人教版高中物理选择性必修第一册第一章动量守恒定律

第一章动量守恒定律1.1动量人教版高中物理选择性必修第一册目录CONTENTS1

学习目标2

新课导入3

新课讲解4

当堂小练1.了解生产、生活中的碰撞现象.2.通过实验探究，经历猜想和寻求碰撞中“不变量”的

过程，领会实验的基本思想.

（重点）3.理解动量的概念，会计算动量.

（重点）学习目标生活中的碰撞现象汽车碰撞测试新课导入生活中的碰撞现象锤子和钉子的碰撞生活中的碰撞现象击打网球生活中的碰撞现象击打台球思考与讨论：1.这些生活中的现象各不相同，是否遵循相同的规律？2.这些现象中是否存在不变的物理量？新课讲解一、寻求碰撞中的不变量实验：m1以速度v碰撞静止m2，粘在一起运动。一、寻求碰撞中的不变量2.数据：次数m1/kgm2/kgv/(m/s)v'(m/s)123一、寻求碰撞中的不变量3.探究：次数碰前(m1v+0)碰后[(m1+m2)v']碰前(m1v2/2+0)碰后[(m1+m2)v'2/2]123一、寻求碰撞中的不变量4.结论：（1）从实验数据可以看出，此实验中两辆小车碰撞前后，动能之和并不相等，但质量与速度的乘积之和却基本不变。（2）mv这个物理量具有特别的意义。在物理学中，把物体的质量

m和速度ʋ的乘积叫做物体的动量p，用公式表示为p=mv。在国际单位制中，动量的单位是千克米每秒，符号是kg•m/s。是状态量，与某一时刻相对应。1.定义：2.单位：3.三性：(2)瞬时性:(1)矢量性:方向由速度方向决定，与该时刻的速度方向相同。(3)相对性:物体的动量与参考系的选择有关，中学阶段常以地球为参考系。二、动量p′pΔp①动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，其方向与Δʋ的方向相同（在同一直线上的问题采用代数运算）。4.动量的变化（Δ

p）定义：物体的末动量与初动量的矢量差叫做物体动量的变化。(2)表达式：

Δp=mΔʋ②动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量。不在同一条直线上的动量变化的运算，遵循平行四边形定则。（3）试讨论以下几种运动的动量变化情况：①物体做匀速直线运动②物体做自由落体运动③物体做平抛运动④物体做匀速圆周运动动量大小、方向均不变。动量方向不变，大小随时间推移而增大。动量方向时刻改变，大小随时间推移而增大。动量方向时刻改变，大小不变。（1）动量和动能都是描述物体运动过程中的某一状态。（2）动量是矢量，动能是标量。（4）动量发生变化时，动能不一定发生变化，动能发生变化时，动量一定发生变化。（3）动量与动能的定量关系：动量发生变化速度大小改变方向不变速度大小不变方向改变速度大小和方向都改变动能改变动能改变动能不变5.动量和动能例题:一个质量m=

0.1kg的钢球，以ʋ=

6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回，沿着同一直线以ʋ'=

6m/s的速度水平向左运动，如图所示。碰撞前后钢球的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？

1．（单选）如图所示，甲、乙两人在水平路面上沿相反方向运动。已知甲的质量为40kg，速度大小υ1=5m/s；乙的质量为80kg，速度大小υ2=2.5m/s。则以下说法正确的是（）A．甲的动量比乙的动量大 B．甲、乙两人的动量相同C．甲的动量大小为200kg·m/s2

D．乙的动量大小为200kg·m/sD当堂小练2．（多选）下列关于动量的说法正确的是（）A．质量大的物体，动量一定大B．质量和速率都相等的物体，动量一定相同C．质量一定的物体的速率改变，它的动量一定改变D．质量一定的物体的运动状态改变，它的动量一定改变CD3．（多选）如图所示，质量相同的两个滑块A、B沿两个倾角不同（分别为α和β，α>β）质量相同的光滑斜面，从同一高度由静止开始滑下，它们经斜面底端时（）A．具有相同的速率 B．具有相同的动能C．具有相同的动量 D．具有不相同的动量ABD4．（多选）关于动量的变化，下列说法正确的是（）A．在加速直线运动中，物体动量的变化量的方向与运动方向相同B．在减速直线运动中，物体动量的变化量的方向与运动方向相反C．物体的速度大小不变时，动量的变化量为零D．物体做曲线运动时，动量的变化量一定不为零AB5．（多选）A、B两球沿一直线运动并发生正碰过程，A、B组成的系统，外力矢量和为0，如图所示为两球碰撞前、后的位移随时间变化的图像，a、b分别为A、B两球碰前的位移随时间变化的图象，c为碰撞后两球共同运动的位移随时间变化的图像，若A球质量是m=2kg，则由图判断下列结论正确的是（ABC）A．碰撞前、后A球的动量变化量为4kg·m/sB．碰撞前、后B球的动量变化量为-4kg·m/sC．碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10JD．A、B两球碰撞前的总动量为kg·m/s6．（多选）一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（）A．t=1s时物块的速率为1m/sB．t=2s时物块的动量大小为4kg·m/sC．t=3s时物块的动量大小为5kg·m/sD．t=4s时物块的速度为1m/sABDBD7．（多选）运动的物体的质量比为2:1,则：(

)A．当它们的动能相同时，动量之比P甲∶P乙=2:1；B．当它们的动能相同时，动量之比P甲∶P乙=:1；C．当它们的动量相同时，它们的动能之比Ek甲∶Ek乙=2:1;D．当它们的动量相同时，它们的动能之比Ek甲∶Ek乙=1:2第一章动量守恒定律1.2动量定理目录CONTENTS1

学习目标2

新课导入3

新课讲解4

当堂小练1.理解冲量的概念、动量定理的内涵.（重点）2.知道动量和动能、动量定理和动能定理的区别.

（重点）3.能够利用动量定理解释生产、生活中的有关现象和解决实际问题.

学习目标在日常生活中，有不少这样的事例：跳远时要跳在沙坑里；跳高时在下落处要放海绵垫子；从高处往下跳，落地后双腿往往要弯曲；轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎……而在某些情况下，我们又不希望缓冲，比如用铁锤钉钉子，这是为什么呢？这样做的目的是为了缓冲思考：新课导入1.推导：由牛顿第二定律有：F=ma加速度：整理得：

Ft=mʋʹ–mʋ0即：F作用了时间tFʋʹFʋ0一、动量定理新课讲解（1）定义：在物理学中，把力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。（2）公式：I=Ft单位，在国际单位制中时牛·秒（N·s）①冲量是矢量，作用力的方向不变时其方向与力的方向相同。②冲量是过程量，是力对时间的积累效应。③冲量和功不同，恒力在一段时间内可能不做功，但一定有冲量。④冲量的计算要明确求哪个力的冲量，还是物体的合外力的冲量。

I=Ft

只能求恒力的冲量。2.冲量⑤用F-t图像求力的冲量：图线与t轴所围的面积表示F在t内的冲量，即可以求恒力的冲量，也可以求变力的冲量。FtFtFtF1tF2（1）内容：物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化。

Ft

=Δp=p'-p

3.动量定理（2）公式：（3）注意：①公式中的F为物体所受的合外力。②动量的变化率：，即等于物体所受合外力。当动量变化较快时，物体所受合力较大，反之较小；当动量均匀变化时，物体所受合力为恒力。③动量定理的优点：不考虑中间过程，只考虑初末状态。④适用范围:动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间变化的变力。鸡蛋从高处下落是否会被打破？

鸡蛋从某一高度下落，分别与石头和海绵垫接触前的速度是相同的，也即初动量相同，碰撞后速度均变为零，即末动量均为零，因而在相互作用过程中鸡蛋的动量变化量相同。而两种情况下的相互作用时间不同，与石头碰时作用时间短，与海绵垫相碰时作用时间较长，由Ft=Δp知，鸡蛋与石头相碰时作用大，会被打破，与海绵垫相碰时作用力较小，因而不会被打破。海绵石头想一想：例题：

一个质量m=

0.18kg的垒球，以ʋ0

=25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小变为ʋ=45m/s。设球棒与垒球的作用时间t=

0.01s，求球棒对垒球的平均作用力。二、动量定理的应用运用动量定理解题的一般步骤1.确定研究对象：一般为单个物体；2.明确物理过程：受力分析，求出合外力的冲量；3.明确研究对象的初末状态及相应的动量；4.选定正方向，确定在物理过程中研究对象的动量的变化；5.根据动量定理列方程，统一单位后代入数据求解。为什么我们通常用铁锤钉钉子，而跳远时却要跳入沙坑中？对于钉钉子：缩短作用时间，增大作用力。对于跳沙坑：延长作用时间，减小作用力。想一想：相关物理现象瓷器包装水果套袋高空蹦极1．（多选）如图，一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下保持静止，经过一段时间t，对几个力的冲量，说法正确的是（）A．物体所受合力的冲量为0 B．摩擦力对物体冲量为FtcosθC．拉力对物体的冲量为Ftcosθ D．物体所受支持力的冲量为0AB当堂小练2．（多选）长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡销的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，下列说法正确的有（）A．两手榴弹在落地前瞬间重力的功率不相同B．从投出到落地，两颗手榴弹的重力的冲量相同C．从投出到落地，两颗手榴弹的动量变化量相同D．从投出到落地，两颗手榴弹的动量变化率相同BCD3．（多选）如图所示，质量为m的小球，固定在轻杆上，绕过O点的转轴在竖直面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，A、B是圆周上与圆心O等高的两点。若小球运动的速度大小为v，轨道半径为R，且

（g为重力加速度），则小球从A点运动到点过程中，下列说法中正确的是（）A．小球所受重力的冲量为0B．小球所受向心力的冲量为mvC．小球所受合力的冲量大小为2mvD．轻杆对小球作用力的冲量大小为mvCD4．（单选）一质量m=4kg的物体静置在粗糙的水平地面上，物体与地面的摩擦因数μ=0.5从t=0时刻开始对物体施加一水平力F，其大小如图所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，则在0~1.0s时间内，摩擦力对物体产生的冲量大小为（）A．10N·s B．16N·s C．20N·s D．25N·sB5．（单选）放在水平面上的物块，受到与水平方向夹角为60°，斜向上拉力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系分别如图所示，根据图象提供的信息，下面判断正确的是（）A．由图象可以求出物体的质量B．拉力F在4秒内的冲量是8N·sC．拉力F在4秒内的冲量是3N·sD．物体在4秒内的动能变化是6JB6．（单选）沿同一直线，甲、乙两物体分别在外力F1、F2作用下做直线运动，甲在t1时间内，乙在t2时间内动量p随时间t变化的p-t图像如图所示，设甲物体在t1时间内所受到的冲量大小为I1，乙物体在t2时间内所受到的冲量大小为I2，则两物体所受外力F及其冲量I的大小关系是（）A．F1>F2，I1=I2B．F1<F2，I1<I2C．F1>F2，I1>I2D．F1=F2，I1=I2A7．（单选）如图所示，用0.5kg的铁锤敲钉子，打击之前铁锤的速度为4m/s，打击之后铁锤的速度反向，大小为1m/s，设两者接触时间为0.01s，g=10m/s2，则钉子对铁锤的平均作用力为（）A．200N B．250N C．255N D．300NC8．（多选）质量为1kg的物体在水平面内做直线运动，其速度—时间图像如图所示，则下列说法正确的是（）A．物体在10s~20s内所受合力做的功为0B．物体在0~10s内所受合力做的功为25JC．物体在0~10s内所受合力的冲量的大小为10N·sD．物体在10s~20s内所受合力的冲量的大小为10N·sAD第一章动量守恒定律1.3动量守恒定律目录CONTENTS1

学习目标2

新课导入3

新课讲解4

当堂小练1.在知道系统、内力和外力的基础上理解动量守恒定律，知道动量守恒定律的普适性.（重点）2.能用动量守恒定律解释生产生活中的一些现象，并能解决实际问题.

3.了解求初、末动量不在一条直线上的动量变化的方法.

学习目标

ABm2m1

m2m1系统：有相互作用的两个（或两个以上）物体构成一个系统内力：系统中相互作用的各物体之间的相互作用力外力：外部其他物体对系统的作用力N1G1N2G2F1F2系统内力外力如何理解系统、内力和外力？新课导入

ABm2m1

m2m1m2m1

AB光滑F1F21.试用牛顿运动定律推导两物体碰撞前后的总动量的关系一、相互作用的两个物体的动量改变新课讲解观看视频，你有何感想？如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律。1、内容：2、公式：二、对动量守恒定律的理解？3、条件：(1)系统不受外力；(理想条件)(2)系统受到外力，但外力的合力为零；(实际条件)(3)系统所受外力合力不为零，但系统内力远大于外力，外力相对来说可以忽略不计，因而系统动量近似守恒；(近似条件）(4)系统总的来看虽不符合以上三条中的任何一条，但在某一方向上符合以上三条中的某一条，则系统在这一方向上动量守恒.(单向条件)二、对动量守恒定律的理解？例1:在列车编组站里，一辆m1=1.8×104kg

的货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动，碰上一辆m2=2.2×104kg的静止货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰撞后的运动速度。①本题中相互作用的系统是什么？②分析系统受到哪几个外力的作用？是否符合动量守恒的条件？地面摩擦力和空气阻力远小于内力动量守恒

m1m2系统N1N2F2内力外力F1G1G2

m1m2x0解：沿碰撞前货车运动的方向建立坐标轴，有v1=2

m/s

设两车结合后的速度为v。两车碰撞前的总动量为：两车碰撞后的总动量为：由动量守恒定律可得：所以代入数值，得v=0.9m/s

例2:

一枚在空中飞行的火箭，质量为m，在某点的速度为v，方向水平，燃料即将耗尽。火箭在该点突然炸裂成两块，其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去，速度为v1

。求炸裂后另一块的速度v2。

m1m2x0解：火箭炸裂前的总动量为：炸裂后的总动量为：根据动量守恒定律可得：解出：1.找：找研究对象(系统包括那几个物体)和研究过程；2.析：进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或在某一方向是否守恒)；3.定：规定正方向，确定初末状态动量正负号，画好分析图；4.列：由动量守恒定律列方程；5.算：合理进行运算，得出最后的结果，并对结果进行分析。应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法1、动量守恒定律只涉及过程始末两个状态,与过程中力的细节无关。2、动量守恒定律不仅适用于宏观、低速问题，而且适用于高速、微观的问题。3、动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于目前为止物理学研究的一切领域。三、动量守恒定律的普适性牛顿运动定律解决问题要涉及整个过程的力。这些领域，牛顿运动定律不在适用。1．（单选）关于动量守恒定律，以下说法错误的是（）A．系统不受外力时，动量一定守恒B．动量守恒定律也适用于高速运动的物体和微观粒子的情况C．一个系统的动量守恒，则机械能也守恒D．两物体组成的系统，受合外力为零，则两物体动量的改变量大小一定相等C当堂小练2．（单选）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，如图所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是（）A．a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒B．a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统机械能守恒C．a离开墙壁后，a和b组成的系统动量守恒D．a离开墙壁后，a和b、弹簧组成的系统机械能不守恒C3．（多选）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，系统总动量始终为零B．先放开左手，后放开右手，此后动量不守恒C．先放开左手，后放开右手，总动量向左D．无论是否同时放手，只要两手都放开后，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ACD4．（单选）如图所示，在光滑的水平面上，一个人站在平板车上用锤子连续敲打小车。初始时，人、车、锤都静止。下列说法正确的是（）A．在连续敲打的过程中，小车始终保持静止B．人、车和锤组成的系统机械能守恒C．人、车和锤组成的系统动量守恒D．若地面足够粗糙，连续敲打可使小车向右运动D5．（单选）如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面相切，一个质量为m（m<M）的小球从弧形槽h高处由静止开始下滑，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．在下滑过程中弧形槽对小球的弹力始终不做功B．在小球压缩弹簧的过程中小球的机械能守恒C．小球离开弹簧后，小球和弧形槽组成的系统机械能守恒，但小球不能回到弧形槽h高处D．在整个过程中，小球、弧形槽和弹簧组成的系统机械能守恒，在下滑过程中弧形槽和小球动量守恒C6．（单选）宇航员在太空中出太空舱时，不小心触碰舱门获得了一个相对于太空舱的漂移速度v，远离太空舱而去。为确保安全，宇航员调整自身方向，打开了动力装置的开关，沿速度方向一次喷出质量为∆m的氮气后，宇航员相对太空舱静止。已知喷出氮气前宇航员及所带装备的总质量为M，则喷出的气体相对太空舱的速度大小是（）A．

B．

C．

D．B7．（单选）质量为M的机车后面挂着质量为m的拖车，在水平轨道上以速度v匀速运动，已知它们与水平轨道间的摩擦力与它们的质量成正比。运动过程中拖车脱钩，但当时司机没发现，当拖车刚停下来时，机车的速度为（）A．

B．

C．

D．C8．（单选）某同学质量为60kg，在军事训练中，要求他从岸上以大小为1m/s的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是120kg，原来的速度大小是0.5m/s，该同学跳上船后停在船上，则（）A．人和小船最终静止的水面上B．船最终的速度是0.5m/sC．船的动量变化量大小为20kg.m/sD．该过程同学的动量变化量大小为100kg.m/sA9．（单选）如图所示，质量m=120kg的小船静止在平静水面上，船两端分别载着质量为m甲=60kg和m乙=80kg的甲、乙两位游泳者。在同一水平线上，甲向左、乙向右相对于河岸同时以速度大小v1、v2跃入水中。若甲、乙跃入水中后，小船仍然静止，则v1/v2等于（）A．4/3 B．3/4 C．2/3 D．3/2A10．（单选）如图所示，装有炮弹的火炮总质量为m1，炮弹的质量为m2，炮弹射出炮口时对地的速率为v0，若炮管与水平地面的夹角为θ，则火炮后退的速度大小为（设水平面光滑）（）A．B． C． D．C第一章动量守恒定律1.4实验：验证动量守恒定律目录CONTENTS1

学习目标2

新课讲解3

当堂小练1.掌握验证动量守恒定律的实验思路和实验方法；明确实验所需测量的物理量及其测量方法.（重点）2.设计实验方案，进行数据处理，得出实验结论.

（重点）3.知道验证动量守恒定律的实验注意事项.

（重点）学习目标一、实验目的验证碰撞中的动量守恒。二、实验思路在一维碰撞(碰撞前后物体都在同一直线上运动)的情况下,令两个物体的质量分别为m1、m2,碰撞前的速度分别为v1、v2,碰撞后的速度分别为v1'、v2',如果速度的方向与设定的坐标轴的正方向一致,取正值,反之则取负值。测出m1、m2,v1、v2,v1'、v2',若m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2',那么碰撞中动量守恒。新课讲解三、参考案例1：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒1.实验中物理量的测量(1)质量的测量:用天平测量质量。(2)速度的测量:利用公式v=,式中Δx为滑块(挡光片)的宽度,Δt为计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门所对应的时间。(3)利用在滑块上增加重物的方法改变碰撞物体的质量。2.实验方法(1)用细线将弹簧片压缩,放置于两个滑块之间,并使它们静止,然后烧断细线,弹簧片弹开后落下,两个滑块随即向相反方向运动(图甲)。(2)在两滑块相碰的端面上装上弹性碰撞架(图乙),可以得到能量损失很小的碰撞。(3)在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,碰撞时撞针插入橡皮泥中,把两个滑块连成一体运动(图丙),这样可以得到能量损失很大的碰撞。【实验器材】气垫导轨(含气泵)、光电计时器、滑块(带挡光片)、弹簧片(或弹簧)、细绳、弹性碰撞架、撞针、橡皮泥等。【实验步骤】(1)用天平测出两滑块的质量,用毫米刻度尺测出滑块上挡光片的宽度。(2)安装好气垫导轨,调节导轨下面的调节旋钮,直到水平仪中的气泡位于中央,此时导轨水平。(3)接通气泵的电源,向气垫导轨通入压缩空气。(4)按照实验方法(2),把滑块2放在气垫导轨的中间,使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮筋后释放滑块1。(5)记录滑块1通过光电门的时间t1,碰后滑块1和滑块2依次通过光电门的时间t1'、t2。【数据处理】结论:碰撞前两滑块的动量之和等于碰撞后两滑块的动量之和。【注意事项】(1)气垫导轨是一种精度较高的现代化仪器,切忌振动、重压,严防碰伤和划伤,禁止在不通气的情况下将滑块在轨面上滑动。(2)调整气垫导轨时要利用水平仪确保导轨水平。比较项碰撞前碰撞后质量m1m2m1m2

速度v1v2v1'v2'

总动量

1.实验中物理量的测量如图所示,质量较大的小球从斜槽上固定位置滚下来,跟放在斜槽末端的另一质量较小的球发生碰撞后都做平抛运动。由平抛运动知识可知,各小球落地的时间相等。这样如果用小球的飞行时间作时间单位,那么小球飞出的水平距离在数值上就等于它的水平四、参考案例2：研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒

速度。因此,只要分别测出两小球的质量m1、m2和不放被碰小球时入射小球在空中飞出的水平距离OP,以及入射小球与被碰小球碰撞后分别在空中飞出的水平距离OM和ON,若在实验误差允许的范围内m1OP=m1OM+m2ON,就验证了小球组成的系统碰撞前后总动量守恒。2.实验方法【实验器材】斜槽、铅垂线、质量不等的小球、白纸、复写纸、刻度尺、圆规、三角板、天平等。【实验步骤】(1)用天平测出两个小球的质量,并选定质量大的小球为入射小球。(2)按照图所示,安装实验装置。调整固定斜槽,应使斜槽末端水平,即在水平槽上放置小球,小球能够保持静止,说明槽口末端水平。(3)在水平地面上适当位置铺放白纸,在白纸上铺放复写纸,记下铅垂线所指的位置O(斜槽末端)。(4)不放被碰小球,让入射小球从斜槽上某固定高度滚下,重复10次。用尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面,圆心P就是小球落点的平均位置。(5)把被碰小球放在斜槽末端,让入射小球从同一高度滚下,使它们发生碰撞,重复实验10次。用步骤(4)的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置M和被碰小球的落点的平均位置N。如图所示。(6)连接ON,测量线段OP、OM、ON的长度。将测量数据填入表中。【数据处理】结论:碰撞前两小球的动量之和等于碰撞后两小球的动量之和。【注意事项】(1)斜槽末端点的切线要水平。(2)入射小球的质量大于被碰小球的质量。(3)每次入射小球在斜槽上同一高度自由滚下。(4)白纸铺好后不能移动。实验次数入射小球的质量m1/g被碰小球的质量m2/gOP(cm)OM(cm)ON(cm)碰前动量碰后动量1

2

1．现利用如图所示的装置验证动量守恒定律。在图中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有弹簧片，滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定完全相同的遮光片，光电计时器（未完全画出）可以记录遮光片通过光电门的时间。将光电门2固定在滑块B的右侧，光电门1固定在滑块A的右侧，现给滑块A向右的初速度，使它与静止的B相碰。碰前与光电门1相连的光电计时器显示的时间是t1，碰后与光电门1相连的光电计时器显示的时间是t2，与光电门2相连的光电计时器显示的时间是t3，滑块A的质量m1，滑块B的质量m2。当堂小练（1）要验证碰撞中动量守恒，需要验证的表达式为_______（m1、m2、t1、t2、t3用表示）．（2）要验证碰撞是弹性碰撞，需要验证的表达式为_______（t1、t2、t3用表示）．（3）假设碰撞是弹性碰撞，为保证碰后A向左运动，则m1______m2（填“>”“<”或“=”）．<【答案】2.某同学利用如图甲所示的实验装置“验证动量守恒定律”，两滑块A、B由气垫导轨的左右两侧开始滑动，经测量可知两滑块通过光电门1、2的遮光时间分别为∆t1和∆t2，两滑块碰后粘在一起，且经过一段时间第二次通过光电门2，测量可知第二次通过光电门时的遮光时间为∆t。（1）该同学利用螺旋测微器测量两遮光条的宽度时，其读数均如图乙所示，则遮光条的宽度d=________mm。（2）两滑块第二次通过光电门2的速度是________（用d、∆t表示）（3）该同学测得两滑块A、B的质量（包括遮光条的质量）分别为m1和m2，写出动量守恒的关系式：________（用相关物理量的字母表示）【答案】3.485（3.482—3.488）

3．利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”实验.实验所用的装置：甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥。则：（1）若实验要求研究两滑块碰撞时机械能损失最大，应选图___________（选填“甲”或“乙”）；（2）某次实验所用两滑块A、B的质量分别为mA=0.3kg、mB=0.9kg，碰撞前B滑块静止，A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞，利用频闪照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图丙所示。相邻两次闪光的时间间隔为T=0.2s，在这4次闪光的过程中，A、B两滑块均在0-80cm范围内，且第1次闪光时，滑块A恰好位于x=10.0cm处.若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短均可忽略不计。试根据闪光照片分析得出：若选取水平向右为正方向，则两滑块碰撞前A的动量为___________kg.m/s.两滑块碰撞后A的动量为______kg.m/s，B的动量为__________kg.m/s.通过实验数据分析，就可以找到碰撞前后的“不变量”。【答案】乙0.3-0.150.454．如图所示为“验证动量守恒定律”实验装置的示意图，下面是本实验中涉及到的部分物理量∶h∶入射球释放时的高度H∶小球离开斜槽末端平抛的高度OP、OQ、OR∶平抛的水平位移（1）在以上几个量中必须测量的是OP、OQ、__________（填表示物理量的符号）。除这些量外，实验中还应测量的物理量是入射小球的质量m1和__________（用文字表述，并明确一个表示该量的符号）。（2）实验最终要验证的表达式为____________________。（用上边的符号表示）（3）下列哪些做法有助于完成实验，减小实验误差__________。A．实验前仔细调整斜槽，使其末端点的切线水平B．让入射小球的直径大于被碰小球的直径C．改变入射小球滑下的高度h，重复实验，通过多次测量取平均值确定水平位移D．注意在实验中不能移动地面上所铺白纸的位置【答案】OR被碰小球的质量m2AD5．某同学用如图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次，得到了如图乙所示的三个落地点。（1）找出各落地点的平均位置，并在如图中读出OP＝________。（2）已知mA：mB＝2：1，碰撞过程中动量守恒，则由图可以判断出R是________球的落地点，P是________球的落地点。（3）用题中的字母写出动量守恒定律的表达式_______________。【答案】13.0cmBAmA·OQ＝mA·OP＋mB·OR6．用图甲所示装置验证动量守恒定律，在长木板右端下面垫放小木片，补偿阻力。小车P的前端粘有橡皮泥，后端连着纸带。接通电源，轻推小车P使之运动，小车P运动一段时间后，与原来静止的小车Q相碰，并粘合在一起继续运动。（已知打点计时器电源频率为50Hz）（1）两车碰撞前后打出的纸带如图乙所示。测得小车P的质量（包含橡皮泥）mP=0.40kg，小车Q的质量mQ=0.10kg，由以上数据求得碰前系统总动量为___________kg·m/s，碰后系统总动量为___________kg·m/s。（均保留两位有效数字）（2）实验结论：___________。【答案】0.220.21在误差允许的范围内，碰撞前后P、Q总动量守恒第一章动量守恒定律1.5弹性碰撞和非弹性碰撞目录CONTENTS1

学习目标2

新课讲解3

当堂小练1.知道弹性碰撞和非弹性碰撞的特点.（重点）2.能定量分析一维碰撞问题.

（重点）3.能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象.

学习目标

两个物体的质量都是m,碰撞以前一个物体静止,另一个以速度v向它撞去。碰撞以后两个物体粘在一起,成为一个质量为2m的物体,以速度v’继续前进。v静止mmv’2m根据动量守恒定律：碰撞后的共同速度：碰撞前的总动能：碰撞后的总动能：机械能不守恒一、弹性碰撞和非弹性碰撞新课讲解v静止mmv’2m1、非弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。完全非弹性碰撞碰撞的特点是碰后粘在—起(或碰后具有共同的速度)，其动能损失最大。——是非弹性碰撞的特例一、弹性碰撞和非弹性碰撞2、弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。一、弹性碰撞和非弹性碰撞通常情况下的钢球、玻璃球等碰撞时，动能损失较小，皆可视为弹性碰撞。v1静止m1m2v2’m2根据动量守恒定律弹性碰撞机械能守恒碰撞后两个物体的速度:1、动碰静：

物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性碰撞，碰撞后它们的速度分别为v1’

和v2’

。用m1、m2、v1表示v1’

和v2’

的公式。v1’m1二、弹性碰撞的实例分析碰撞后两个物体的速度:二、弹性碰撞的实例分析结论：(1)当m1＝m2时，v1′＝0，v2′＝v1(质量相等，速度交换)(2)当m1＞m2时，v1′＞0，v2′＞0，且v2′＞v1′(大碰小，一起跑)(3)当m1＜m2时，v1′＜0，v2′＞0(小碰大，要反弹)(4)当m1≫m2时，v1′＝v0，v2′＝2v1(极大碰极小，大不变，小加倍)(5)当m1≪m2时，v1′＝－v1，v2′＝0(极小碰极大，小等速率反弹，大不变)碰撞过程中系统动量守恒：弹性碰撞中没有机械能损失：若v2=0时，结论与前面的是否相同？2、动碰动：若在一光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的刚性小球A和B，以初速度v1、v2运动，若它们能发生碰撞（为一维弹性碰撞），碰撞后它们的速度分别为v’1和v’2分别是多大？二、弹性碰撞的实例分析3、碰撞三原则：(1)动量守恒：即p1＋p2＝p1′＋p2′.(2)动能不增加：即Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′.(3)速度要合理①若碰前两物体同向运动，则应有v后>v前，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有v前′≥v后′。②碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变。二、弹性碰撞的实例分析1．（单选）在光滑的水平面上有一质量为0.2kg的小球，以5.0m/s的速度向前运动，与质量为0.3kg的静止木块发生碰撞，假设碰撞后木块的速度v木＝4.2m/s，则（）A．这一假设是合理的，碰撞后小球的速度v球＝－1.3m/sB．这一假设是合理的，碰撞后小球的速度v球＝1.3m/sC．这一假设是不合理的，因为这种情况不可能发生D．这一假设是可能发生的，但因题给的条件不足，球的速度不能确定C课堂小练2．（单选）如图所示，五个等大的小球B、C、D、E、F，沿一条直线静放在光滑水平面上，另一等大小球A沿该直线以速度v向B球运动，小球间若发生碰撞均为弹性碰撞。若B、C、D、E四个球质量相等，且比A、F两球质量均要大些，则所有碰撞结束后，还在运动的小球个数为（）A．1个 B．2个 C．3个 D．4个C3．（单选）如图所示，光滑水平面上有外形相同的A、B两个物体均向左运动，物体A的动量p1=5kg·m/s，物体B的动量p2=7kg·m/s，在物体A与物体B发生对心碰撞后物体B的动量变为10kg·m/s，则A、B两个物体的质量m1与m2间的关系可能是（）A．m1=m2 B．m1=m2/2 C．m1=m2/4 D．m1=m2/6C4．（多选）质量分别为m1和m2的两个物块在光滑的水平面上发生正碰，碰撞时间极短，其x-t图像如图所示，则下列判断正确的是（）A．两物块的质量之比m1：m2=1：3 B．两物块的质量之比m1：m2=1：2C．两物块碰撞后粘在一起 D．此碰撞一定为弹性碰撞AD5．（多选）如图为两物体A、B在没有其他外力作用时相互作用前后的v-t图像，则由图像可知（）A．A、B的质量之比为5:3

B．A、B作用前后总动量守恒C．A、B作用前后总动量不守恒 D．A、B间相互作用力相同AB6．（多选）如图所示，大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触，将摆球a向左拉到虚线位置后释放。若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是（）A．第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等B．第一次碰撞后的瞬间，a和b球都向右运动C．第一次碰撞后，a球反弹可以重新回到左侧虚线位置D．第一次碰撞后，b球不可能到达右侧虚线位置AD7．（多选）如图所示，在光滑水平面上，静止着一个质量为m1的小球A，另一相同大小、质量为m2的小球B，以速度v与A发生弹性正碰，若碰后A、B两球的速度大小之比为3：1，则两球质量关系正确的是（）A．2m1=m2 B．3m1=5m2C．5m1=3m2 D．3m1=m2BD8．（多选）甲、乙两辆玩具汽车，质量分别为m1=1kg，m2=2kg，在光滑水平面上沿同一直线运动，速度分别是v1=8m/s，v2=2m/s，甲从后面追上乙，并发生正碰，碰后两物体的速度有可能是（）A． B．C． D．AB第一章动量守恒定律1.6反冲现象

火箭目录CONTENTS1

学习目标2

新课导入3

新课讲解4

课堂小结5

当堂小练1.认识反冲现象，并能举出几个反冲运动的实例.2.能结合动量守恒定律对反冲现象做出解释.

（重点）3.了解我国航空、航天事业的巨大成就，增强民族自信心和自豪感.

学习目标以下现象体现了什么物理原理？乌贼游动海上冲水新课导入一、反冲运动1.定义：当一个物体向某一方向射出(或抛出)它的一部分时，这个物体的剩余部分向相反方向运动的现象．2.特点：①物体间相互作用突然发生，时间短，作用强。②系统所受外力一般不为零，但远远小于内力。3.原理：遵循动量守恒定律新课讲解二、火箭我国早在宋代就发明了火箭，在箭支上扎个火药筒，火药筒的前端是封闭的，火药点燃后生成的燃气以很大的速度向后喷出，火箭由于反冲而向前运动。现代火箭结构例2：设火箭发射前的总质量是M，燃料燃尽后的质量为m，火箭燃气的喷射速度为v.求燃料燃尽后火箭的飞行速度为v′．火箭飞行最大速度由什么因素决定？解：在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以动量守恒。取火箭的速度方向为正方向，发射前火箭的总动量为0，由动量守恒定律得：1.喷气速度2.质量比（即火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比）决定火箭最终速度因素：三、“人船模型”问题

如图所示，质量为M的小船长L，静止于水面，质量为m的人从船右