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1、 动量守恒定律 第三节 动量守恒定律及应用(一)学习目标学习目标1 1、理解动量守恒定律的内容、表达式、条件和特性。、理解动量守恒定律的内容、表达式、条件和特性。2 2、能正确区分内力和外力。、能正确区分内力和外力。3 3、能应用动量守恒定律分析有关问题、能应用动量守恒定律分析有关问题并能并能规范书写规范书写4 4、能、能处理专题相对速度问题处理专题相对速度问题第一课时第一课时探究一:相互作用的两个物体的动量探究一:相互作用的两个物体的动量改变改变 请同学们自主阅读课本请同学们自主阅读课本11-12页(页(2min)回答以下两个)回答以下两个问题?问题?1.A、B两个物块在碰撞中所受的作用力两
2、个物块在碰撞中所受的作用力F1与与F2什么关什么关系?系?2.写出碰撞过程中写出碰撞过程中A、B物体物体各自的动量定理。各自的动量定理。m2m1BAv2v1v2v1光滑光滑11+22=11+220探究二:动量守恒定律探究二:动量守恒定律请同学们再次自主阅读课本请同学们再次自主阅读课本12-13页(页(2min)回答以下两)回答以下两个问题?个问题?1、什么是系统、内力、外力?、什么是系统、内力、外力?2、什么是动量守恒定律?、什么是动量守恒定律?1 1、系统系统:相互作用的物体构成的系统。:相互作用的物体构成的系统。2 2、内力内力:系统内物体之间的作用力。:系统内物体之间的作用力。3 3、外
3、力外力:系统外物体对系统的作用力:系统外物体对系统的作用力。一、基本概念二、动量守恒定律系统不受外力系统不受外力(理想情况理想情况););系统虽受外力,但合外力的矢量和为零;系统虽受外力,但合外力的矢量和为零;系统所受合外力不为零,但系统内力远大于外力,系系统所受合外力不为零,但系统内力远大于外力,系统动量近似守恒统动量近似守恒(如爆炸、碰撞等如爆炸、碰撞等);系统虽不符合以上三条中的任何一条,但在某一方向系统虽不符合以上三条中的任何一条,但在某一方向上符合以上三条中的某一条,则系统在上符合以上三条中的某一条,则系统在这一方向这一方向上动量上动量守恒。守恒。3 3、守恒条件守恒条件(具体应用中
4、分如下几种情况具体应用中分如下几种情况):光滑光滑光滑光滑4 4、特性:、特性:1 1、系统性、系统性:选择的对象可以是满足条件的系统选择的对象可以是满足条件的系统。2 2、矢量性、矢量性:选取正方向,将矢量运算转化为代数运算。选取正方向,将矢量运算转化为代数运算。3 3、同系性、同系性:物理量相对于同一惯性参考系物理量相对于同一惯性参考系(常选地面)而常选地面)而4 4、瞬时性、瞬时性:动量守恒指的是系统在动量守恒指的是系统在任一瞬间的任一瞬间的动量恒定动量恒定。5 5、普适性、普适性:它不仅适用于宏观系统,也适用于微观系统;它不仅适用于宏观系统,也适用于微观系统;不仅适用于低速运动,也适用
5、于高速运动。还适用于由任不仅适用于低速运动,也适用于高速运动。还适用于由任意多个物体组成的系统,以及各种性质的力之间。意多个物体组成的系统,以及各种性质的力之间。1.下列说法正确的是(下列说法正确的是()A.若系统内存在摩擦力做功,则动量一定不守恒若系统内存在摩擦力做功,则动量一定不守恒B.爆炸与碰撞都是相互作用时间很短、相互作用的内力远大于外力的过程,爆炸与碰撞都是相互作用时间很短、相互作用的内力远大于外力的过程,因此系统的动量守恒因此系统的动量守恒C.系统所受合外力做功为零,则系统机械能守恒系统所受合外力做功为零,则系统机械能守恒D.爆炸过程系统的机械能增加,是内力做功的结果爆炸过程系统的
6、机械能增加,是内力做功的结果E.系统所受合外力做功为零,则系统动量守恒系统所受合外力做功为零,则系统动量守恒F.物体所受合力做功为正,动能一定增加物体所受合力做功为正,动能一定增加G.系统内只要有一个物体具有加速度,系统动量就不守恒系统内只要有一个物体具有加速度,系统动量就不守恒H.一颗子弹从水平方向飞来射入一颗子弹从水平方向飞来射入光滑的水平面光滑的水平面上的上的木块,并留在其中一起木块,并留在其中一起滑行,在滑行,在这个这个过程中过程中,子弹减少的动量与木块增加的动量相等子弹减少的动量与木块增加的动量相等I.匀速圆周运动中,在相等的时间内,动量的改变量大小相等匀速圆周运动中,在相等的时间内
7、,动量的改变量大小相等J.平抛运动、竖直上抛运动,在相等的时间内,动量的改变量相等平抛运动、竖直上抛运动,在相等的时间内,动量的改变量相等K.只要质点的速度不变,则它的动量就一定不变只要质点的速度不变,则它的动量就一定不变系统满足动量守恒条件时,作用过程中任何时刻总动量都不变系统满足动量守恒条件时,作用过程中任何时刻总动量都不变L.系统满足动量守恒条件时,作用过程中任何时刻总动量都不变系统满足动量守恒条件时,作用过程中任何时刻总动量都不变M.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N.动量守恒定律仅适用于正碰而不适用于斜碰的物
8、体系统动量守恒定律仅适用于正碰而不适用于斜碰的物体系统O.大到天体,小到微观粒子,只要系统满足动量守恒条件,动量守恒定律大到天体,小到微观粒子,只要系统满足动量守恒条件,动量守恒定律都适用都适用BDFIJKLO小试锋芒2.下列几种现象中,动量不守恒的是下列几种现象中,动量不守恒的是()A在光滑水平面上两球发生碰撞在光滑水平面上两球发生碰撞B车原来静止在光滑的水车原来静止在光滑的水平面上,车上的人从车头走到车尾平面上,车上的人从车头走到车尾C水平放置的弹簧一端水平放置的弹簧一端固定,另一端与置于光滑水平面的物体相连,伸长的弹簧拉固定,另一端与置于光滑水平面的物体相连,伸长的弹簧拉物体运动物体运动
9、D火箭的反冲运动火箭的反冲运动E两球在光滑的水平面上相互碰撞两球在光滑的水平面上相互碰撞F飞行的手榴弹在空中爆炸飞行的手榴弹在空中爆炸G子弹射入紧靠墙角的木块中,对子弹与木块组成的系统子弹射入紧靠墙角的木块中,对子弹与木块组成的系统H把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面地把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面地面上,枪发射子弹时,枪和子弹组成的系统面上,枪发射子弹时,枪和子弹组成的系统CGH3在光滑水平面上在光滑水平面上A、B两小车中间有一轻弹簧(弹簧不与小两小车中间有一轻弹簧(弹簧不与小车相连),如图所示,用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处车相连),如图所示,用手抓住小车并
10、将弹簧压缩后使小车处于静止状态,将小车及弹簧看成一个系统,则()于静止状态,将小车及弹簧看成一个系统,则()A两手同时放开后,系统总动量始终为零两手同时放开后,系统总动量始终为零B先放开左手,再放开右手后,系统动量不守恒先放开左手,再放开右手后,系统动量不守恒C先放开左手,在右手未放开前,系统动量守恒先放开左手,在右手未放开前,系统动量守恒D无论何时放手,两手放开后,系统总动量都保持不变无论何时放手,两手放开后,系统总动量都保持不变AD4.如图所示如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗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糙的底板
11、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量。现使木箱获得一个向右的初速度v v0 0,则(则()A.小木块和木箱最终都将静止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小木块最终将相对木箱静止,两者一起向右运动两者一起向右运动C.小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右而木箱一直向右运动运动D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则两者将则两者将一起向左运动一起向左运动BB三、本章小结动动量量守守恒恒定定律律基基本本概概念念动动量量守守恒恒定定律律系统:由相互作
12、用的物体组成系统:由相互作用的物体组成内力:系统中各物体间的相互作用力内力:系统中各物体间的相互作用力外力:外部其他物体对系统的作用力外力:外部其他物体对系统的作用力第二课时第二课时复习回顾复习回顾动动量量守守恒恒定定律律应用动量守恒定律解题的一般步应用动量守恒定律解题的一般步骤骤:1.1.首首先先看研究对象和物理过程看研究对象和物理过程2.2.再再看动量守恒定律成立的条件是否被满足看动量守恒定律成立的条件是否被满足3.3.注注意正方向的选择与处理意正方向的选择与处理4.4.寻寻找初末状态的总动量的数学表达形式找初末状态的总动量的数学表达形式5.5.列列出动量守恒关系式解题出动量守恒关系式解题
13、优点优点1.无论是恒力还是变力无论是恒力还是变力,都可以应用都可以应用.2.不需不需考虑过程的细节考虑过程的细节,只需考虑初末状态只需考虑初末状态.1.A、B两物体发生正碰,碰撞前后物体两物体发生正碰,碰撞前后物体A、B都在同一直线上都在同一直线上运动,其位移运动,其位移时间图象(时间图象(x t)分别如图中)分别如图中ADC和和BDC所示所示由图可知,物体由图可知,物体A、B的质量之比为()的质量之比为()A1:1B1:2C1:3D3:1168x/mt/s48ABDCC小试锋芒2.2.如图所示,如图所示,A A、B B两物体质量之比两物体质量之比m mA A:m mB B=3=3:2 2,原
14、来静止在,原来静止在平板小车平板小车C C上,上,A A、B B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑,当弹间有一根被压缩的弹簧,地面光滑,当弹簧突然释放后,则(簧突然释放后,则()A.若若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成系组成系统的动量守恒统的动量守恒B.若若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数不同与平板车上表面间的动摩擦因数不同,A、B、C组成系统的动量一定不守恒组成系统的动量一定不守恒C.若若A、B所受的摩擦所受的摩擦力大小相等力大小相等,B、C组成系统的动量守恒组成系统的动量守恒D.无论无论A、B所受的摩所受的摩擦力大小是否相等擦力大小是否相等,
15、A、B、C组成的系统一定动量守恒组成的系统一定动量守恒D系统在这一方向上动量守恒系统在这一方向上动量守恒A.B下滑过程中,下滑过程中,A对对B的支持力小于的支持力小于B对对A的压力的压力B.B下滑过程中,下滑过程中,B对对A做正功做正功C.B下滑过程中,下滑过程中,A、B组成的系统水平方向上动量守组成的系统水平方向上动量守恒恒D.B下滑过程中,下滑过程中,A、B组成的系统动量守恒组成的系统动量守恒BC4.质量为质量为0.8kg的物体的物体A A,原来静止在有孔的平板上,一颗质,原来静止在有孔的平板上,一颗质量为量为10g的子弹的子弹B,以,以800m/s的初速度竖直向上从小孔穿过物的初速度竖直
16、向上从小孔穿过物体体 A,如图所示,如果子弹穿过,如图所示,如果子弹穿过A后,后,A能上升的最大高度为能上升的最大高度为0.8m(A上升不计空气阻力,上升不计空气阻力,g=10m/s2),试求:试求:(1)(1)子弹穿过子弹穿过A后的瞬时速度;后的瞬时速度;(2)(2)设子弹受到的空气平均设子弹受到的空气平均阻力为子弹重力的阻力为子弹重力的4倍,求子弹能上升的最大高度。倍,求子弹能上升的最大高度。解:设向上为正方向解:设向上为正方向GfA.7.862m/sB.7.868m/sC.7.870m/sD.7.875m/s注意事项注意事项:1 1、矢量式,选正方向、矢量式,选正方向2 2、同系同系性;
17、各性;各个物理量对个物理量对应同一参考系应同一参考系相对速度问题相对速度问题衔接高考1如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m m的光滑的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为质量也为m m的小球从槽高的小球从槽高h h处开始自由下滑则(处开始自由下滑则()A A在以后的运动过程中,小球和槽的动量始终守恒在以后的运动过程中,小球和槽的动量始终守恒B B在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C C被弹簧反弹后,小球和槽都
18、做速率不变的直线运动被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动D D被被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,小球能回到槽高弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,小球能回到槽高h h处处C2如图如图,光滑水平地面上有一小车,一轻弹簧的一端与车厢光滑水平地面上有一小车,一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连,另一端与滑块相连,滑块与车厢的水平底板间的挡板相连,另一端与滑块相连,滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩,撤去推力时滑块在有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩,撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系(可视为惯性系)中,车厢底板上有相对滑动。在地面参考系(可视为惯性系)中,从
19、撤去推力开始,小车、弹簧和滑块组成的系统()从撤去推力开始,小车、弹簧和滑块组成的系统()A A动量守恒,机械能守恒动量守恒,机械能守恒B B动动量守恒,机械能不守恒量守恒,机械能不守恒C C动量不动量不守恒,机械能守恒守恒,机械能守恒D D动量不守恒,动量不守恒,机械能不守恒机械能不守恒B3.我国女子短道速滑队在我国女子短道速滑队在20132013年世锦赛上实现女子年世锦赛上实现女子3000m3000m接力接力三连冠三连冠.观察发现观察发现,“接棒接棒”的运动员甲提前站在的运动员甲提前站在“交棒交棒”的的运动员乙前面运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲并且开始向前滑行,待乙
20、追上甲时,乙猛推甲一把一把,使甲获得更大的速度向前冲出使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中在乙推甲的过程中,忽略忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则()运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则()A A甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B B甲、乙的甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反动量变化一定大小相等方向相反C C甲的动能增加量甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量一定等于乙的动能减少量D D甲对乙做多少负功,乙甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功对甲就一定做多少正功B5如图所示,光滑水平面轨道上有三个滑块,如图所示,光滑水平面轨道上有三个滑块,A、B、C,质量分别为质量分别为mA=mC=2m,mB=m,A、B用细绳连接,中间有一用细绳连接,中间有一压缩的弹簧压缩的弹簧(弹簧与滑块不栓接弹簧与滑块不栓接)。开始时。开始时A、B以共同速度以共同速度v0运动,运动,C静止。某时刻细绳突然断开,静止。某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后被弹开,然后B又与又与C发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同,求发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同,求B与与C碰撞前碰撞前B B的速度。的速度。谢谢