a. 绝对条件:系统不受外力或所受外力的矢量和为0b. 近似条件:内力远大于外力(此时外力冲量可忽略不计)c. 单方向动量守恒条件:在某一方向上满足系统不受外力或所受外力的矢量和为0或内力远远大于外力二、典型例题:I .动量守恒定律:温馨提示:选择系统+选择过程+条件判定+表达式求解1. 在光滑水平面上在光滑水平面上A 、B 两小车中间有一弹簧,如图所示,用两手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态。
将两小车及弹簧看作一个系统,下面说法正确的是( ) A .两手同时放开后,系统总动量始终为零 B .先放开左手,再放开右手后,动量不守恒 C .先放开左手,再放开右手后,总动量向左D .无论何时放手,在两手均放开后的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零 【解析】在两手同时放开后,水平方向无外力作用,只有弹簧的弹力(内力),故动量守恒,即系统的总动量始终为零,A 对.先放开左手,再放开右手后,是指两手对系统都无作用力之后的那一段时间,系统所受合外力也为零,即动量是守恒的,B 错.先放开左手,系统在右手作用下,产生向左的冲量,故有向左的动量,再放开右手后,系统的动量仍守恒,即此后的总动量向左,C 对.其实,无论何时放开手,只要是两手都放开就满足动量守恒的条件,即系统的总动量保持不变.若同时放开,那么作用后系统的总动量就等于放手前的总动量,即为零;若两手先后放开,那么两手都放开后的总动量就与放开最后一只手后系统所具有的总动量相等,即不为零,D 对. 【答案】ACD【释疑】在光滑水平面上A 、B 两小车中间有一弹簧用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态我对C 选项有疑问,当左手放开,右手在弹簧处于平衡位置时放开,这时合动量为0不好意思,我说错了,是右手在弹簧处于最远点,就是速度为零的点!答:C 选项的原文是:先放开左手,后放开右手,总动量向左。
3动量守恒定律导学案一、系统、内力与外力1.系统:相互作用的物体组成一个力学系统.2.内力:系统中,物体间的相互作用力.3.外力:系统物体对系统内物体的作用力.二、动量守恒定律1.内容:如果一个系统,或者,这个系统的总动量保持不变.2.表达式:对两个物体组成的系统,常写成:p1+p2=p1′+p2′或m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′.3.成立条件(1)系统不受外力作用.(2)系统受外力作用,但合外力.三、动量守恒定律简单的应用1.动量守恒定律不同表现形式的表达式的含义(1)p=p′:系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量p′.(2)Δp1=-Δp2:相互作用的两个物体组成的系统,一个物体的动量变化量与另一个物体的动量变化量大小相等、方向相反.(3)Δp=0:系统总动量增量为零.(4)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′:相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和.2.应用动量守恒定律的解题步骤(1)确定相互作用的系统为研究对象;(2)分析研究对象所受的外力;(3)判断系统是否符合动量守恒条件;(4)规定正方向,确定初、末状态动量的正、负号;(5)根据动量守恒定律列式求解.典型例题:例1木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a紧靠在墙壁上.在b上施加向左的水平力使弹簧压缩,如图16-3-4所示.当撤去外力后,下列说法正确的是()A.a尚未离开墙壁前,a和b组成的系统动量守恒B.a尚未离开墙壁前,a和b组成的系统动量不守恒C.a离开墙壁后,a和b组成的系统动量守恒D.a离开墙壁后,a和b组成的系统动量不守恒例2将两个完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的小车上,水平面光滑.开始时甲车速度大小为3 m/s,乙车速度大小为2 m/s,方向相反并在同一直线上,如图所示.(1)当乙车速度为零时,甲车的速度多大?方向如何?(2)由于磁性极强,故两车不会相碰,那么两车的距离最小时,乙车的速度是多大?方向如何?例3一辆列车总质量为M,在平直的轨道上以速度v匀速行驶,突然,一节质量为m的车厢脱钩,假设列车所受的阻力与质量成正比,牵引力不变,当后一节车厢刚好静止时,前面列车的速度为多大?针对训练1下列情形中,满足动量守恒条件的是()A.用铁锤打击放在铁砧上的铁块,打击过程中,铁锤和铁块的总动量B.子弹水平穿过放在光滑桌面上的木块的过程中,子弹和木块的总动量C.子弹水平穿过墙壁的过程中,子弹和墙壁的总动量D.棒击垒球的过程中,棒和垒球的总动量2. 如图所示,A、B两物体质量之比m A∶m B=3∶2,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑.当弹簧突然释放后,则()A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成系统的动量守恒B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B、C组成系统的动量守恒C.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成系统的动量守恒D.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C组成系统的动量守恒3.关于系统动量守恒的条件,下列说法中正确的是()A.只要系统内存在摩擦力,系统的动量就不可能守恒B.只要系统中有一个物体具有加速度,系统的动量就不守恒C.只要系统所受的合外力为零,系统的动量就守恒D.系统中所有物体的加速度都为零时,系统的总动量不一定守恒4.如图所示,物体A的质量是B的2倍,中间有一压缩弹簧,放在光滑水平面上,由静止同时放开两物体后一小段时间内()A.A的速度是B的一半B.A的动量大于B的动量C.A受的力大于B受的力D.总动量为零5.如图所示,小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱,关于上述过程,下列说法中正确的是()A.男孩和木箱组成的系统动量守恒B.小车与木箱组成的系统动量守恒C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D.木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同。
课题§1.3 动量守恒定律姓名班级:组号学习目标1.知道系统、内力和外力的概念.2.理解动量守恒定律的确切含义和表达式,知道定律的适用条件.评价:重难点动量守恒的条件的理解及实际问题动量是否守恒的判断学法指导自主阅读、讨论总结,巩固提高预习案一、系统、内力和外力1.系统:相互作用的两个或几个物体组成一个系统.2.内力:系统______物体间的相互作用力.3.外力:系统____ 物体对系统______物体的作用力.二、动量守恒定律1.内容:如果一个系统______ ____,或者______________为零,这个系统的总动量保持不变.2.表达式(1) (系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量p′).(2) (系统总动量增量为零).(3) (相互作用的两个物体组成的系统,一个物体的动量变化量与另一个物体的动量变化量大小相等、方向相反).三、动量守恒定律的普适性用牛顿运动定律解决问题要涉及______过程中的力。
动量守恒定律只涉及过程的_______,与过程中____ 的细节无关。
这样,问题往往能大大简化。
牛顿运动定律只适用于_______、______ 运动问题,而动量守恒定律即适用于低速运动,也适用于 ______运动,即适用于宏观问题,也适用于__________。
【预习自测】1、两物体组成的系统总动量守恒,这个系统中()A.一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度B.两个物体的动量变化总是大小相等,方向相反C. 系统的总动量始终为零 D.系统总动量的变化为零训练案1.一质量为0.5 kg的小球以2.0 m/s的速度和原来静止在光滑水平面上的质量为1.0 kg的另一小球发生正碰,碰后以0.2 m/s的速度被反弹,碰后两球的总动量是________kg·m/s,原来静止的小球获得的速度大小是________m/s2. 质量为1kg的滑块静止在光滑的水平面上,小球质量为0.05kg,以1000m/s 的速度碰到滑块后,又以800m/s的速度被弹回,求滑块获得速度为多大?3. 关于动量守恒定律,下列说法错误..的是( ) A .系统满足动量守恒条件时,不仅作用前后总动量不变,就是作用过程中任何时刻总动量也不变B .动量守恒定律与牛顿运动定律一样仅适用于宏观、低速的物体C .动量守恒定律仅适用于正碰而不适用于斜碰的物体系统D .大到天体,小到微观粒子,无论相互作用的是什么力,动量守恒定律都适用4.如右图所示,在光滑水平面上质量分别为m A =2kg 、m B =4kg ,速率分别为v A =5m/s 、v B =2m/s 的A 、B 两小球沿同一直线相向运动,则 ( )A .它们碰撞前的总动量是18kg ·m/s ,方向水平向右B .它们碰撞后的总动量是18kg ·m/s ,方向水平向左C .它们碰撞前的总动量是2kg ·m/s ,方向水平向右D .它们碰撞后的总动量是2kg ·m/s ,方向水平向左5. 在光滑水平面上A 、B 两小车中间有一弹簧,如图所示。
香河一中高二学生课堂导学单学会自主学习——不看不清编制人钳立峰 3.11.3 动量守恒定律导学案一.【预习目标】1、在了解系统、内力和外力的基础上,认识和理解动量守恒定律.2、加深理解动量守恒定律的确切含义和表达式,知道动量守恒定律的适用范围,进一步练习用动量守恒定律解决生产、生活中的问题 .二.【预习重难点】⒈重点:理解和掌握动量守恒定律.⒉难点:正确判断系统在所研究的过程中动量是否守恒.三.【预习过程】(一)系统、内力和外力:1、阅读课本12页内容完成《金版教程》第9页概念填空一。
2、思考题:对下面各图中物体进行受力分析,并标出哪些力是内力,哪些力是外力?人从匀速向左的船上跳下 M底面光滑,m以v0 冲上M子弹A穿入物块B A以速度V碰撞B物块(二)动量守恒定律的推导在光滑水平面上做匀速运动的两个小球,质量分别是m1和m2,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别是v1和v2,且v1>v2。
经过一段时间后,m1追上m2,两球发生碰撞,碰撞后的速度分别是v1′和v2′,问:①两个小球在碰撞过程中各受到什么力的作用?_________________________________________________②两个小球在碰撞过程中所受到的平均作用力F1和F2 有什么关系?(大小、方向)__________________________________________________③写出碰撞过程中每个小球受到的合外力的冲量和动量的变化之间所满足的关系式?__________________________________________________④根据②③的结论,你能推导得到一个怎么样的表达式?__________________________________________________(三)动量守恒定律阅读课本12页内容,完成《金版教程》第9页概念填空二。
(四)巩固训练【1】:动量守恒条件:F合=0(严格条件)1. 如图,木块和弹簧相连放在光滑的水平面上,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块B 内,入射时间极短,之后木块将弹簧压缩,关于子弹和木块组成的系统,下列说法中正确的是()A.从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中,系统动量守恒B.子弹射入木块的过程中,系统动量守恒C.木块压缩弹簧的过程中,系统动量守恒D.上述任何一个过程动量均不守恒2.如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短.现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中( )A. 动量守恒、机械能守恒B. 动量不守恒、机械能不守恒C. 动量守恒、机械能不守恒D. 动量不守恒、机械能守恒3. 一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中,A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示.则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统( ).A.动量守恒,机械能守恒B.动量不守恒,机械能守恒C.动量守恒,机械能不守恒D.无法判定动量、机械能是否守恒【2】:动量守恒条件:F内远大于F外(近似条件)4:在列车编组站里,一辆载重质量为m1=3.0×104kg的货车在平直轨道是以v1=2m/s的速度运动,碰上另一辆载重后质量为m2=4.5×104kg的静止的货车,它们碰撞后接合在一起继续运动.求运动的速度.【3】;动量守恒条件:某方向上合力为0,在这个方向上可以应用动量守恒5:如图所示,一辆质量为M的小车以速度v1光滑水平面上运动,一质量为m、速度为v2物体以俯角为θ的方向落到车上并埋在车里的砂中,此时小车的速度为多少?v0Mm。
高二年级物理第一章动量守恒定律自学探究学案学习内容:1.3 动量守恒定律学习目标-核心素养物理观念∶①能区分内力与外力,知道系统的概念.②理解动量守定律、成立的条件及应用科学思维∶通过动量守恒定律的推导,培养学生思考分析能力。
科学探究:引导学生探究动量守恒定律的普适性科学态度与责任∶能用动量守恒定律解决实际问题自主学习(认真阅读课本,独立思考,相信你一定行﹗)一.问题:第一节中我们通过分析,一辆运动小车碰撞一辆静止的小车,得出碰撞前后两辆小车的动量之和不变的结论。
对于一般碰撞也是这样的吗?怎样证明这一结论呢,这是一个普遍的规律吗?二.理论探究相互作用的两个物体的动量改变1.碰撞模型一:在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物体A、B,质量分别是m1和m2,沿同一直线向同一方向运动,速度分别是v1和v2,v2>v1,,如图所示。
当B追上A时发生碰撞,碰撞后A、B的速度分别是v1′和v2′。
设碰撞过程中A所受B 对它的作用力是F1,B所受A对它的作用力是F2。
碰撞时,两物体之间力的作用时间很短,用Δt表示a.推导对m1,根据动量定理有:F1Δt=_______________对m2,根据动量定理有:F2Δt _________________根据牛顿第三定律,F1与F2大小__________ ,方向__________ ,故有F1-F2所以有:______________________则:m1v1′+m2v2′=_____________b.结论:两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的,并且该关系式中的任意两时刻的状态都2.碰撞模型二:在光滑水平桌面上沿同一直线向同一方向运动的两个物体A、B,质量分别是m1和m2,A受作用力F A,B受作用力F B,速度分别是v1和v2,v2>v1,,如图所示。
当B追上A时发生碰撞,碰撞后A、B的速度分别是v1′和v2′。
设碰撞过程中A所受B对它的作用力是F1,B所受A对它的作用力是F2。
16.3 《动量守恒定律》导学案【学习目标】1、在理解内力和外力的概念;2、理解动量守恒定律的确切含义和表达式,知道定律的适用条件和适用范围;3、灵活运用动量守恒定律的不同表达式;4、掌握运用动量守恒定律的一般步骤,培养逻辑思维能力,会应用动量守恒定律分析计算有关问题;【学习重点】动量守恒定律、守恒条件及应用【学习难点】守恒条件的理解【学习过程】一、系统内力和外力1、系统:2、内力:3、外力:二、动量守恒定律:1、用牛顿运动定律推导动量守恒定律:2、动量守恒定律的内容:3、对动量守恒定律的几点理解:(1)定律的研究对象:(2)适用条件:条件的延伸:①若系统受到的合外力不为零,但在某个方向上的合外力为零,则这个方向的动量守恒。
例:如图所示,斜面体A的质量为M,把它置于光滑的水平面上,一质量为m的滑块B从斜面体A的顶部由静止滑下。
②当F内>>F外时,系统动量可视为守恒;(如爆炸问题。
)③当外力作用时间极短,外力冲量可忽略不计时,系统动量可视为守恒;(如碰撞)(3)定律的几种表述:(4)理解动量守恒定律的几个性质:①矢量性:例3.有两个小球,质量分别为m1=0.01kg,m2=0.05kg,速度分别为v1=0.3m/s, v2=0.1m/s,在光滑的水平桌面上相向而行,碰撞后,第二个小球恰好静止.求碰撞后第一个小球的速度②相对性:③同时性:例4:质量为M的小船尾部站有一质量为m的人,人和船共同以速度v向前行驶。
当人以相对于船的水平速度u向后跳出后,船的速度为多大?(水的阻力不计)④系统性:(5)注意动量守恒定律与机械能守恒定律适用条件的区别:(6)动量守恒定律的普适性:三、用动量守恒定律定律解题的基本步骤:【课堂练习】例1:在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧,如图所示。
用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态。
将两小车及弹簧看做一个系统,下列说法中正确的是( )A.两手同时放开后,系统总动量始终为零B.先放开左手,再放开右手后,动量不守恒C.先放开左手,再放开右手后,总动量向左D.无论何时放手,两手放开后,在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零例2:如图所示,子弹打进与固定于墙壁的弹簧相连的木块,此系统从子弹开始入射木块到弹簧压缩到最短的过程中,子弹与木块作为一个系统动量是否守恒?说明理由。
《动量守恒定律》导学案姓名:__________【学习目标】1.知道系统、内力和外力的概念,能正确区分内力和外力。
2.理解动量守恒定律的确切含义和表达式,知道动量守恒定律的使用条件和使用范围。
3.能应用动量守恒定律解决简单的问题。
知识点一、系统的...内力和外力 1.系统 内力和外力在物理学中,把几个有相互作用的物体合称为 ,系统内物体间的作用力叫做 ,系统以外的物体对系统的作用力叫做 。
知识点二、动量守恒定律2.动量守恒定律(1)定律的推导过程(2)内容: 。
(3)表达式:p =p ′对两个物体组成的系统,可写作m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1′+m 2v 2′或Δp 1=-Δp 2。
(4)动量守恒的条件1.理想条件:__________________________如太空中两星球的碰撞,微观粒子间的碰撞;2.实际条件:___________________________如光滑水平面上两物体的碰撞;3.近似条件:系统所受的___________比相互作用的_______________小的多,_____________的作用可以忽略。
如手榴弹在空中爆炸的瞬间,粗糙面上两球碰撞的瞬间;4.推广条件(某一方向上守恒):系统所受的外力虽不为零,但______________上系统不受外力或所受外力为零,则___________________系统动量守恒。
如小球m 从静止在光滑水平面上的斜面体M 上静止释放:0vF【例1】.如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的。
子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短,现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的过程中()A.动量守恒,机械能守恒B.动量不守恒,机械能不守恒C.动量守恒,机械能不守恒D.动量不守恒,机械能守恒【例2】如图所示,光滑的水平面上静止的两小车用细线相连,中间有一个压缩了的弹簧,细线烧断后下列说法正确的是:()A.两小车的动量分别都增大了B.两小车的总动能增大了C.两小车的总动量增大了D.两小车的总动量保持不变【例3】在列车编组站里,一辆m1=1.8⨯104kg的货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动,碰上一辆m2=2.2⨯104kg的静止的货车,它们碰撞后结合在一起继续运动。
动量守恒定律导学案学习目标1、理解动量守恒定律的确切含义和表达式;2、能用动量定理(或牛顿第二定律)和牛顿第三定律推导出动量守恒定律;3、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围。
新课(一)系统 、内力与外力1、系统2、内力3、外力(二)动量守恒定律的推导 在光滑水平面上做匀速运动的两个小球,质量分别是m 1和m 2,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别是v 1和v 2,且v 1>v 2,经过一段时间后,m 2追上了m 1,两球发生碰撞。
思考:①两个小球在碰撞过程中各受到什么力的作用②对两球组成的系统而言这些力哪些是外力,哪些是内力③两个小球在碰撞过程中所受到的作用力F 1和F 2有什么关系④写出碰撞过程中在非常短的一段时间△t 内,小球各自所受m 2 m 2 m 1 m 1 v 1 v 2 v ‘ v ’ 碰前 碰后到的合外力的冲量和每个小球动量变化量的关系式。
(令时间△t 内两小球的初速度为v1和v2,末速度分别为v1’和v2’)⑤请找出碰撞前后系统总动量的关系。
2、总结动量守恒定律的条件和内容内容:表达式:条件:(三)动量守恒定律的应用判断下列过程中动量是否守恒:情景一1、若地面光滑,则烧断细线后,系统动量是否守恒2、若地面不光滑,它们与地面间的动摩擦因数相同,质量不同,则烧断细线后,系统动量是否守恒3、地面光滑,弹簧压缩,用手按住两个小车,先放左手,再放右手,放手过程中系统动量是否守恒情景二(合外力不为零):一枚在空中飞行的火箭,质量为m ,在某点的速度为v,方向水平,燃料即将耗尽,如图所示。
火箭在该点突然炸裂成两块,其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去,速度v1。
求炸裂后另一块的速度v2。
情景三:(四)动量守恒定律的提出17世纪以来,关于两种运动量度的争论持续近了200多年,许多著名学者、科学家都参加到争论中,其中以法国哲学家兼数学、物理学家笛卡儿为代表。
首先,1644年笛卡儿在《哲学原理》中提出“动量守恒”的观点,即质量和速率的乘积总量永远保持不变。
动量守恒定律导学案
鄂州市鄂州高中裴金翠
一、学生课前自学完成以下题目:
1.动量守恒定律内容:如果一个系统或__________时,这个系统的总动量就保持不变,这就是动量守恒定律.
2.表达式
(1)__________________(系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p′)
(2)__________________(相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后
的动量和)
(3)_____________________(相互作用的两个物体动量的增量等大反向)
(4)__________________(系统总动量的增量为零)
3. 动量守恒定律的特点:
系统性: 选择的对象是两个或两个以上的物体组成的系统,不是其中一个物体。
矢量性: 动量守恒方程为矢量方程,一定要先规定正方向。
同时性:动量是一个瞬时量,动量守恒指的是系统在任一瞬间的动量都相等。
相对性:各物体的速度必须是相对同一参考系的速度。
4.动量守恒的条件
(1)不受________或外力的合力________.不是系统内每个物体所受的合外力为零.
(2)近似守恒条件:系统内各物体间相互作用的内力___________它所受到的外力.如碰
撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力小得多,外力可以忽略不计
(3)系统所受外力的合力虽不为零,但在_____________所受外力的合力为零,则在这一
方向上动量守恒.
课前自测(动量是否守恒的判断)
第一类:不受外力或者合外力为零
1、位于光滑水平面的小车上放置一螺旋线管,一条形磁铁沿着螺线管的轴线水平地穿
过,如图所示。
在此过程中()
A.磁铁做匀速运动
B.磁铁和螺线管系统的动量和动能都守恒
C.磁铁和螺线管系统的动量守恒,动能不守恒
D.磁铁和螺线管系统的动量和动能都不守恒
第二类:内力远大于外力
2、有一静止在粗糙的水平地面上的木块M,被以速度υ0水平飞来的子弹m击中,击中
后子弹嵌入木块中。
(1)子弹击中木块的瞬间,子弹与木块组成的系统动量是否守恒?
(2)子弹击中木块后的一段时间,子弹与木块组成的系统动量是否守恒
3、一炮弹质量为m,以一定的倾角斜向上发射,到达最高点时速度为υ,炮弹在最高
点爆炸成两块,其中一块恰好做自由落体运动,质量为m/4。
则另一块爆炸后瞬时的速度大小为多少?
第三类:单方向上的动量守恒
4.如图所示,在光滑水平面上放一个质量为M的斜面体,质量为m的物体沿斜面由静止
开始自由下滑,下列说法正确的是:
A、 M和m组成的系统动量守恒
B、M和m组成的系统动量不守恒
C、M和m组成的系统在水平方向上动量守恒
D、M和m 组成的系统在竖直方向上动量守恒
二、课中习题
题型一、动量守恒的判断
1. 在质量为M的小车中挂有一单摆,摆球的质量为m
0。
小车(和单摆)以恒定的速度V沿光滑水平地面
运动,与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞,
碰撞的时间极短。
在此碰撞过程中,下列可能正确的是
( )
A、小车木块摆球的速度都发生变化,分别变为v1、v2、v3,满足(M+m
v1+m v2+m0v3
0)V=M
B、摆球的速度不变,小车和木块的速度变v1和v2,满足MV=M v1+m v2
C、摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为v,满足MV=(M+m)v
D、小车和摆球的速度都变为v1,木块的速度变为v2,满足(M+m0)V=(M+m0)v1+m v2
2.已知水平面光滑,子弹射入木块留在木块中,两者以
相同的速度压缩弹簧,判断:上述过程中,子弹木块和弹簧组成的系统动量守恒吗?
题型二、动量守恒定律的应用
3、(2010·山东理综)如下图所示,滑块A、C质量均为m.滑块B 质量为
3
2
m.开始时A、B分别以v1、v2的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动,现将C无初速地放在A上,并与A粘合不再分开,此时A与B相距较近,B与挡板相距足够远.若B与挡板碰撞将以原速率反弹,A与B碰撞将粘合在一起.为使B能与挡板碰撞两次,v1、v2应满足什么关系?
三、课后拓展训练
1.(2010·福建卷)如下图所示,一个木箱原来静止在光滑
水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块.木箱和
小木块都具有一定的质量.现使木箱获得一个向右的初速
度v0,则__________.
A.小木块和木箱最终都将静止
B.小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动
C.小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动
D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动
2.(2011·湖南三十二校)将一个质量为3 kg的木板置于光滑水平面上,另一质量为
1 kg的物块放在木板上.已知物块和木板间有摩擦,而木板足够长,若两者都以大
图1
小为4 m/s的初速度向相反方向运动(如图),则当木板的速度为2.4 m/s时,物块正在( )
A.水平向左做匀减速运动
B.水平向右做匀加速运动
C.水平方向做匀速运动
D.处于静止状态
3.质量为4.9kg的砂袋静置于光滑水平面上,如果连续有5颗质量为20g的子弹均以300m/s的水平速度沿同一水平方向射入砂袋并留在其中,求子弹打入砂袋后,砂袋的速度大小。
4.如图所示,质量分别为m A=0.5 kg、m B=0.4 kg的长板紧挨在一起静止在光滑的水平面上,质量为m C=0.1 kg的木块C以初速v C0=10 m/s滑上A板左端,最后C木块和B板相对静止时的共同速度v CB=1.5 m/s.求:
(1)A板最后的速度v A;
(2)C木块刚离开A板时的速度v C.。