动量守恒定律学案鲁科选修

1、1. 2动量守恒定律 学案 3【学习目标】1知道动量守恒定律的内容，掌握动量守恒定律成立的条件，并在具体问 题中判断动量是否守恒。2会应用动量守恒定律解决反冲物体相互作用的问题【学习重点】动量守恒定律及其守恒条件【知识要点】1. 动量守恒吗？一个系统不受外力或者所受外力的和为零， 这个系统的总动量保持不变。 这 个结论叫做动量守恒定律。公式： m11+ m22= m11+ m2 22. 动量守恒定律的推导设碰撞过程中两球相互作用力分别是 F1和 F2，力的作用时间是 t 。根据动量 定理， m1球受到的冲量是 F1t m1 v 1-m1v1；m2球受到的冲量是 F2t m2v2-m2v2。 根

2、据牛顿第三定律， F1和 F2大小相等，方向相反，即 F1t-F2t 。 板书： F1t m1v1-m1v1F2t m2v 2-m2v2F1t -F 2t将、两式代入式应有 m1v1-m1v1 -(m2v2-m2v2)整理后可得 m1v1+m2v2 m1v1+m2v2或写成p 1+P2p1+p2 就是 p p(1) 动量守恒的条件：系统不受外力或合外力为零时系统的动量守恒。(2) 动量守恒定律适用的范围：适用于两个或两个以上物体组成的系统。动 量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律， 对高速或低速运动的物体系统， 对宏 观或微观系统它都是适用的。3. 反冲运动与火箭 当物体的一部分以一定的速度离

3、开物体时，剩余部分将获得一个反向冲量 而向相反方向运动，这种向相反方向的运动，通常叫做反冲运动。在反冲现象中，系统所做的合外力一般不为零； 但是反冲运动中如果属于内力远大于外力的情况， 可以认为反冲运动中系统动量 守恒典型例题】质量为 30kg 的小孩以 8m/s 的水平速度跳上一辆静止在水平轨道上的平板车，已知平板车的质量是80kg，求小孩跳上车后他们共同的速度解析：对于小孩和平板车系统， 予考虑，所以可以认为系统不受外力，由于车轮和轨道间的滚动摩擦很小， 即对人、车系统动量守恒。可以不跳上车前系统的总动量 pmv跳上车后系统的总动量 p (m+M)V由动量守恒定律有 mv(m+M)V解得【

4、达标训练】1把一支枪水平固定在小车上， 小车放在光滑的水平地面上， 枪发射出子弹时， 关于枪、子弹、车的下列说法中正确的是（）A枪和子弹组成的系统动量守恒B枪和车组成的系统动量守恒C若忽略不计子弹和枪筒之间的摩擦，枪、车和子弹组成系统的动量才近 似守恒23D枪、子弹、车组成的系统动量守恒如图 1 所示， A、B 两物体质量 mA=2mB，水平面光滑，当烧断细线后（原来 弹簧被压缩），则下列说法正确的是（） A弹开过程中 A 的速率小于 B 的速率 B弹开过程中 A 的动量小于 B 的动量 CA、B 同时达到速度最大值 D当弹簧恢复原长时两物体同时脱离弹簧 下列说法中，违反动量守恒定律的是图1（

5、）A两个运动物体 A和 B 相碰后合为一体， A减少的动量等于 B增加的动量B质量相等的两个物体，以相同速率相向运动，做正碰后以原来的速率分 开C质量不等的两个物体，以相同的速率相向运动，做正碰以后以某一相同 速率向同一方向运动D质量不等的两个物体，以相同的速率相向运动，做正碰后各以原来的速 率分开4如图 2 所示，人站在小车上，不断用铁锤敲击小车的一端 .下列各种说法哪些 是正确的（） 如果地面水平、坚硬光滑，则小车将在原地附近做往复运动 如果地面的阻力较大，则小车有可能断断续续地水平向右运动 因为敲打时，铁锤跟小车间的相互作用力属于内力，小车不可 能发生运动 小车能否运动，取决于小车跟铁锤

6、的质量之比，跟其他因素无关 图 2 AB只有C只有D只有5如图 3 所示，在光滑水平面上，有一质量为 M=3 kg 的薄板和质量为 m=1 kg 的物块.都以 v=4 m/s的初速度朝相反方向运动， 它们之间有摩擦， 薄板足够 长，当薄板的速度为 2.4 m/s 时，物块的运动情况是图3（）A做加速运动B做减速运动C做匀速运动D以上运动都可能6质量相同的三个小球 a、 b、c，在光滑水平面上以相同的速率分别与原来静 止的三个小球 A、B、C 发生正碰； a与 A碰后，a 球继续沿原来方向运动； b与 B相碰后， b球静止不动； c与C碰后， c球被弹回而反向运动 .可知碰 后 A、B、C 三球

7、动量大小的关系是（）ApApBpBpC C pB pC pADpA=pB=pC7.机关枪重 8kg，射出的子弹质量为 20克，若子弹的出口速度是 1 000m/s， 则机枪的后退速度是多少？参考答案1【解析】 枪和子弹组成的系统，在发射子弹的过程中，受到车施加的水平外 力，故动量不守恒， A 选项错 .枪和车组成的系统，在发射子弹时，受到子弹的 作用力，故动量不守恒 .B 选项错 .对枪、子弹和车组成的系统中，子弹和枪间的 作用力为内力，不影响系统的动量守恒 .C 选项错 .枪、子弹和车组成的系统，水 平方向不受外力，竖直方向上重力和支持力的合力为零，动量守恒 .D 选项对 . 2【解析】 整

8、个过程中， A、 B 系统动量守恒 .二者动量大小相等、方向相反， 由于 mA=2mB 所以 vA=vB/2.当弹簧恢复原长时，弹簧对两物体的推力消失， A、B 的速度达到最大，之后均匀速运动 .3【解析】两运动物体碰后合为一体， A 减少的动量等于 B 增加的动量，知总动 量不变；B 选项叙述的情景，碰撞前后总动量为零，也符合动量守恒定律；质量 不等的两个物体， 速率不同且相向运动， 系统的总动量不为零， 故碰后二者以相 等速率运动的方向必与系统总动量的方向一致， C 选项不违反动量守恒定律； 质 量相等的两物体， 以相同速率相向而行， 其总动量必与速率大的物体同向， 若正 碰后各以原速率返

9、回，则系统的总动量方向发生了改变，不再守恒 . 4【解析】 如果地面水平且坚硬光滑， 据铁锤下摆过程中系统水平方向动量守恒 可以判断小车向左移动； 敲击后铁锤弹起上摆时， 小车向右运动， 即小车做往复 运动.如果地面的阻力足够大，小车可能不运动；如果阻力不太大，而铁锺打击 力较大，致使小车受向右的合外力而断断续续地水平向右运动 .5【解析】 薄板足够长，则最终物块和薄板达到共同速度 v，由动量守恒定 律得（取薄板运动方向为正） . Mv-mv=（M+m ）vMv mv （3 1） 4v=Mv mv （3 1） 4 m/s=2 m/s. 共同运动速度的方向与薄板初速度的M m 3 1方向相同 . 在物块和薄板相互作用过程中，薄板一直做匀减速运动，而物块先沿负方向 减速到速度为零，再沿正方向加速到 2 m/s.当薄板速度为 v1=2.4 m/s 时，设 物块的速度为 v2 ，由动量守恒定律得 Mv-mv=Mv1+mv2(M m)v Mv1 2 4 3 2.4 v2=m/s=0.8 m/s即此时物块的速度