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1、江西省宜春市宜春中學高中物理 第16章 動量守恒定律應用1 新人教版選修3-5
一.知識導學(6分鐘)
1.動量守恒定律的內容
相互作用的幾個物體組成的系統(tǒng),如果不受外力作用,或它們受到的外力之和為0,則系統(tǒng)的總動量保持不變.
2.動量守恒定律的適用條件
內力不改變系統(tǒng)的總動量,外力才能改變系統(tǒng)的總動量,在下列三種情況下,可以使用動量守恒定律:
(1)系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為0.
(2)系統(tǒng)所受外力遠小于內力,如碰撞或爆炸瞬間,外力可以忽略不計.
(3)系統(tǒng)某一方向不受外力或所受外力的矢量和為0,或外力遠小于內力,則該方向動量守恒(分動量守恒)
3. 動量守恒定律的
2、不同表達形式及含義
(1)p=p′(系統(tǒng)相互作用前總動量p等于相互作用后總動量p′);
(2)ΔΡ=0(系統(tǒng)總動量的增量等于0);
(3) ΔΡ1=- ΔΡ2(兩個物體組成的系統(tǒng)中,各自動量增量大小相等、方向相反)。
二.自主學習、獨立思考(8分鐘)
例:質量均為M的兩船A、B靜止在水面上,A船上有一質量為m的人以速度v1跳向B船,又以速度v2跳離B船,再以v3速度跳離A船……,如此往返10次,最后回到A船上,此時A、B兩船的速度之比為多少?
1. 思考應用動量守恒定律的一般解題步驟?
2. 應用動量守恒定律的注意點?
3. 生活生產中的應用。
三. 合作交流、互相質疑(
3、8分鐘)
全體學生分組討論整理思路
四. 展示小組學習成果(5分鐘)
各組派代表到前后黑板展示匯報
五. 老師點評與答疑(8分鐘)
對各組展示給予點評,對重點知識強調。解答學生提出的問題。
六. 當堂檢測 (5分鐘)
1.木塊a和b用一根輕彈簧連接起來,放在光滑水平面上,a緊靠在墻壁上,在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮,如圖1所示,當撤去外力后,下列說法中正確的是 [ ]
A.a尚未離開墻壁前,a和b系統(tǒng)的動量守恒
B.a尚未離開墻壁前,a與b系統(tǒng)的動量不守恒
C.a離開墻后,a、b系統(tǒng)動量守恒
D.a離開墻后,a、b系統(tǒng)動量不守恒
2.甲球與乙
4、球相碰,甲球的速度減少5m/s,乙球的速度增加了3m/s,則甲、乙兩球質量之比m甲∶m乙是 [ ]
A.2∶1 B.3∶5 C.5∶3 D.1∶2
3.光滑水平面上停有一平板小車,小車上站有兩人,由于兩人朝同一方向跳離小車,而使小車獲得一定速度,則下面說法正確的是 [ ]
A.兩人同時相對于地以2m/s的速度跳離,比兩人先后相對于地以2m/s的速度跳離使小車獲得速度要大些
B.兩人同時相對于地以2m/s的速度跳離與兩人先后相對于地以2m/s的速度跳離兩種情況下,小車獲得的速度是相同的
C.兩人同時相對于車以2m/s的速度跳離,
5、比兩人先后相對于車以2m/s的速度跳離,使小車獲得的速度要大些
D.兩人同時相對于車以2m/s的速度跳離,比兩人先后相對于車以2m/s的速度跳離,使小車獲得的速度要小些
七. 課后練習 (30分鐘)
4.A、B兩球在光滑水平面上相向運動,兩球相碰后有一球停止運動,則下述說法中正確的是 [ ]
A.若碰后,A球速度為0,則碰前A的動量一定大于B的動量
B.若碰后,A球速度為0,則碰前A的動量一定小于B的動量
C.若碰后,B球速度為0,則碰前A的動量一定大于B的動量
D.若碰后,B球速度為0,則碰前A的動量一定小于B的動量
5.在光滑水平面上有A、B兩球,其動量
6、大小分別為10kg·m/s與15kg·m/s,方向均為向東,A球在B球后,當A球追上B球后,兩球相碰,則相碰以后,A、B兩球的動量可能分別為 [ ]
A.10kg·m/s,15kg·m/s
B.8kg·m/s,17kg·m/s
C.12kg·m/s,13kg·m/s
D.-10kg·m/s,35kg·m/s
6.分析下列情況中系統(tǒng)的動量是否守恒 [ ]
A.如圖2所示,小車停在光滑水平面上,車上的人在車上走動時,對人與車組成的系統(tǒng)
B.子彈射入放在光滑水平面上的木塊中對子彈與木塊組成的系統(tǒng)(如圖3)
C.子彈射入緊靠墻角的木塊中,對子彈與木塊組成
7、的系統(tǒng)
D.斜向上拋出的手榴彈在空中炸開時
7.一平板小車靜止在光滑的水平地面上,甲乙兩個人背靠站在車的中央,當兩人同時向相反方向行走,如甲向小車左端走,乙向小車右端走,發(fā)現(xiàn)小車向右運動,則 [ ]
A.若兩人質量相等,則必定v甲>v乙
B.若兩人的質量相等,則必定v甲<v乙
C.若兩人的速度相等,則必定m甲>m乙
D.若兩人的速度相等,則必定m甲<m乙
8.質量為M的原子核,原來處于靜止狀態(tài),當它以速度V放出一個質量為m的粒子時,剩余部分的速度為 [ ]
A.mV/(M-m)
B.-mV/(M—m)
C.mV/(M+m)
D.
8、-mV/(M+m)
9.如圖4所示,光滑水平面上兩小車中間夾一壓縮了的輕彈簧,兩手分別按住小車,使它們靜止,若以兩車及彈簧組成系統(tǒng),則下列說法中正確的是 [ ]
A.兩手同時放開后,系統(tǒng)總量始終為零
B.先放開左手,后放開右手后動量不守恒
C.先放開左手,后放開右手,總動量向左
D.無論何時放手,只要兩手放開后在彈簧恢復原長的過程中,系統(tǒng)總動量都保持不變,但系統(tǒng)的總動量不一定為零
10. .如圖所示,abc是光滑的軌道,其中ab是水平的,bc為與ab相切的位于豎直平面內的半圓,半徑R=0.30 m.質量m=0.20 kg的小球A靜止在軌道上,另一質量M=0.60 k
9、g、速度v0=5.5 m/s的小球B與小球A正碰.已知相碰后小球A恰好能夠到達半圓的最高點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 C
2.B
3.B C
4.A D
5.B
6.A B D
7.A C
8.B
9.A C D
10:4.2 m/s,方向與v0方向相同
解析:設小球A碰后的速度為v1,到達半圓最高點c時的速度為v2.
在c點:m=mg
①小球A碰后到c點的過程,機械能守恒,則:
mv12=mv22+2mgR
②設B碰撞后的速度為vB,A、B碰撞過程中動量守恒,則:Mv0=MvB+mv1
③代入數(shù)據(jù)解①②③組成的方程組得:vB=4.2 m/s,方向與v0方向相同.