第16章动量守恒定律全章教学案及课时作业(共25页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上2012年春学期高二(1)物理教学案(16)课题: 161 实验：探究碰撞中的不变量主备人：邵洪胜教学目标：1、明确探究碰撞中的不变量的基本思路2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法教学内容：物理学中研究运动过程中的守恒量具有特别重要的意义，本节通过实验探究碰撞过程中的什么物理量保持不变(守恒) 1实验探究的基本思路一维碰撞：如图所示，A、B是悬挂起来的钢球，把小球A拉起使其悬线与竖直线夹一角度a，放开后A球运动到最低点与B球发生碰撞，碰后B球摆幅为角如两球的质量mA=mB，碰后A球静止，B球摆角=，这说明A、B两球碰后交换了速度；如果mAmB，碰

2、后A、B两球一起向右摆动；如果mA V乙 B、V甲 p2。2从同一高度自由落下的玻璃杯，掉在水泥地上易碎，掉在软泥地上不易碎，这是因为（ ） A掉在水泥地上，玻璃杯的动量大。 B掉在水泥地上，玻璃杯的动量变化大。 C掉在水泥地上，玻璃杯受到的冲量大，且与水泥地的作用时间短，因而受到水泥地的作用力大。 D掉在水泥地上，玻璃受到的冲量和掉在软泥地上一样大，但与水泥地的作用时间短，因而受到水泥地的作用力大。3一个笔帽竖立在桌面上平放的纸条上，要求把纸条从笔帽下抽出，如果缓慢拉动纸条笔帽必倒；若快速拉纸条，笔帽可能不倒。这是因为（ ）A缓慢拉动纸条时，笔帽受到冲量小B缓慢拉动纸条时，纸条对笔帽的水平作

3、用力小C快速拉动纸条时，笔帽受到冲量小D快速拉动纸条时，纸条对笔帽的水平作用力小4下列说法中不正确的是（ ）A物体的运动状态改变，其动量一定改变B物体的动量发生了改变，则合外力一定对物体做了功C如果物体在任何相等的时间内，受到相同的冲量，则物体一定作匀变速运动D如果物体是在恒定的合外力作用下运动,则单位时间内动量的增量与物体的质量无关5关于动量的变化，下列说法正确的是（ ）A做直线运动的物体速度增大时，动量的增量p与运动方向相同。B做直线运动的物体速度减小时，动量的增量p的方向与运动方向相反。C物体的速度大小不变时，动量的增量p为零D物体做曲线运动时，动量的增量一定不为零6如图，一恒力F与水平

4、方向夹角为，作用在置于光滑水平面质量为m的物体上，作用时间为t，则力F的冲量为（ ） AFt BmgtCFcost D(mg Fsin)t7水平抛出的物体，不计空气阻力，则（ ）A在相等时间内，动量的变化相同B在任何时间内，动量的变化方向都在竖直方向C在任何时间内，动量对时间的变化率相同D在刚抛出的瞬间，动量对时间的变化率为零8某消防员从一平台上跳下，下落2m后双脚着地，接着他用双腿弯屈的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5m。在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为自身所受重力的（ ）A2倍 B5倍 C8倍 D10倍9质量为m的钢珠从高出沙坑表面H米处由静止自由下落，不考虑空气阻力，掉入沙坑

5、后停止，如图所示，已知钢珠在沙坑中受到沙的平均阻力是f，则钢珠在沙内运动时间为多少？10一个质量为m=0.4kg的小球，以v0=10m/s的初速度从高为h=5m的平台边缘沿水平方向抛出，若g取10m/s2，求：（1）小球落地时动量的大小和方向。（2）在小球运动的全过程中，小球动量的增加量。2012年春学期高二(1)物理教学案(18)课题: 16.3 动量守恒定律主备人：邵洪胜教学目标：1学会分析动量守恒的条件。2学会选择正方向，化一维矢量运算为代数运算。3会应用动量守恒定律解决碰撞、反冲等物体相互作用的问题(仅限于一维情况)，知道应用动量守恒定律解决实际问题的基本思路和方法。教学内容：1、系统

6、 内力和外力（1）系统：相互作用的物体组成系统。（2）内力：系统内物体相互间的作用力（3）外力：外物对系统内物体的作用力2、动量守恒定律 （1）用牛顿定律自己推导出动量守恒定律的表达式。（2）内容：一个系统 或者所受 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： 。（3）注意点： 研究对象：几个相互作用的物体组成的系统（如：碰撞）。 矢量性：以上表达式是矢量表达式，列式前应先规定正方向； 同一性:即所用速度都是相对同一参考系、同一时刻而言的 条件：A、系统不受外力，或受合外力为0。要正确区分内力和外力；B、当F内F外时，系统动量可视为守恒；C、某方向上合力为0，在这个方向上

7、成立（4）动量守恒定律的重要意义 3、应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法（1）分析题意，明确研究对象（2）要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析（3）明确所研究的相互作用过程，确定过程的始、末状态（4）确定好正方向建立动量守恒方程求解。例题分析：例1：（1）一爆竹在空中的水平速度为，若由于爆炸分裂成两块，质量分别为m1和m2，其中质量为m1的碎块以1速度向相反的方向运动，求另一块碎片的速度。（2）小车质量为200kg，车上有一质量为50kg的人。小车以5m/s的速度向东匀速行使，人以1m/s的速度向后跳离车子，求：人离开后车的速度。（5.6m/s）（3）质量为30kg的小孩以8m/s

8、的水平速度跳上一辆静止在水平轨道上的平板车，已知平板车的质量为90kg，求小孩跳上车后他们共同的速度？例2：平静的水面上有一载人小船，船和人的共同质量为M，站立在船上的人手中拿一质量为m的物体，起初人相对船静止，船、人、物以共同速度v0前进。当人相对于船以速度u向相反方向将物体抛出后，人和船的速度为多大？(水的阻力不计)随堂训练：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使弹簧压缩，如图1所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是( )Aa尚未离开墙壁前，a和b系统的动量守恒Ba尚未离开墙壁前，a与b系统的动量不守恒Ca离开墙后，a、b系统动量守恒D

9、a离开墙后，a、b系统动量不守恒2甲球与乙球相碰，甲球的速度减少5m/s，乙球的速度增加了3m/s，则甲、乙两球质量之比m甲m乙是( )A21B35C53D12作业18学号 姓名 .1分析下列情况中系统的动量是否守恒( )A如图所示,小车停在光滑水平面上,车上的人在车上走动时,对人与车组成的系统B子弹射入放在光滑水平面上的木块中对子弹与木块组成的系统(如图)C子弹射入紧靠墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统D斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时2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，若以两车及弹簧组成系统，则下列说法中正确的是( )A两手同时放开后，系统总

10、量始终为零B先放开左手，后放开右手后动量不守恒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零3质量分别为mA和mB的人，站在停于水平光滑的冰面上的冰车C上，当此二人作相向运动时，设A的运动方向为正，则关于冰车的运动下列说法中正确的是( )A如果vAvB，则车运动方向跟B的方向相同B如果vAvB，则车运动方向跟B的方向相反C如果vAvB，则车保持静止D如果mAvAmBvB，则车运动方向跟B的方向相同4在光滑水平面上有两辆车，上面分别站着A、B两个人，人与车的质量总和相等，在A的手中拿有一个球，两车均保持静止

11、状态，当A将手中球抛给B，B接到后，又抛给A，如此反复多次，最后球落在B的手中，则关于A、B速率大小是( )AA、B两车速率相等 BA车速率大 CA车速率小 D两车均保持静止状态5A、B两物体的质量分别为3kg与1kg，相互作用后沿同一直线运动，它们的位移-时间图像如图所示,则A物体在相互作用前后的动量变化是_kgm/s，B物体在相互作用前后的动量变化是_kgm/s，相互作用前后A、B系统的总动量_。6在光滑的水平面上有A、B两辆质量均为m的小车，保持静止状态，A车上站着一个质量为m/2的人，当人从A车跳到B车上，并与B车保持相对静止，则A车与B车速度大小比等于_，A车与B车动量大小比等于_。

12、7一质量为0.1kg的小球从0.80m高处自由下落到一厚软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.20s，则这段时间内软垫对小球的冲量为_。(取g=10m/s2，不计空气阻力) 8沿水平方向飞行的手榴弹，它的速度是20m/s，在空中爆炸后分裂成1kg和0.5kg的那两部分。其中0.5kg的那部分以10m/s的速度与原速反向运动，则另一部分此时的速度大小为_，方向_。9一辆列车总质量为M，在平直轨道上以v速度匀速行驶，突然后一节质量为m的车厢脱钩，假设列车所受的阻力与质量成正比，牵引力不变，当后一节车厢刚好静止时，前面列车的速度多大？ 2012年春学期高二(1)物理教学案(19)课题:

13、“动量守恒定律”习题课主备人：邵洪胜教学目标： 知道运用动量守恒定律解决问题应注意的问题； 知道运用动量守恒定律解决有关问题的优点。教学内容：例1：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，已知平板车的质量为90kg，求小孩跳上车后他们共同的速度。平板车动量的变化及小孩动量的变化量；平板车动能的增加量；平板车和小孩构成的系统动能的减小量。训练1：小车质量为200kg，车上有一质量为50kg的人。小车以5m/s的速度向东匀速行驶，人相对地面以1m/s的速度向后跳离车子，求：人离开后车的速度。小车动量的变化量及人动量的变化量；小车动能的变化量；小车和人构成的系统动能

14、的变化量。例2：在高速公路上发生一起交通事故，一辆质量为1500 kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000 kg向北行驶的卡车，碰后两车接在一起，并向南滑行了一段距离后停止。根据测速仪的测定，长途客车碰前以20 m/s的速度行驶，由此可判断卡车碰前的行驶速率为 ( )A小于10 m/s B大于10 m/s小于20 m/sC大于20 m/s小于30 m/s D大于30 m/s小于40 m/s训练2：甲乙两船自身质量为120 kg，都静止在静水中，当一个质量为30 kg的小孩以相对于地面6 m/s的水平速度从甲船跳上乙船时,不计阻力，甲、乙两船速度大小之比：v甲v乙= 。例3：如图所示，

15、A、B两物体的质量比mAmB=32，它们原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑。当弹簧突然释放后，则有AA、B系统动量守恒BA、B、C系统动量守恒C小车向左运动D小车向右运动训练3：把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射出一颗子弹时，关于枪、弹、车，下列说法正确的是A枪和弹组成的系统，动量守恒B枪和车组成的系统，动量守恒C三者组成的系统，因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小，使系统的动量变化很小，可以忽略不计，故系统动量近似守恒D三者组成的系统，动量守恒，因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用，这两个外力的合力为零例4

16、：如图所示，甲车的质量是2 kg，静止在光滑水平面上，上表面光滑，右端边缘放一个质量为1 kg的小物体(可看作质点)。乙车质量为4 kg，以5 m/s的速度向左运动，与甲车碰撞以后甲车获得8 m/s的速度，物体滑到乙车上.若乙车足够长，上表面与物体的动摩擦因数为0.2，则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止?（g取10 m/s2）随堂训练：A、B两个相互作用的物体，在相互作用的过程中合外力为0，则下列说法正确的是（ ）A.A的动量变大，B的动量一定变大 B. A的动量变大，B的动量一定变小C.A与B的动量变化大小相等 D. A的动量变化比B的动量变化大作业19学号 姓名 .1、两物体组成的

17、系统总动量守恒，这个系统中()A.一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度 B.一物体受的合力大小与另一物体所受的合力大小相等C.两个物体的动量变化总是大小相等、方向相反 D.系统总动量的变化为零2、在下列几种现象中，系统在水平方向上动量守恒的有()A.原来静止在光滑水平面上的车，从水平方向跳上一个人，人车为一系统B.运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和球为一系统C.从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢为一系统D.光滑水平面上放一斜面，斜面光滑，一物体沿斜面滑下，以重物和斜面为一系统3、物体A的质量是物体B的质量的2倍，中间压缩一轻质弹簧，放在光滑的水平面上，由静

18、止同时放开两手后一小段时间内 ()A.A的速率是B的一半B.A的动量大于B的动量C.A受的力大于B受的力 D.系统总动量为零4、A、B两球在光滑水平面上做相向运动，已知mAmB.当两球相碰后，其中一球停止，则可以断定 ( )A碰前A的动量等于B的动量B碰前A的动量大于B的动量C若碰后A的速度为零，则碰前A的动量大于B的动量D若碰后B的速度为零，则碰前A的动量大于B的动量5、A、B两船的质量均为M，都静止在平静的湖面上，现A船中有一质量为M/2的人，以对地的水平速度V从A船跳到B船，经n次跳跃后，人停在B船上，不计水的阻力，则( )A、A、B两船的速度大小之比为2:3B、A、B(包括人)两船的动

19、量大小之比为1:1C、A、B(包括人)两船的动能大小之比为3:2D、以上答案都不对6、一质量为M、长为L的小车静止在光滑的水平路面上，一质量为m的人站在小车的一端，当人从车的一端走到另一端时，小车移动的距离为( )A、L B、 C、 D、乙甲V7、如图所示，甲、乙两完全相同的小车，质量都是M，乙车内用细绳吊一个质量为0.5M的小球，当乙车静止时，甲车以速度V与乙车相碰，碰后连在一体，则碰后瞬间两车的共同速度为 ，小球摆到最高点时的速度为 。8、如图所示，子弹A以水平初速率V0打入放在光滑水平面上的木块B并留在其中，将弹簧压缩到最短，在此过程中，子弹、弹簧、木块所组成的系统 ( )BAVA、动量

20、、机械能都守恒B、动量、机械能都不守恒C、动量守恒，机械能不守恒D、动量不守恒，机械能守恒9、甲、乙两物体沿同一直线相向运动，甲的速度是3m/s，乙物体的速度是1m/s。碰撞后甲、乙两物体都沿各自原方向的反方向运动，速度的大小都是2m/s。求甲、乙两物体的质量之比是多少？10、用长为L的细绳悬挂一质量为M的木块处于静止，现有一质量为m的子弹自左方水平射穿此木块，穿透前后子弹的速度分别为v0和v，求:(1)子弹穿过后，木块的速度大小;(2)子弹穿过后瞬间，细绳所受拉力大小2012年春学期高二(1)物理教学案(20)课题: 16.4 碰撞主备人：邵洪胜教学目标：1. 认识弹性碰撞与非弹性碰撞，认识

21、对心碰撞与非对心碰撞；2.了解微粒的散射。教学内容： 碰撞的特点： 物体之间相互作用时间非常短暂，物体之间的相互作用力很大。即使受外力，也一定存在F内F外，因此碰撞过程中，系统的动量守恒。 碰撞过程中物体没有宏观的位移，但每个物体的速度可在短暂的时间内发生改变。 碰撞过程中，系统的总动能只能不变或减少，不可能增加。 弹性碰撞和非弹性碰撞弹性碰撞：碰撞过程中动量和机械能都守恒。非弹性碰撞：碰撞过程中动量守恒，机械能不守恒，减少。例1：物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性正碰，碰撞后m1、m2的速度v1和v2。 ， 。并讨论： 当时， ， 。 当时， ， 。 当时， ， 。 对心碰撞和非

22、对心碰撞对心碰撞（正碰）：碰撞以前的运动速度与两球心的连线在同一条直线，碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线。非对心碰撞：碰撞之前球的运动速度与两球心得连线不再同一条直线上，碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心的连线 粒子的散射现象(见课本P20)例2：甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，已知它们的动量分别是5 kgm/s和7 kgm/s，甲追上乙并发生碰撞，碰撞后乙球的动量变为10kgms，则两球质量m甲与m乙的关系可能是 ( )A、m乙=m甲 B、m乙=2m甲 C、4m甲=m乙 Dm乙=6m甲例3：长为1m的细绳，能承受的最大拉力为46N，用此绳悬挂质量为0.99kg的物块处于静止状态，如图

23、所示，一颗质量为10g的子弹，以水平速度Vo射入物块内，并留在其中。若子弹射人物块内时细绳恰好不断裂，g取10m/s2，则子弹射入物块前速度V。最大为 m/s。随堂训练：1A、B两球在光滑水平面上相向运动，两球相碰后有一球停止运动，则下述说法中正确的是( )A若碰后，A球速度为0，则碰前A的动量一定大于B的动量B若碰后，A球速度为0，则碰前A的动量一定小于B的动量C若碰后，B球速度为0，则碰前A的动量一定大于B的动量D若碰后，B球速度为0，则碰前A的动量一定小于B的动量2A、B两个相互作用的物体，在相互作用的过程中合外力为0，则下述说法中正确的是( )AA的动量变大，B的动量一定变大BA的动量

24、变大，B的动量一定变小CA与B的动量变化相等 DA与B受到的冲量大小相等作业20学号 姓名 .1如图所示，质量为M的小车原来静止在光滑水平面上，小车A端固定一根轻弹簧，弹簧的另一端放置一质量为m的物体C，小车底部光滑，开始让弹簧处于压缩状态，当弹簧释放后，物体C被弹出向小车B端运动，最后与B端粘在一起，下列说法中正确的是 ( ) A物体离开弹簧时，小车向左运动 B物体与B端粘在一起之前，小车的运动速率与物体C的运动速率之比为m/M C物体与B端粘在一起后，小车静止下来 D物体与B端粘在一起后，小车向右运动2质量为m、速度为v的A球跟质量为3m的静止B球发生正碰。碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性

25、的，因此，碰撞后B球的速度可能有不同的值。碰撞后B球的速度可能值是 ( ) A、0.6v B、0.4v C、0.2v D、03如图所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O点。用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起，则在此过程中小车将 ( )A向右运动B向左运动C静止不动 D小球下摆时，车向左运动后又静止4带有14光滑圆弧轨道质量为M的滑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水平冲上滑车，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

26、小车做的功为Mv02/2D小球在弧形槽上升的最大高度为vo2/2g；5质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7 kgm/s，B球的动量是5kgms，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是 ( ) ApA/=6 kgms,pB/=6 kgms BpA/=3 kgms，pB/=9 kgms CpA/=2kgms，pB/=14kgms DpA/=4 kgms，pB/=17 kgms6A、B两球沿同一条直线运动，如图所示的xt图象记录了它们碰撞前后的运动情况，其中a、b分别为A、B碰撞前的xt图象，c为碰撞后它们的xt图象。若A球质量为1kg，则B球

27、质量是 。7在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速度vo向右运动。在小球A的前方O点有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图所示。小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动。小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ=1.5PO。假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性碰撞，求两小球质量之比mlm2 ， 2012年春学期高二(1)物理教学案(21)课题: 16.5 反冲运动 火箭主备人：邵洪胜教学目标：1. 知道什么是反冲运动。 2能够用动量守恒定律解释反冲运动并进行简单计算。 3了解火箭的工作原理。教学内容：一、反冲1、一个静止的物体在_的作用下分裂为两个部分，由动量守恒

28、定律可知：一部分向某个方向运动，而另一部_运动，我们称为反冲。此时动量守恒定律的表达式可表示为：_。2、反冲现象在生活中有着广泛的应用，比如灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等，但我们也要_反冲现象存在着弊端，用枪射击时，子弹向前飞去，由于反冲现象枪身会_，从而影响射击的_。3、反冲现象中系统不受外力，或者系统某一方向不受外力(系统内力远大于外力) 反冲运动中系统机械能不守恒，系统动能变大二、火箭1、工作原理：火箭的飞行应用了_的原理，火箭的燃料点燃后燃烧生成的高温燃气以很大的速度_喷出，火箭由于反冲而向前运动。2、影响火箭获得速度大小的因素：（1）_；（2）质量比（火箭_的质量与火箭

29、_质量之比）；（3）_越大，_越大，火箭最终获得的速度就越大。3、现代火箭主要用来发射探测仪器、常规弹头或核弹头、人造卫星或宇宙飞船，即利用火箭作为运载工具。例1：质量为m(包含随射所带的物体)的人在远离任何星体的太空中，与他旁边的飞船相对静止。由于没有力的作用，他与飞船总保持相对静止的状态。这个人手中拿着一个质量为m的小物体。现在他以相对于飞船为u的速度把小物体抛出。小物体的动量改变量是多少？人的动量改变量是多少？人的速度改变量是多少？训练1：火箭喷气发动机每次喷出m=200 g的气体，喷出的气体相对于地面的速度v=1000 m/s设火箭初始质量为M= 300 kg，初速度为零，发动机每秒喷

30、气20次，在不考虑空气阻力和地球引力的情况下，火箭1s末的速度多大？例题2炮车质量为M，炮弹质量为m，炮筒与水平方向成角，若炮弹离开炮口时对地速度为v，求炮车后退速度。（已知地面对炮车的摩擦力远小于炮筒中气体产生的推力）练习2：一个静止的质量为M的不稳定原子核，当它放射出质量为m的速度为v的粒子后，原子核剩余部分的速度多大？例3：一个士兵坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量共120kg。这个士兵用自动步枪在2s时间内沿水平方向连续射出10发子弹，每发子弹的质量是10g，子弹离开枪口时相对步枪的速度是800m/s。射击前皮划艇是静止的。 每次射击后皮划艇的速度改变多少？ 连续射击10 发子弹后皮划艇的速度是多少？ 连续射击时枪所受到的平均反冲作用力是多大？随堂训练： 一个连同装备共有100kg的航天员，脱离宇宙飞船后，在离飞船45m的位置与飞船处于相对静止状态。装备中有一个高压气源，能以50m/s的速度喷出气体。航天员为了能在10min时间内返回飞船，他需要在开始返回的瞬间一次性向后喷出多少气体？ 一架喷气式飞机，飞行速度是800m/s，如果它喷出的气体相对飞机的速度小于800