动量守恒定律学案

1、祁东一中2014年上期高二物理学案 2014-04-13 动量守恒定律课前预习自查1.系统、内力和外力（1）系统：相互作用的 或 物体组成的 。（2）内力：系统 物体间的 。（3）外力：系统 的物体对系统 的物体的作用力。2.如果 ，或者 ，这个系统的总动量 。这就是动量守恒定律。3下列论述中错误的是()A相互作用的物体，如果所受合外力为零，则它们的总动量保持不变B动量守恒是指相互作用的各个物体在相互作用前后的动量不变C动量守恒是相互作用的各个物体组成的系统在相互作用前的动量之和与相互作用之后的动量之和是一样的D动量守恒是相互作用的物体系在相互作用过程中的任何时刻动量之和都是一样的4如图所示，

2、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()AA的速度是B的一半 BA的动量大于B的动量CA受的力大于B受的力 D总动量为零5如图所示，两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上，有一人静止站在A车上，两车静止若这个人自A车跳到B车上，接着又跳回A车，静止于A车上，则A车的速率( )A等于零 B小于B车的速率C大于B车的速率 D等于B车的速率6如图所示，水平面上有两个木块，两木块的质量分别为m1、m2，且m22m1.开始两木块之间有一根用轻绳缚住的已压缩的轻弹簧，烧断细绳后，两木块分别向左、右运动若两木块m1和m2与水平面间的动摩擦因数为1、2，

3、且122，则在弹簧伸长的过程中，两木块()A动量大小之比为11B速度大小之比为21C通过的路程之比为21D通过的路程之比为11例题与练习知识点一 判断动量是否守恒例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F使弹簧压缩，如图所示当撤去外力F后，下列说法中正确的是()Aa尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒Ba尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量不守恒Ca离开墙壁后，a、b组成的系统动量守恒Da离开墙壁后，a、b组成的系统动量不守恒变式练习1 把一支枪水平地固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上，枪发射出子弹时，关于枪、子弹和车的下列说法中正确

4、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D枪、子弹和车组成的系统动量守恒知识点二 动量守恒定律的应用应用动量守恒定律的解题步骤1明确研究对象(系统包括哪几个物体)；2进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或某一方向上是否守恒)；3规定正方向，确定初、末状态动量；4由动量守恒定律列式求解；5必要时进行讨论例2 一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上，其截面如图所示图中ab为粗糙的水平面，长度为L；bc为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab与bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接现有一质量为m的木块以大小为v

5、0的水平初速度从a点向左运动，在斜面上上升的最大高度为h，返回后在到达a点前与物体P相对静止重力加速度为g.求：(1)木块在ab段受到的摩擦力f；(2)木块最后距a点的距离s.变式练习2-1 如图所示，一人站在静止于冰面的小车上，人与车的总质量M70 kg，当他接到一个质量m20 kg，以速度v05 m/s迎面滑来的木箱后，立即以相对于自己v5 m/s的速度逆着木箱原来滑行的方向推出，不计冰面阻力。则小车获得的速度为_m/s，方向_。变式练习2-2 两磁铁各固定在两辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动。已知甲车和磁铁的总质量为0.5 kg，乙车和磁铁的总质量为1 kg。两磁铁的N极

6、相对，推动一下，使两车相向运动，某时刻甲的速率为2 m/s，乙的速率为3 m/s，方向与甲相反。两车运动过程中始终未相碰。求(1)两车最近时，乙的速度为多大？(2)甲车开始反向运动时，乙的速度为多大？知识点三 多过程问题分析由三个或三个以上物体组成的系统在相互作用的过程中会出现多个作用过程，有的过程系统动量守恒，有的过程系统动量不守恒，有的全过程动量守恒，有的整体动量守恒，有的部分物体动量守恒因此要合理地选择过程和过程的初、末状态，抓住初、末状态的动量守恒例3 如图所示，A、B、C三个木块的质量均为m，置于光滑的水平桌面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连将弹簧压紧到不能再

7、压缩时用细线把B和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离已知C离开弹簧后的速度恰为v0.求弹簧释放的势能变式练习3 带有1/4光滑圆弧轨道质量为M的小车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量也为M的小球以速度v0水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回车的左端，则()A小球以后将向左做平抛运动 B小球将做自由落体运动C此过程小球对小车做的功为MvD小球在弧形槽上上升的最大高度为v/2g课后作业1下列说法中正确的是()A一个质点在一个过程中如果其动量不变，其动能也一定不变B一

8、个质点在一个过程中如果其动能不变，其动量也一定不变C几个物体组成的物体系统在一个过程中如果动量守恒，其机械能也一定守恒D几个物体组成的物体系统在一个过程中如果机械能守恒，其动量也一定守恒2若用p1、p2分别表示两个相互作用物体的初动量，p1、p2表示它们的末动量，p1、p2表示两个相互作用物体的动量的变化，p、p表示两物体组成的系统的总动量和总动量的变化量，C为常数。用下列形式表示动量守恒定律，正确的是() Ap1p2Bp1p2p1p2CpC Dp03如图所示，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

9、，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零4如图所示，在光滑水平面上，用等大异向的F1、F2分别同时作用于A、B两个静止的物体上，已知mAmB，经过相同的时间后同时撤去两力，以后两物体相碰并粘为一体，则粘合体最终将() A静止 B向右运动C向左运动 D无法确定5如图所示，A、B两物体的质量mAmB，中间用一段细绳相连并有一被压缩的弹簧，放在平板小车C上后，A、B、C均处于静止状态。若地面光滑，则在细绳被剪断后，A、B从C上未滑离之前，A、B沿相

10、反方向滑动的过程中( )A若A、B与C之间的摩擦力大小相同，则A、B组成的系统动量守恒，A、B、C组成的系统动量也守恒B若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则A、B组成的系统动量不守恒，A、B、C组成的系统动量也不守恒C若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则A、B组成的系统动量不守恒，但A、B、C组成的系统动量守恒D以上说法均不对6.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，若两者都以大小为4 m/s的初速度向相反方向运动，如图9所示，则当木板的速度为2.4 m/s时，物块正在()A水平向左匀减速运动 B水平向右匀加速运

11、动C水平方向做匀速运动 D处于静止状态7在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都为m.现B球静止，A球向B球运动，发生正碰已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为Ep，则碰前A球的速度等于()A. B. C2 D28如图所示，在光滑水平面上有一质量为M的木块，木块与轻弹簧水平相连，弹簧的另一端连在竖直墙上，木块处于静止状态，一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块，并嵌在其中，木块压缩弹簧后在水平面做往复运动。木块自被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中，木块受到的合外力的冲量大小为() A. B2Mv0 C. D2mv09A、B两物体在一水平长直气垫导轨上相碰，碰撞前

12、物体A做匀速直线运动，B静止不动，频闪照相机每隔0.1 s闪光一次，连续拍照5次，拍得如图所示的照片，不计两物体的大小及两物体碰撞过程所用的时间，则由此照片可判断()A第四次拍照时物体A在100 cm处B第四次拍照时物体A在80 cm处CmAmB31 DmAmB2110有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长(估计一吨左右)一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头后停下来，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离为d，然后用卷尺测出船长L，已知他自身的质量为m，则渔船的质量M为()A. B. C. D.11如图所示，如果悬挂球的绳子

13、能承受的最大拉力T010 N，球质量m0.5 kg，L0.3 m，锤头质量M0.866 kg，如果锤头沿水平方向打击球m，锤速度至少为_m/s才能把绳子打断。设球原来静止，打击后锤头静止(g10 m/s2)。12.如图所示，质量均为2m的完全相同的长木板A、B并排静止放置在光滑水平面上一个质量为m的铁块C以v01.8 m/s的水平速度从左端滑到长木板A的上表面，并最终停留在长木板B上已知B、C最终的共同速度为v0.4 m/s.求：(1)长木板A的最终速度v1；(2)铁块C刚离开长木板A时的瞬时速度v2.13如图所示，光滑半圆轨道竖直放置，半径为R，一水平轨道与圆轨道相切，在水平光滑轨道上停着一

14、个质量为M0.99 kg的木块，一颗质量为m0.01 kg 的子弹，以v0400 m/s的水平速度射入木块中，然后一起运动到轨道最高点水平抛出，当圆轨道半径R多大时，平抛的水平距离最大？最大值是多少？(g取10 m/s2)动量守恒定律参考答案课前预习自查1.（1）两个 多个 整体 （2）内部 相互作用力 （3）以外 以内2.一个系统不受外力 所受外力的矢量和 保持不变 3. B 4.AD 5.B 6.ABC例题与练习例1 BC在a离开墙壁前、弹簧伸长的过程中，对a和b构成的系统，由于受到墙给a的弹力作用，所以a、b构成的系统动量不守恒，因此B选项正确，A选项错误；a离开墙壁后，a、b构成的系统

15、所受合外力为零，因此动量守恒，故C选项正确，D选项错误变式练习1 D 例2 (1)(2)解析木块m和物体P组成的系统在相互作用过程中遵守动量守恒、能量守恒(1)以木块开始运动至在斜面上上升到最大高度为研究过程，当木块上升到最高点时两者具有相同的速度，根据动量守恒，有 mv0(2mm)v 根据能量守恒，有mv(2mm)v2fLmgh 联立得f(2)以木块开始运动至最后与物体P在水平面ab上相对静止为研究过程，木块与物体P相对静止，两者具有相同的速度，根据动量守恒，有 mv0(2mm)v根据能量守恒，有mv(2mm)v2f(LLs) 联立得s变式练习2-1 2.2与木箱初速度方向相同 解析：设推出

16、木箱后小车的速度为v，此时木箱相对于地面的速度为(vv)，由动量守恒定律得 mv0Mvm(vv)故v m/s2.2 m/s 与木箱初速度v0方向相同。变式练习2-2 (1)1.33 m/s(2)2 m/s 解析：(1)两车相距最近时，两车的速度相同，设该速度为v，取乙车的速度方向为正方向。由动量守恒定律得m乙v乙m甲v甲(m甲m乙)v所以两车最近时，乙车的速度为v m/s m/s1.33 m/s(2)甲车开始反向时，其速度为0，设此时乙车的速度为v乙，由动量守恒定律得m乙v乙m甲v甲m乙v乙故v乙 m/s2 m/s。例3 mv 解析设碰后A、B和C的共同速度的大小为v，由动量守恒定律得3mvm

17、v0 设C离开弹簧时，A、B的速度大小为v1，由动量守恒定律得3mv2mv1mv0 设弹簧的弹性势能为Ep，从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒，有(3m)v2Ep(2m)vmv 由式得弹簧所释放的势能为Epmv变式练习3 BC 解析：小球上升到最高点时与小车相对静止，有共同速度v，由动量守恒定律和机械能守恒定律有：Mv02MvMv2×(Mv2)Mgh 联立得：h，知D错误。从小球滚上到滚下并离开小车，系统在水平方向上的动量守恒，由于无摩擦力做功，动能守恒，此过程类似于弹性碰撞，作用后两者交换速度，即小球速度变为零，开始做自由落体运动，故B、C对，A错。课后练习1A2.ABD 3.ACD4.A 5.AC 6.B7.C 8.A 9.A 10.B11. 1 解析：球m被锤打击后以O为圆心，L为半径做圆周运动，且在刚打过绳子拉力最大，由牛顿第二定律有T0mgm· v m/s锤打击m过程中，系统水平方向不受外力作用，系统水平方向动量守恒有Mv0mv v01 m/s。12(1)0.3 m/s方向与v0同向(2)0.6 m/s方向与v0同向解析(1)由动量守恒定律，知mv02mv1(m2m)v解得v10.3 m/s，方向与v