动量守恒定律 学案 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

高二物理第三课时动量守恒定律班级姓名学号[知识梳理]1．系统、内力、外力(1)系统：由两个(或多个)相互作用的物体构成的整体叫作一个力学系统，简称系统。(2)内力：物体间的作用力。(3)外力：的物体施加给物体的力。2．动量守恒定律(1)内容：如果一个系统，或者所受外力的矢量和为，这个系统的总动量。(2)适用条件：系统或所受外力矢量和。3．动量守恒定律的普适性动量守恒定律的适用范围非常广泛，适用于：(1)低速、宏观物体系统领域。(2)高速(接近光速)、微观(小到分子、原子的尺度)领域。[初试小题]1．判断正误。(1)一个系统初、末状态动量大小相等，即动量守恒。()(2)系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零。()(3)只有重力做功或弹力做功的系统内动量守恒。()(4)动量守恒定律既适用于低速运动问题，也适用于高速运动问题。()2．下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是()[典型例题]知识点一动量守恒定律的理解[例题1]如图所示，A、B两物体质量之比mA∶mB＝3∶2，原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑。当弹簧突然被释放后，以下情境中系统动量不守恒的是()A．若A、B与C上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统B．若A、B与C上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统C．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统D．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统[针对训练]1.如图所示，在光滑水平面上放一个质量为M的斜面体，质量为m的物体沿斜面由静止开始自由下滑，下列说法中正确的是()A．斜面体和物体组成的系统动量守恒B．斜面体和物体组成的系统所受合力方向向上C．斜面体和物体组成的系统水平方向动量守恒D．斜面体和物体组成的系统竖直方向动量守恒2.在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧(不连接)，如图所示，用左、右两手分别抓住小车A、B并将弹簧压缩后使小车处于静止状态。将两小车及弹簧看成一个系统，下面说法错误的是()A．两手同时放开后，系统总动量始终为零B．先放开左手，再放开右手后，系统动量不守恒C．先放开左手，后放开右手，总动量向左D．无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量保持不变，但系统总动量不一定为零知识点二动量守恒定律的应用[例题2]冬季雨雪天气时，公路上容易发生交通事故。在结冰的公路上，一辆质量为1.8×103kg的轻型货车尾随另一辆质量为1.2×103kg的轿车同向行驶，因货车未及时刹车而发生追尾(即碰撞，如图甲、乙所示)。若追尾前瞬间货车速度大小为36km/h，轿车速度大小为18km/h，刚追尾后两车视为紧靠在一起，此时两车的速度为多大？[例题3]如图所示，从倾角为30°、长0.3m的光滑斜面顶端滑下质量为2kg的货包，掉在质量为13kg的静止的小车里。求货包落到小车上后，小车获得的速度是多少。[针对训练]1.如图所示，两个小物块a、b静止在光滑水平面上，它们之间由一根细线连接且夹着一个处于压缩状态的轻弹簧。烧断细线后，被弹出的小物块a、b在同一直线上运动，且弹簧与它们分离。a、b的质量分别是2kg和4kg，则下列判断正确的是()A．小物块a与b的速率之比为1∶2B．弹簧对小物块a与b所做的功的大小之比为2∶1C．弹簧对小物块a与b的冲量大小之比为2∶1D．小物块a与b的动能之比为1∶22.如图所示，在光滑的水平面上有A和B两小车，质量分别为m1、m2，A车上有一质量为m3的人，开始时两车和人均静止。现人以速度v0向右跳上B车，并与B车保持相对静止，求：(1)人跳离A车后，A车的速度；(2)人跳上B车后，A、B两车的速度大小之比。知识点三多物体多过程系统中的动量守恒问题[例题4]如图所示，在光滑水平面上有两个并排静止放置的木块A、B，已知mA＝0.5kg，mB＝0.3kg。现有质量m0＝0.08kg的小物块C以初速度v0＝25m/s在A表面沿水平方向向右滑动，由于C与A、B间均有摩擦，C最终停在B上，B、C最后的共同速度v＝2.5m/s。求：(1)木块A的最终速度的大小；(2)小物块C滑离木块A的瞬时速度的大小。[针对训练]1.如图所示，游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动；设甲同学和她的车的总质量为150kg，碰撞前向右运动，速度的大小为4.5m/s，乙同学和她的车的总质量为200kg，碰撞前向左运动，速度的大小为4.25m/s，则碰撞后两车共同的运动速度为(取向右为正方向)()A．1m/s B．0.5m/s－1m/s D．－0.5m/s2．如图所示，水平光滑地面上依次放置着质量m＝0.08kg的10块完全相同的长直木板。一质量M＝1.0kg、大小可忽略的小铜块以初速度v0＝6.0m/s从长木板左侧滑上木板，当铜块滑离第一块木板时，速度大小为v1＝4.0m/s。铜块最终停在第二块木板上。(取g＝10m/s2，结果保留2有效数字)求：(1)第一块木板的最终速度；(2)铜块的最终速度。知识点四爆炸类问题模型[例题5]以初速度v0与水平方向成60°角斜向上抛出的手榴弹，到达最高点时炸成质量分别是m和2m的两块。其中质量大的一块沿着原来的方向以2v0的速度飞行。(1)求质量较小的一块弹片速度的大小和方向；(2)爆炸过程中有多少化学能转化为弹片的动能。[针对训练]1．一弹丸在飞行到距离地面5m高时仅有水平速度v0＝2m/s，爆炸成甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1，不计质量损失，重力加速度g取10m/s2，则下列图中