高中物理第十六章动量守恒定律动量守恒定律一课后集训新人教选修

高中物理学习材料桑水制作第十六章动量守恒定律第一节实验：探究碰撞中的不变量知识点实验探究的思路1．在利用悬线悬挂等大小球探究碰撞中的不变量实验中，下列说法正确的是( )A．悬挂两球的细绳长度要适当，且等长B．由静止释放小球以便较准确计算小球碰前速度C．两小球必须都是钢性球，且质量相同D．两小球碰后可以粘合在一起共同运动2．在“验证动量守恒定律”的实验中，必须测量的量有( )A．小球的质量m1和m2B．小球的半径rC．桌面到地面的高度H D．小球m1的起始高度hE．小球从抛出到落地的时间t F．小球m1和m2碰撞后飞出的水平距离G．小球m1未碰撞前飞出的水平距离3．在做“碰撞中的动量守恒”实验时，必须做到( )A．斜槽轨道必须是笔直的B．把小球放到斜槽末端的槽口时，小球必须能够静止C．碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心连线与轨道的末端的切线平行D．以上都不需要做到4．如图所示，在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A、B，做“探究碰撞中的不变量”的实验，实验步骤如下：(1)把两滑块A：B紧贴在一起，在A上放质量为州的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A、B，在A、B的固定挡板间放入一弹簧，使弹簧处于水平压缩状态。

(2)按下电钮使电动卡销放开，同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，A、B与挡板C、D碰撞的阿时，电子计时器自动停表，记下A至C的运动时间t1和B至D的运动时间t2。

(3)重复几次取t1、t2的平均值．①在调整气垫导轨时应注意；②应测量的数据还有；③只要关系式成立，即可得出碰撞中守恒的量是动量的矢量和。

5．如图所示为气垫导轨上两个滑块A、B相互作用后运动过程的频闪照片，频闪的频率为10 Hz．开始两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻质弹簧，滑块用绳子连接，绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动．已知滑块A、B的质量分别为200g、300g。

根据照片记录的信息，释放弹簧，A、B离开弹簧后，A滑块做运动，其速度大小为。

江西省宜春市宜春中学高中物理第16章动量守恒定律应用1 新人教版选修3-5一．知识导学(6分钟)1.动量守恒定律的内容相互作用的几个物体组成的系统，如果不受外力作用，或它们受到的外力之和为0，则系统的总动量保持不变.2.动量守恒定律的适用条件内力不改变系统的总动量，外力才能改变系统的总动量，在下列三种情况下，可以使用动量守恒定律：（1）系统不受外力或所受外力的矢量和为0.（2）系统所受外力远小于内力，如碰撞或爆炸瞬间，外力可以忽略不计.（3）系统某一方向不受外力或所受外力的矢量和为0，或外力远小于内力，则该方向动量守恒（分动量守恒）3. 动量守恒定律的不同表达形式及含义（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）ΔΡ=0(系统总动量的增量等于0)；（3）ΔΡ1=- ΔΡ2（两个物体组成的系统中，各自动量增量大小相等、方向相反）。

二．自主学习、独立思考（8分钟）例：质量均为M的两船A、B静止在水面上，A船上有一质量为m的人以速度v1跳向B船，又以速度v2跳离B船，再以v3速度跳离A船……，如此往返10次，最后回到A船上，此时A、B两船的速度之比为多少？1. 思考应用动量守恒定律的一般解题步骤？2. 应用动量守恒定律的注意点？3. 生活生产中的应用。

三．合作交流、互相质疑（8分钟）全体学生分组讨论整理思路四．展示小组学习成果（5分钟）各组派代表到前后黑板展示汇报五．老师点评与答疑（8分钟）对各组展示给予点评，对重点知识强调。

解答学生提出的问题。

六．当堂检测（5分钟）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2．甲球与乙球相碰，甲球的速度减少5m/s，乙球的速度增加了3m/s，则甲、乙两球质量之比m甲∶m 乙是 [ ]A．2∶1 B．3∶5 C．5∶3 D．1∶23．光滑水平面上停有一平板小车，小车上站有两人，由于两人朝同一方向跳离小车，而使小车获得一定速度，则下面说法正确的是 [ ]A．两人同时相对于地以2m/s的速度跳离，比两人先后相对于地以2m/s的速度跳离使小车获得速度要大些B．两人同时相对于地以2m/s的速度跳离与两人先后相对于地以2m/s的速度跳离两种情况下，小车获得的速度是相同的C．两人同时相对于车以2m/s的速度跳离，比两人先后相对于车以2m/s的速度跳离，使小车获得的速度要大些D．两人同时相对于车以2m/s的速度跳离，比两人先后相对于车以2m/s的速度跳离，使小车获得的速度要小些七．课后练习（30分钟）4．A、B两球在光滑水平面上相向运动，两球相碰后有一球停止运动，则下述说法中正确的是 [ ] A．若碰后，A球速度为0，则碰前A的动量一定大于B的动量B．若碰后，A球速度为0，则碰前A的动量一定小于B的动量C．若碰后，B球速度为0，则碰前A的动量一定大于B的动量D．若碰后，B球速度为0，则碰前A的动量一定小于B的动量5．在光滑水平面上有A、B两球，其动量大小分别为10kg·m/s与15kg·m/s，方向均为向东，A球在B球后，当A球追上B球后，两球相碰，则相碰以后，A、B两球的动量可能分别为 [ ] A．10kg·m/s，15kg·m/sB．8kg·m/s，17kg·m/sC．12kg·m/s，13kg·m/sD．-10kg·m/s，35kg·m/s6．分析下列情况中系统的动量是否守恒 [ ]A．如图2所示，小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，对人与车组成的系统B．子弹射入放在光滑水平面上的木块中对子弹与木块组成的系统(如图3)C．子弹射入紧靠墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统D．斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时7．一平板小车静止在光滑的水平地面上，甲乙两个人背靠站在车的中央，当两人同时向相反方向行走，如甲向小车左端走，乙向小车右端走，发现小车向右运动，则 [ ]A．若两人质量相等，则必定v甲＞v乙B．若两人的质量相等，则必定v甲＜v乙C．若两人的速度相等，则必定m甲＞m乙D．若两人的速度相等，则必定m甲＜m乙8．质量为M的原子核，原来处于静止状态，当它以速度V放出一个质量为m的粒子时，剩余部分的速度为 [ ]A．mV/(M-m)B．-mV/(M—m)C．mV/(M+m)D．-mV/(M＋m)9．如图4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，若以两车及弹簧组成系统，则下列说法中正确的是 [ ]A．两手同时放开后，系统总量始终为零B．先放开左手，后放开右手后动量不守恒C．先放开左手，后放开右手，总动量向左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零10. .如图所示，abc是光滑的轨道，其中ab是水平的，bc为与ab相切的位于竖直平面内的半圆，半径R ＝0.30 m.质量m＝0.20 kg的小球A静止在轨道上，另一质量M＝0.60 kg、速度v0＝5.5 m/s的小球B与小球A正碰.已知相碰后小球A恰好能够到达半圆的最高点c，求碰撞后小球B的速度.（重力加速度g取10 m/s2）答案1．B C2．B3．B C4．A D5．B6．A B D7．A C8．B9．A C D10：4.2 m/s ，方向与v 0方向相同解析：设小球A 碰后的速度为v 1，到达半圆最高点c 时的速度为v 2.在c 点：m R v 22=mg①小球A 碰后到c 点的过程，机械能守恒，则： 21mv 12=21mv 22+2mgR ②设B 碰撞后的速度为v B ，A 、B 碰撞过程中动量守恒，则：Mv 0=Mv B +mv 1 ③代入数据解①②③组成的方程组得：v B =4.2 m/s ，方向与v 0方向相同.。

第3节动量守恒定律1．相互作用的两个或多个物体组成的整体叫系统，系统内部物体间的力叫内力。

2．系统以外的物体施加的力，叫外力。

3．如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。

一、系统内力和外力1．系统：相互作用的两个或多个物体组成的整体。

2．内力：系统内部物体间的相互作用力。

3．外力：系统以外的物体对系统以内的物体的作用力。

二、动量守恒定律1．内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，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．适用条件：系统不受外力或者所受外力矢量和为零。

4．普适性：动量守恒定律是一个独立的实验规律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域。

1．自主思考——判一判(1)如果系统的机械能守恒，则动量也一定守恒。

(×)(2)只要系统内存在摩擦力，动量就不可能守恒。

(×)(3)只要系统受到的外力做的功为零，动量就守恒。

(×)(4)只要系统所受到合外力的冲量为零，动量就守恒。

(√)(5)系统加速度为零，动量不一定守恒。

(×)2．合作探究——议一议(1)如果在公路上有三辆汽车发生了追尾事故，将前面两辆汽车看作一个系统，最后面一辆汽车对中间汽车的作用力是内力，还是外力？如果将后面两辆汽车看作一个系统呢？提示：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以内的物体的作用力。

一个力是内力还是外力关键是看所选择的系统。

如果将前面两辆汽车看作一个系统，最后面一辆汽车对中间汽车的作用力是系统以外的物体对系统内物体的作用力，是外力；如果将后面两辆汽车看作一个系统，最后面一辆汽车与中间汽车的作用力是系统内物体之间的作用力，是内力。

(2)动量守恒定律和牛顿运动定律的适用范围是否一样？提示：动量守恒定律比牛顿运动定律的适用范围要广。

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动能定理一．选择题1．如图所示，在匀速转动的电动机带动下,足够长的水平传送带以恒定速率V l匀速向右运动．一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率V2（V2＞V1）滑上传送带，最终滑块又返回至传送带的右端．就上述过程，下列判断不正确的有( ）A．滑块返回传送带右端时的速率为V1B．此过程中传送带对滑块做功为mv22﹣mv12C．此过程中滑块对传送带做的功为﹣mv1v2﹣mv12D．此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为m（v1+v2）22．如图所示,半径为R的半圆形轨道竖直放置，直径MN处于水平，AO，CO与竖直半径BO夹角均为30°，弧MA，NC部分粗糙，弧AC部分光滑，质量为m的物块从M点正上方距离为R处，以速度v=向下运动，无碰撞的进入圆弧轨道，物块运动到N点时速度恰好减为零.已知物块与轨道粗糙部分的滑动摩擦因数为μ=0。

4，下列各种说法中正确的是（）A．物块最终可能停在轨道的MA或NC段上B．物块经过B点时的速度可能为C．物块经过B点时的速度可能为D．物块经过A点时对轨道的压力可能等于mg3．一个初动能为E的小物块从斜面底端冲上足够长的斜面，返回斜面底端时速度大小为v，该过程物体克服摩擦力做功为．若小物块冲上斜面的初动能变为2E,则（）A．返回斜面底端时动能为B．返回斜面底端时动能为C．返回斜面底端时速度大小为2vD．返回斜面底端时速度大小为4．如图甲所示，是由两块粗糙程度不同的木板A、B平滑连接在一起，其中A板倾角可调．现让一滑块从高h处由静止滑下，在水平板上滑行x后停止运动．改变h大小但保持距离d不变的情况下描绘出的x﹣h图象如图乙所示．则滑块与木板A、B间的动摩擦因数分别为( ）A．，B．，C．，D．，5．如图甲所示，在倾角为θ的光滑斜面上，有一个质量为m的物体在沿斜面方向的力F的作用下由静止开始运动，物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示．其中0～x1过程的图线是曲线，x1～x2过程的图线为平行于x轴的直线，则下列说法中正确的是（）A．物体在沿斜面向上运动B．在0～x1过程中，物体的加速度逐渐减小C．在0～x2过程中，力F先做正功，后做负功D．在x1～x2过程中,物体做匀加速运动6．如图所示，一质量为m的小球置于半径为R的光滑竖直圆轨道最低点A处，B为轨道最高点,C、D为圆的水平直径两端点．轻质弹簧的一端固定在圆心O点，另一端与小球栓接，已知弹簧的劲度系数为k=，原长为L=2R，弹簧始终处于弹性限度内,若给小球一水平初速度v 0，已知重力加速度为g,下列说法错误的是( ）A．只要小球能做完整的圆周运动，则小球与轨道间最大压力与最小压力之差与v0无关B．速度只要满足＜v0＜，则小球会在B、D间脱离圆轨道C．只要v0＞，小球就能做完整的圆周运动D．无论v0多大，小球均不会离开圆轨道7．如图所示,竖直圆盘绕中心O沿顺时针方向匀速转动,圆盘边缘上固定一小柱P，当小柱转到与O同一高度时，将小球从O点以一定的初速度水平向P抛出，小球恰好碰到P．已知此过程中圆盘转动未超过一周，小球碰到P时的动能为抛出时的2倍，重力加速度为g，不计空气阻力，根据以上信息可以确定的是（)A．小球抛出时的速度B．小球碰到P之前的飞行时间C．圆盘转动的角速度D．从小球抛出到碰到P过程中圆盘转过的角度8．如图所示，一小球距离水面高h处静止释放，不计空气阻力，设水对小球的阻力与小球的速度平方成正比，水足够深，则( ）A．h越大,小球匀速运动时的速度越大B．h增大，小球在水中的动能变化量一定增大C．h减小，小球在水中的动能变化量可能增大D．小球在水平刚开始做匀速运动的位置与h无关9．斜面倾角为60°,长为3L，其中AC段、CD段、DB段长均为L,一长为L,质量均匀分布的长铁链，其总质量为M，用轻绳拉住刚好使上端位于D点，下端位于B点，铁链与CD段斜面的动摩擦因数μ=，斜面其余部分均可视为光滑，现用轻绳把铁链沿斜面全部拉到水平面上，人至少要做的功为（）A．B．MgL C．MgL D．MgL10．如图，水平转台上有一个质量为m的物块（可视为质点），物块与竖直转轴间距为R，物块与转台间动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现让物块始终随转台一起由静止开始缓慢加速转动至角速度为ω时（）A．物块受到的向心力为μmgB．物块受到的摩擦力为mω2RC．转台对物块做的功为mω2R2D．转台对物块做的功不小于μmgR11．如图，P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴OO'转动，长度为l的缆绳一端悬挂在转盘边缘,另一端栓接一质量为m的小球,转盘静止时缆绳顶端与转轴间的距离为d，现让转盘由静止逐渐加速转动，经过一段时间后小球与转盘一起做匀速圆周运动，且缆绳与转轴在同一竖直面内．此时缆绳与竖直方向的夹角为θ，不计空气阻力及缆绳重力，重力加速度为g,下列判断正确的是（）A．小球与转盘一起做匀速圆周运动时，小球受到缆绳的拉力大小为mgcosθB．小球从静止到做匀速圆周运动的过程中，缆绳对小球做的功为mgdtanθC．小球从静止到做匀速圆周运动的过程中，缆绳对小球做的功为mg （d+lsinθ)tanθ+mgl(1+cosθ)D．如果圆盘稳定转动时的角速度不变，换一个质量更大的小球随其转动，稳定时缆绳与竖直方向的夹角θ不变12．如图，由不同材料拼接成的长直杆CPD,P为两材料分界点，DP＞CP,现让直杆以下面两种情况与水平面成45°．一个套在长直杆上的圆环静止开始从顶端滑到底端，两种情况下圆环经过相同的时间滑到P点。

专题二 人船模型、爆炸、反冲1、静止在水面上的船长为L 、质量为M ，一个质量为m 的人站在船头，当此人由船头走到船尾时，不计水的阻力，船移动的距离是〔 〕A.m mL B.m M mL + C.m M mL - D.mM Lm M +-)(2、一枚火箭搭载着卫星以速率v 0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星别离。

前局部的卫星质量为m 1，后局部的箭体质量为m 2，别离后箭体以速率v 2沿火箭原方向飞行，假设忽略空气阻力与别离前后系统质量的变化，如此别离后卫星的速率v 1为。

〔填选项前的字母〕A.v 0-v 2B.v 0+v 2C.21021m v v v m =-D.()201201v v m m v v -+= 3．一炮舰总质量为M ，以速度v 0匀速行驶，从舰上以相对海岸的速度v 沿前进的方向射出一质量为m 的炮弹，发射炮弹后炮舰的速度为v ′，假设不计水的阻力，如此如下各关系式中正确的答案是A ．0()Mv M m v mv'=-+ B ．00()()Mv M m v m v v '=-++C ．0()()Mv M m v m v v ''=-++D ．0Mv Mv mv '=+4．将静置在地面上，质量为M 〔含燃料〕的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体。

忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，如此喷气完毕时火箭模型获得的速度大小是 A ．0m v M B ．0M v m C ．0M v M m - D ．0mv M m-5、总质量为M 的火箭竖直上升至某处的速度为v ，此时向下喷出质量为m ，相对地的速度为u 的气体n 次，此后火箭的速度为多大?6、有一个以10m/s 的速度飞行的手榴弹炸成两块，这两块的质量m 1=0.6kg ， m 2=0.4kg ，较大的一块炸裂后仍按原方向运动其速度增加到50m/s 。