探究动量守恒定律碰撞和反冲

1、1401探究碰撞中的不变量实验碰撞和反冲学习 y标1、理解实验原理和方法2、掌握碰撞和反冲遵循的规律重占八、实验原理和碰撞规律学习内容及过程教学设计及学习札记难占八、j 学习内容及过程碰撞和反冲规律的理解教学设计及学习札记【自学引导】一、探究碰撞中的不变量实验冃的探究一维碰撞屮的不变量实验原理在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度, 找出碰撞前的动量p = mlvl + m2v2及碰撞后的动量/ = mav + m2vf2,看碰撞而后动量是否守恒.实 验 器 材方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块（两个）、重物、 弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥.方案二：带细线的摆

2、球（两套）、铁架台、天平、量角器、坐 标纸、胶布等.方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车（两个）、天 平、撞针、橡皮泥.二、碰撞1、特点： 相互作用的力为变力，作用的时间极短，作用力很大，且远远大丁系统 的外力，故均可用动量守恒定律来处理。 在碰撞过程中，系统的总动能是不可能增加的， 由于碰撞作用时间极短，因此作用过程中物体的位移很小，一般可忽略 不计，可以认为碰撞（或爆炸）后还从碰撞（或爆炸）前瞬间的位置以 新的动量开始运动。2、碰撞分类: 正碰和斜碰a. 正碰：碰撞前后物体的速度在同一条直线上b、斜碰：碰撞前后物体的速度不在同一直线上 弹性碰插、非弹性碰插与完全非弹性碰插a弹性碰撞：

3、碰撞过程中不但系统的总动量守恒，而且碰撞前后的动能守恒，一般两个硕质小球间的碰撞，就很接 近弹性碰撞。b非弹性碰撞:碰撞中动能不导恒，只满足动量导恒，两物体间的碰撞一般是 非弹性碰撞。c完全非弹性碰撞:两个物体碰后合为一体，具有共同速度，满足动量守恒定 律，但动能损失最大三、反冲运动反冲是静止或运动的物体通过分离出部分物质，而使自身在反方向秋得加速 的现象叫做反冲运动。【对点讲练】例题1、气垫导轨是常用的-种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动町视为没有摩擦我们町以用带竖直挡板c和d的气垫导轨以及滑块a和b來探究碰撞中的不变量，实验装置如

4、图所示（弹簧的长度忽略不计）,采用的实验步骤如下:a.用天平分别测出滑块a、b的质量ng、mb.二;b.c.d.c.调整气垫导轨，使导轨处于水平.在a和b间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上用刻度尺测出a的左端至c板的距离l|.按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块a、b运动时间的计时器开始工作当a、b滑块分别碰撞c、d扌半板时停止计时，记下a、b分别到达c、d的运动时间匕和t2（1）实验屮还应测量的物理量是.（2）利用上述测量的实验数据，得出关系式.成立，即可得出碰撞中守怛的量是mv的矢量和，上式实验得的a. b两滑块的动量大小并不完全相等，产牛误差的原i大i例题2

5、在光滑水平面上，a、b两球沿球心连线以相等的速率相向而行，并发生碰撞，下列现 象可能发牛的是（）.若两球质量相等，若两球质量和等，若两球质量不等，若两球质量不等，a.b.c.d.碰后以某一大小相等的速率分开 碰后以某一大小和等的速率同向而行 碰后以某一大小相的速率相互分开 碰后以某一大小相等的速率同向而行总质量为m=0.5kg的小火箭（内含01kg的火药），若火药在短时间内全部燃烧喷出，例题3并以v=240m/s的速度全部竖直向下喷出，空气阻力为重力的0.2倍，求火箭能上升的最大高度？巩固练习心得体会巩固练习1科学家试图模拟宇宙大爆炸初的情境，他们使两个带止电的不同重离子被加速后，沿同一条直

6、线相向运动而发生猛烈碰撞为了使碰撞前的动能尽町能多地转化为内能，关键是设法使这两个 重离子在碰撞前的瞬间具有和同大小的（）a.速率b.质量c.动量d.动能2. （09全国卷i）质量为m的物块以速度y运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量z比m/m可能为（）a.2b.3c.4d. 53. 如图甲所示，在光滑水平血上的两个小球发生正碰.小球的质量分别为g和m?.图乙为它们碰撞7.在光滑水平面上，质量为m的小球a正以速度v。匀速运动.某时刻小球a与质量为3加的静止小球b发牛正碰.两球相碰后，a球的动能恰好变为原来我1/4.则碰后b球的速度的大小（）a.色b.吃c./或

7、色d.无法确定2 6 2 68.如图所示，在光滑水平面上有三个完全相同的小球排列成一条直线，2、3小球静止，并靠在一 起，1球以速度v射向它们,设碰攬过程中不损失机械能，则碰后三个小球的速度可能值是（）前后的x-1图象已知01!=0.1 kg.由此可以确定卞列正确的是（)/ma.碰前m?静止,m向右运动9 iiib.碰后in?和m,都向右运动4ffh左09右c.由动量守恒可以算出1“2=0.3 kg甲7了了歹，了孑0246 r/s乙d.碰撞过程屮系统损失了 0.4 j的机械能4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

8、守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为e”则碰前a球的速度等于a朽b.浮c.2存d.2浮<>5. 一航天探测器完成对刀球的控测任务后，在离开刀球的过程中，由静止开始沿着与刀球表何成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动.探测器通过喷气而获得推动力以下关于喷气 方向的描述中止确的是（）a.探测器加速运动时，沿直线向后喷气b.探测器加速运动时，竖直向下喷气c.探沿器匀速运动时，竖直向下喷气d.探测器匀速运动时，不需要喷气6. 动能相同的a、b两球（加a加b）在光滑的水平面上相向运动，当两球相碰后，其中一球停止运动，则可判定（）a. 碰撞前a球的速度小于b球的速度b. 碰撞前a球的动量大于b球的动量c. 碰撞前后a球的动量变化大于b球的动量变化d. 碰撞后a球的速度一定为零，b球朝反方向运动vc. vj=0,v2 = v3=-b# =0*2 =d. ! = v2 = 0, v3 = v9某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被圧缩了的轻弹簧，如图所示，将这一系统置丁光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，进行必耍的测量，验证物体相互作用时在一定条件卜-动量守恒.（1）该同学还必须用的实验器材 是（2）需直接测