人教版物理选修3-5全册导学案

人教版物理选修3-5导学案

【课题】§16.1实验：探究碰撞中的不变量导学案

【学习目标】备课人：赳新京

(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；

(3)掌握实验数据处理的方法。

【骨葡

L光滑桌面上有1、2两个小球。1球的质量为0.3Kg,以8m/s的速度跟质量为0.1kg的静

止的2球碰撞，碰撞后2球的速度变为9m/s,1球的速度变为5m/s,方向与原来相同。根

据这些数据，以上两项猜想是否成立：

(1)通过计算说明，碰撞后是否是1球把速度传给了2球？

(2)通过计算说明，碰撞后是否是1球把动能传给了2球？

(3)请根据实验数据猜想在这次碰撞中什么物理量不变，通过计算加以验证。

6.水平光滑桌面上有A、B两个小车，质量分别是0.6kg和0.2kg.A车的车尾拉着

纸带，A车以某一速度与静止的B车发生一维碰撞，碰后两车卜5.8皿［6.6cm।连在

一起共同向前运动.碰撞前后打点计时器打下的纸带如图所；f

示.根据这些数据，请猜想：把两小车加在一起计算，有一个什么物理量在碰撞前后是相等

的？

【蚂岬题］

A、B两滑块在同一光滑的水平直导轨上相向运动发生碰撞(碰撞时间极短)。用闪光照相，

闪光4次摄得的闪光照片如下图所示。已知闪光的时间间隔为At,而闪光本身持续时间极

短，在这4次闪光的瞬间，A、B两滑块均在0-80cm刻度范围内，且第一次闪光时，滑块A

恰好通过x=55cm处，滑块B恰好通过x=70cm处，问：

(1)碰撞发生在何处？(2)碰撞发生在第一次闪光后多长时间？

(3)设两滑块的质量之比为mA：mB=2：3,试分析p1千,乎九??月仆碰撞前

后两滑块的质量与速度乘积之和是否相等？中口〃不用可

［I、礴酎］

在探究碰撞中的不变量时，你认为在计算时怎样对待速度的方向？

【的加I练】

1.在“探究碰撞中的不变量”的实验中，为了顺利地完成实验，入射球质量为山，被碰

球质量为012,二者关系应是()

A.mi>m2B.小正叱C.mKm?D.以上二个关系都可以

2两球相向运动，发生正碰，碰撞后两球均静止，于是可以断定，在碰撞以前()

A.两球的质量相等B.两球的速度大小相同

C.两球的质量与速度的乘积之和的大小相等D.以上都不能断定，

3.在“探究验证”的实验一中，若绳长L,球1、2分别由偏角a和B静止释放，则在最

低点碰撞前的速度大小分别为、。若碰撞后向同一方向运动最大偏角分

别为a,和13,,则碰撞后两球的瞬时速度大小分别为、。

4.某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程一“中不变量

的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A)空族专铲非弋使之做匀

速运动.然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘〃7〃爆方刀;;7；77〃〃；加〃加合成一体，

继续做匀速运动，他设计的具体装置如图所示.在小车A后

连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.

(1)若已得到打点纸带如图所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，A点是运动起始

的第一点，则应选段来计算A的碰前速度，应选段来计算A和B碰后的共

同速度(以上两格填"AB''或同C"或"CD"或"DE").

(2)已测得小车A的质量叫=0.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上测量结果可得:

碰前mAVA+mBVB=kg•m/s；碰后

mAVA'+mBVB'=kg•m/s.并比较碰撞前后两BCD个小车质

量与速度的乘积之和是否相等.

5.某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找碰撞中的不变量，图

中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置C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C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，图中0是水平槽末端口在

记录纸上的垂直投影点，P,为未放被碰小球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的

平均落点，N为被碰球B的平均落点.若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且

平行于0P,,米尺的零点与。点对齐.(注意MA>MB)

(1)碰撞后B球的水平射程应为cm

(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量?答：

(单位,：cm)

(填选项号).乙

A.水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到。点的距离B.A球与B球碰撞后,测量A

球落点位置到0点的距离C.测量A球或B球的直径D.测量A球和B球的质量E.测

量G点相对于水平槽面的高度

6.某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验；气垫导轨装

置如图(a)所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工

作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通人压缩空气，压缩空气会从小孔中

喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，如图(b)所示，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的

摩擦而引起的误差。

(1)下面是实验的主要步骤：弹射架清块1津块2件射架

①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使

V\\

导轨水平；②向气垫导轨通人压缩空气；导他标尺调节设依③把打点

(a)

计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸

带穿过打点计时器越过弹射架并固定在滑块1I*-163cm----->|--------20.0on—的左端，调

节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始

终在水平方向;④滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;

⑥先—，然后,让滑块1带动纸带一起运动；⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选

出较理想的纸带如下图所示：⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为310g,滑块2(包括橡皮泥)

的质量为205g；试完善实验步骤⑥的内容。

(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知，两滑块相互作用前质量与速度

的乘积之和为—kg•m/s；两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为—kg,m/

s(保留三位有效数字).

(3)试说明(2)问中两结果不完全相等的主要原因是一

【蛔额题]

.答案：(1)60cm(2)At/2(3)碰撞前后两滑块的质量与速度乘积之和相等.

【钵颓练】

l.D2.C3"2gl(l-cosa)产[2gl(1-cos3)1'/2r2gl(l-cosa)11/2,12gl(1-cos6

4.|解析I(1)小车A碰前做匀速直线运动，打在纸带上的点应该是间距均匀的，故计算小

车碰前速度应选BC段;CD段上所打的点由稀变密;可见在CD段A、B两小车相互碰撞.A、

B撞后一起做匀速运动，所打出的点又应是间距均匀的.故应选DE段计算碰后速度.

(2)碰前IIIAVA十mBVB==0.420kg,m/s.

碰后mAVA，十HIBVB'=(ITIA十rriB)v=O.417kg,m/s.

其中,VA=BC/At=l.05m/s。

VA'=VB'-DE/At=0.695m/s.

通过计算可以发现，在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的mv之和是相等的.

［答案1(1)BCDE(2)0.4200.417

［点评］此题是根据1998年上海高考题改编的，原题为验证碰撞过程中动量守恒，这

里结合所学内容将说法稍作变动.此题的关键是选择纸带上的有效段，”理解为杆么要选择

这样的有效段(匀速运动，打点应均匀).

5.［解析］(1)将10个点圈在圆内的最小圆的圆心作为平均落点，可由刻度尺测得碰撞后B

球的水平射程约为64.7cm.

(2)从同一高度做平抛运动飞行的时间t相同，而水平方向为匀速运动，故水平位移s=vt,

所以只要测出小球飞行的水平位移，就可以用水平位移代替平抛初速度，亦即碰撞前后的速

度，通过计算nu・OP.与mA・OM+mB・ON是否相等，即可以说明两个物体碰撞前后各自

的质量与其速度的乘积之和是否相等，故必须测量的是两球的质量和水平射程，即选项A、

B、D是必须进行的测量。

［答案］(1)64.7cm(64.2-65.2cm均可);(2)A、B、D

［点评］本题是2000年全国高考题，该题中利用平抛运动的规律，巧妙地提供了一种

测量碰撞前后的速度的方法，既方便又实用。

6.先接通打点计时器的电源，然后放开滑块10.6200.618纸带与打

点计时器的限位空有摩擦

【课题】§16.2动量守恒定律(一)导学案

【学习目标】备课人：於烟东

(1)理解动量守恒定律的确切含义和表达式，知道定律的适用条件和适用范围；(2)在理解

动量守恒定律的确切含义的基础上正确区分内力和外力；(3)理解动量的定义，区分动量与

动能。

【叫学习】

一、动量：

1、定义：物体的和的乘积。2、定义式：p=。3、单位：。4、方

向：动量是矢量，方向与__的方向相同，因此动量的运算服从一法则。

5、动量的变化量：（1）定义：物体在某段时间内与的矢量差（也是矢量）。

（2）公式：AP=（矢量式）。（3）方向：与速度变化量的方向相同，（4）

同一直线上动量变化的计算：选定一个正方向，与正方向同向的动量取正值，与正方向反向

的动量取负值，从而将矢量运算简化为代数运算。计算结果中的正负号仅代表_____,不代

表。

二、系统内力和外力

1、系统：的两个或几个物体组成一个系统。2、内力：系统物体间的相

互作用力叫做内力。3、外力：系统物体对系统物体的作用力叫做外力。

三、动量守恒定律

1、内容：如果一个系统或者——的矢量和为零，这个系统的总动量保持

不变。2、动量守恒的条件：（1）系统外力作用；（2）系统受外力作用，合外力。

【典型婕

在光滑水平面上两小车中间有一弹簧，用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状

态，将两小车及弹簧看做一个系统，下面说法正确的是：（）

A.两手同时放开后，系统总动量始终为零B.先放开左手，再放开右手，动量不守恒

C.先入开左手，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，系统总动量都保持不变，但

系统的总动量不一定为零

【I、礴思考】

1、区别比较动量与速度、动量变化量、动能。它们的区别与联系。

2、你认为动量守恒定律可以有哪些表达式？

3、动量守恒定律有哪些特点？

4、总结应用动量守恒定律的解题步骤。

【的勤练】

1.关于动量的概念，以下说法中正确的是（）.

A.速度大的物体动量一定大B.质量大的物体动量一定大

C.两个物体的质量相等，速度大小也相等，则它们的动量一定相等

D.两个物体的速度相等，那么质量大的物体动量一定大

2.关于动量守恒的条件,下列说法正确的有（）

A.只要系统内存在摩擦力,动量不可能守恒B.只要系统受外力做的功为零,动量守恒

C.只要系统所受到合外力的冲量为零,动量守恒I）.系统加速度为零,动量不一定守恒

3、下列说法中不正确的是（）

A.物体的动量改变，则合外力一定对物体做了功；B.物体的运动状态改变，其动量一定改

变；

C.物体的动量发生改变，其动能一定发生改变D.物体的动能改变，其动量一定发生改变。

4.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系统的动量守恒]

B.a尚未离开墙壁前，a与b系统的动量不守恒[a,|J

C.a离开墙后，a、b系统动量守恒D.a离开墙后，a、b系统动量不守恒

5.下列运动中，在任何相等的时间内物体的动量变化完全相同的是（）.

A.竖直上抛运动（不计空气阻力）B.平抛运动（不计空气阻力）

C.匀速圆周运动D.简谐运动

6.质量分别为犯、加2的小球在一直线上相碰，它们在碰撞前后的位移时

间图像如图所示，若犯=lkg,则“等于（）

A.1kgB.2kgC.3kgD.4kg

7.如图所示，p、p，分别表示物体前、后的动量，短线表示的动量大小为

15kg•m/s,长线表示的动量大小为30kg•m/s,箭头表示动量的方向.在

下列所给的四种情况下，物体动量改ppp

变量相同的是（）.—―*—,一,一

«P»__PP；

A.①②B.②④e”1cl

C.①③D.③④

8.如图所示，一小车静止在光滑水平面上，甲、乙两人分别站在左右两侧，整个系统原来

静止，则当两人同时相向走动时（）.

A.要使小车静止不动，甲乙速率必相等甲B2乙

B.要使小车向左运动，甲的速率必须比乙的大公一&

C.要使小车向左运动，甲的动量必须比乙的大I；；.一；；」

D.要使小车向左运动，甲的动量必须比乙的小

9.质量相同的三个小球a、b、c在光滑水平面上以相同的速率运动，它们分别与原来静止

的三个球A、B、C相碰（a与A碰，b与B碰，c与C碰）.碰后，a球继续沿原方向运动，b

球静止不动，c球被弹回而向反方向运动.这时，A、B、C三球中动量最大的是（）.

A.A球B.B球C.C球D.由于A、B、C三球质量未知，无法判定

10.一质量为m=O.2kg的皮球10。从高H=0.8nl处自由落下，与地面相碰后反弹的最大高

度为h=0.45m,则球与地面接触这段时间内动量的变化为多少？

【^§^另题A、C、D

【铜打I练】

1.D2、C3、AC4、BC5.AB6、C7.C8.C9.C

10.［解析］本题考查动量的变化量，解题的关键是弄清初末状态的动量及方向。

［答案）取向下的方向为正，则由H处下落，与地面接触前瞬间的速度vi=4m/s,这时

的动量pi=mvi=0.8kg•m/s。与地面接触后离开地面前瞬间的速度v?=3m/s,这时的动

量p2=mv2=0.6kg•m/So贝i」Ap=-1.4kg•m/s。动量的变化方向为负，说明动量的变

化方向向上.

【课题】§16.3动量守恒定律（二）导学案

【学习目标】各课人：赵_炳东

（1）能运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析碰撞，导出动量守恒的表达式；（2）了解动量

守恒定律的普遍适用性和牛顿运动定律适用范围的局限性；（3）加深对动量守恒定律的理解,

进一步练习用动量守恒定律解决生产、生活中的问题。（4）知道求初、末动量不在一条直

线上的动量变化的方法。

【叫学习】

一、动量守恒定律与牛顿运动定律

1、动量守恒定律与牛顿运动定律在研究碰撞问题时结论相同，以水平光滑桌面上两个小球

的碰撞为例：动量守恒定律认为：两个小球组成的系统所受合外力，这个系统的总动

量______«牛顿运动定律认为：碰撞中的每个时刻都有FI--F2,所以，miai=-i112a2,所以

z,

mi（vi-Vi）/At=-m2（v2-v2）At,即miVi+m2v2=.2、动量守恒定律和牛顿运动定律

两种解题方法的对比：牛顿运动定律解决解决问题要涉及过程中的力，当力的形式很

复杂，甚至是变化的时候，解起来很复杂，甚至不能求解。动量守恒定律只涉及过程

两个状态，与过程中受力的细节。问题往往能大大简化。

二、动量守恒定律的普适性

1、动量守恒定律既适用于低速运动，也适用于运动，既适用于宏观物体，也适用于

。2、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

领域。

【典型婕

1、两只小船平行逆向航行，船和船上的麻袋总质量分别为mip=500kg,mz_=1000kg,当它们

头尾相齐时，由每只船上各投质量m=50kg的麻袋到另一只船上去，结果中船停下来，乙船

以v=8.5m/s的速度沿原方向继续航行，求交换麻袋前两只船的速率各为多少？（水的阻力

不计）

2、带有半径为R的1/4光滑圆弧的小车其质量为M,置于光滑水平面上，一

质量为m的小球从圆弧的最顶端由静止释放，则球离开小车时，球和车的速

度分别为多少？

【唯思考］

1、动量守恒定律运用的条件是什么？如果物体所受外力之和不为零，就一定不能运用动量

守恒定律吗？如果能用应该符合什么条件？。

2、举例说明如何动量守恒中的相互作用？

【的勤练】

1.某一物体从高h处自由下落，与地面碰撞后又跳起高h',不计其他星球对地球的作用,

以地球和物体作为一个系统，下列说法正确的是（）

A.在物体下落过程中，系统动量不守恒B.在物体与地面碰撞过程中系统动量守恒

C.在物体上升过程中系统动量守恒M

D.上述全过程中系统动量都守恒“

2.如图所示，水平地面上0点的正上方竖直自由下落一个物体m,中

途炸成a,b两块，它们同时落到地面，分别落在A点和B点，且0A

>0B,若爆炸时间极短，空气阻力不计，则（）18”

A.落地时a的速率大于b的速率

B.落地时在数值上a的动量大于b的动量

C.爆炸时a的动量增加量数值大于b的增加量数值

D.爆炸过程中a增加的动能大于b增加的动能

3.质量为M的木块在光滑的水平面上以速度打向右运动，质量为m的子弹以速度vz水平向

左射入木块（子弹留在木块内），要使木块停下来，必须发射子弹的数目为（）

(M+m)v

A.2B.-C.必D.也

(M+m)v2mv2Mi"

4、如图所示，小球A和小球B质量相同，球B置于光滑水平面上，当球A从高

为h处由静止摆下，到达最低点恰好与B相碰，并粘合在一起继续摆动，它们

能上升的最大高度是（）

A.hB.h/2C.h/4D.h/8

5.静止在水面上的船长为L、质量为一个质量为m的人站在船头，当此人由船头走到船

尾时，不计水的阻力，船移动的距离是：（）

A.mL/MB.mL/（M+m）C.mL/（M—m）D.（M—m）L/（M+m）

6、两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上.现在，其中一人向另一个人抛

出一个篮球，另一人接球后再抛回.如此反复进行几次后，甲和乙最后的速率关系是（）

A.若甲最先抛球，则一定是vrp>vz.B.若乙最后接球，则一定是V¥>vz.

C.只有甲先抛球，乙最后接球，才有v甲〉v乙D.无论怎样抛球和接球，都是v,>vz

7、满载砂子的总质量为M的小车，在光滑水平面上做匀速运动，速度为%。在行驶途中有

质量为加的砂子从车上漏掉，则砂子漏掉后小车的速度应为：（）

AvR加%（M-㈤%

A.VD.-----------------C.-----------------D.---------------------------Q

°nM-mM-mM

8.如图所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水目速CG

平面上的物块。今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，与圆\B,/

弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是（）J7^

A.小球在半圆槽内运动的全过程中，只有重力对它做功TT^TTTTTTTTTTT

B.小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒

C.小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒

D.小球离开C点以后，将做竖直上抛运动

9.如图所示，质量分别为nu=O.5kg、mB=0.4kg的长板紧挨在一起静止在光滑的水平面上，

质量为mc=O.1kg的木块C以初速vo）=l（）m/s滑上A板左端，最后C木块和B板相对静止

时的共同速度vCB=l.5m/s.求：

（1）A板最后的速度V上c

匕।BI

（2）C木块刚离开A板时的速度vc.77777^77/77^77/77

【蛔额题］

1、1m/s9m/s

【领Wi练】

1、BCD2,AD3、C4、C5、B6、B7、A8.C

16魂和C在A上滑动的过程中，A、B、C组成系统的动量守恒，则

mcvco=mcvc+（加八+皿）VA

C在8上滑动时，氏C组成系统的动量守恒，则

"7cpe+机8yA=（加c+"28）VCB

余举得V4=0.5m/s,vc=5.5m/s.

【课题】§16.4碰撞导学案

【学习目标】备课人：越场按

（1）了解弹性碰撞\非弹性碰撞和完全非弹性碰撞，对心碰撞和非对心碰撞.会应用动量、

能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题；（2）了解散射和中子的发现过程，体会理论对实

践的指导作用，进一步了解动量守恒定律的普适性；（3）加深对动量守恒定律和机械能守恒

定律的理解，能运用这两个定律解决一些简单的与生产、生活相关的实际问题。

【叫学习】

一、弹性碰撞和非弹性碰撞

1、弹性碰撞过程中机械能的碰撞。2、非弹性碰撞过程中机械能的碰撞。3、

在光滑水平面上，质量为m1的小球以速度vl与质量为m2的静止小球发生弹性正碰，根据

动量守恒和机械能守恒：mlV1=（miv『）/2=.碰后两个小球的速度分别为：

z

Vi=_______v2=_。⑴若mDmz,V。和V%都是正值,表示v，i和v%都与vi方向

。（若mi》ni2,v,FVI,v%=2vi,表示叫的速度不变，叱以2Vl的速度被撞出去）（2）

z

若im〈oh,V，为负值，表示V，与vi方向______，mi被弹回。（若如《nh,vi=-v>,v'2=0,

表示mi被反向以原速率弹回，而叱仍静止）（2）若mi=ni2,则有v，=0,v'2-vi,即碰撞后两

球速度互换

二、对心碰撞和非对心碰撞

1、对心碰撞前后，物体的运动方向,也叫正碰。2、非对心碰撞前后，物体的

运动方向,也叫斜碰。高中阶段只研究正碰的情况。

三、散射

1、微观粒子碰撞时，微观粒子相互接近时并不发生__________o2、由于粒子与物质微粒发

生对心碰撞的概率_____所以______粒子碰撞后飞向四面八方。

【典型（另题|

半径相等的小球甲和乙，在光滑水平面上沿同一直线相向运动，若甲球的质量大于乙球

的质量，碰撞前两球的动能相等，则碰撞后两球的运动状态可能是（）

A.甲球的速度为零，而乙球的速度不为零

B.乙球的速度为零，而甲球的速度不为零

C.两球的速度均不为零

I）.两球的速度方向均与原方向相反，两球的动能仍相等

【「礴思考】

1、比较正碰与完全弹性碰撞的区别。

2、在光滑水平面上的两个小球发生碰撞，应满足哪些条件？

【钵颓练】

1、质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、向同一方向运动，A球的动量为7kg%n/s,

B球的动量为5kg-m/s,当A球追上B球发生碰撞后，A、B两球的动量不可能为（）

A.p*=6kg•m/spn=6kg,m/sB.p*=3kg•m/spe=9kg,m/s

C.PA=—2kg•m/sPB=14kg,m/sD.PA=_4kg,m/sPB=17kg•m/s

2.一质量为M的平板车以速度v在光滑水平面上滑行，质量为m的烂泥团从离车h高处自

由下落，恰好落到车面上，则小车的速度大小是（）

"T2ghMv+mJ2gh

m+Mm+M

3、如图所示，A、B两物体的质量比nu：iw=3：2,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

渭•.当弹簧突然释放后，则有（严”也由

A.A、B系统动量守恒B.A、B、C,

C.D.小车向右运动

4、如图，在光滑水平地面上有三个完全相同的小球排成一条直线。2、3小球静止，并靠拢

在一起，1球以速度V。射向它们，设碰撞中不损失机械能，则碰后三个一►

小球的速度可能值是（）Z「

A.VI=V2=V3=VO/3B.Vi=O,V2=V3=VO/2（1）23.

C.Vi—vo/2,V2=V3=0D.vi—V2~0,vs-vo

5、质量相同的A、B两木块从同一高度自由下落，当A木块落至某一位

置时被水平飞来的子弹很快的击中（设子弹未穿出），则A、B两木块在空中的运动时间3、

如的关系是（）

A.ta=tbB.to>tbC.ta<tbD.无法比较

6、在光滑的水平面上依次有质量为M,2M.........10M的10个球，排成一条线，彼此间有一定的

距离，开始时，后面的九个小球是静止的，第一个小球以初速度V。向着第二个球碰去，结果

它们先后全部粘合在一起向前运动，由于连续地碰撞，系统损失的机械能为多少？

7、质量为ml=1000g的鸟在空中水平飞行，离地高h=20m,速度vl=6m/s,突然被一颗质量为

m2=20g、沿水平方向以速度v2=300m/s同向飞行的子弹击中，假定子弹留在鸟体内，鸟立即

死去，取g=10m/s2,问：

（1）鸟被击中后，经多少时间落地；

（2）鸟落地处离被击中处的水平距离是多少？

【典型婕A、C

【的切I练】

2

1.A2、B3、BC4、D5.B6、27Mv0/557.（1）2s（2）23.52m

【课题】§16.5反冲运动火箭导学案

【学习目标】备课人：赵_炳东

（1）经历实验探究，认识反冲运动，能举出几个反冲运动的实例；（2）结合动量守恒定律对

反冲现象做出解释；进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力；（3）知道火

箭的飞行原理和主要用途，了解我国的航空、航天事业的世巨大成就。

【叫学习】

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：一__________。

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。

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

与火箭一质量之比）；（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。

【典型腌

一个连同装备总质量为M=100kg的宇航员在距离飞船x=45m处相对飞船处于静止状态。他带

有一个装有mo=O.5kg氧气的贮气筒，贮气筒上有一个可以使氧气以v=50m/s的速度喷出的

喷嘴，宇航员必须向着飞船相反方向放出氧气，才能回到飞船。同时还要保留一部分氧气供

途中呼吸用，宇航员的耗氧率为Q=2.5X10'kg/s。不考虑喷出的氧气对设备及宇航员总质

量的影响，如果在开始返回时瞬时喷出0.1kg氧气，宇航员能否安全返回飞船？

【「礴思考】

1、总结反冲运动的特点有哪些？

2、反冲运动中如果给的速度是相对速度应如何处理？

【的和练】

1、一质量为M同学在几乎光滑的冰面上向外推出一个质量为m箱子（V为箱子的速度），

由动量守恒定律可知，该同学后退的速度为：M=丫，显然越大，_____越大，

该同学所获得的速度也就_。火箭就是利用此反冲原理制造的，但火箭的比一般都

会小于,否则火箭结构的强度就成了问题，为了解决此问题采用了火箭的形式。

2.一人静止于完全光滑的水平冰面上.现欲离开冰面，下列可行的方祛是（）.

A.向后踢腿B.手臂向前甩C.在冰面上滚动D.脱下外衣水平抛出

3.下列属于反冲运动的有（）

A.喷气式飞机的运动B.火箭的远动

C.直升机的运动D.反击式水轮机的运动

4、一只青蛙，蹲在置于水平地面上的长木板一端，并沿板的方向朝另一端跳，在下列情况

下，青蛙一定不能跳过长木板的是（）

A.木板的上表面光滑而底面粗糙B.木板的上表面粗糙而底面光滑

C.木板的上下表面都粗糙D.木板的上下表面都光滑

5、一个质量为M的平板车静止在光滑的水平面上，在平板车的车头与车尾站着甲、乙两人,

质量分别为如和nt,当两人相向而行时（）

A.当mDrik时，车子与甲运动方向一致B.当v〉V2时，车子与甲运动方向一致

C.当miVi=nkV2时，车子静止不动D.当mivPnhVz时，车子运动方向与乙运动方向一

致

6.甲、乙两个溜冰者，两人质量分别为48kg和50kg.甲手里拿着质量为2kg的球，两人

均以2m/s的速率在冰面上相向滑行，冰面光滑.甲将球传给乙，乙再将球抛给甲，这样抛

接若干次后，乙的速率为零，则甲的速率为多少？

7、在水平轨道上放置一门质量为M的炮车，发射炮弹的质量为m,炮车与地面间摩擦不计,

当炮身与水平方向成。角发射炮弹时，炮弹相对炮身的出口速度为v。，试求炮车后退的速度

多大？

8、一质量为m的人站在停靠岸边的小船上、小船质量为M,现在：

（1）人以对地的水平速度v跳上岸；

（2）人以对地的速度斜向上跳上岸，v和水平方向成。角；

（3）人以对船的速度u斜向上跳上岸，u与水平方向成（p角；

求上述三种情况下，人跳起后，小船后退的速度各是多大（不计水的阻力）？

【娃学习】

1、某种内力分必然向相反的方向0=犯匕+，%（-岭）

2、防止向后反冲准确性。

【典型例题］

能安全返回飞船

【钵颓练】

722m

1.一一越大v质量10多级2.D3、ABD4、AD5、CD6.0

MM

7、mvocos0/(M+m)8(1)mv/M(2)mvcos0/M(3)mucos(p/(M+m)

【课题】§16.6用动量概念表示牛顿第二定律导学案

【学习目标】备课人：赳新京

（1）理解冲量概念。（2）理解动量定理及其表达式。（3）能够利用动量定理解释有关现象和

解决实际问题。（4）理解动量与动能、动量定理与动能定理的区别。

【叫学习】

一、用动量概念表示牛顿第二定律

表达式：F=。物理意义：物体所受的力等于物体动量的,这是牛顿第二

定律的另一种表达方式。由于动量和力都是—量，所以上表达式是个_____式，它不仅表

示了与的大小关系，也表示了它们之间的关系。

二、动量定理

1、冲量：定义:与的乘积叫冲量。公式：1=单位:

方向：冲量是矢量，恒力冲量的方向与力的方向_

2、动量定理：内容：物体在一个过程始末的等于它在这个过程中所受力的

______________O

公式：Ft=或=1

【典翱题］

如图所示，质量为M=4kg的木板长L=1.4m,静止在光滑

的水平地面上，其上端右侧静置一个质量为m=lkg的小滑

块，小滑块与木板间的动摩擦因数为U=0.4.今用一水平力

F=28N向右拉木板，要使小滑块从木板上掉下来，求此力至

少作用多长时间？（重力加速度g取10m/s2）

［j礴思考］

1、比较冲量与功的区别与联系。

2、如何计算恒力的冲量、变力的冲量各合力的冲量。

3、举例说明人们生活中是怎样应用动量定理减小冲力的？

【针减I练】

1.下列说法正确的是（）

A,动量的方向一定跟物体的速度方向相同，且动量大的物体其速度一定大

B.冲量的方向一定跟对应的作用力方向相同，且冲量大对应的作用力一定大

C.物体受到的冲量方向与物体末动量的方向不一定相同

D.合外力的冲量为零，则物体所受各力的冲量均为零

2、关于物体所受冲量跟其受力情况和运动的关系，下列说法正确的是（）

A.物体受到的冲量越大,它的动量变化一定越快

B.物体受到的冲量越大,它的动量变化一定越大

C.物体受到的冲量越大,它受到的合外力一定越大

D.物体受到的冲量越大,它的速度变化一定越快

3、下列说法正确的是（）

A.根据FMP/At可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它所受的力

B.力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量，它反映了力的作用对单间的累积效应，是一个

标量

C.动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的，但有时用起来更方便

D.易碎品运输时要用柔软材料包装，船舷常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间以减小作

用为

4.下面的说法正确的是（）

A.物体运动的方向就是它的动量的方向

B.如果物体的速度发生变化，则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零

C.如果合外力对物体的冲量不为零，则合外力一定使物体的动能增大

D.作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小

5.如图所示，两个质量相等的物体沿同一高度、倾角不同的两光滑斜面顶端，

从静止自由下滑，到达斜面底端，两个物体具有的不同物理量是()//

A.下滑的过程中重力的冲量B.下滑的过程中弹力的冲量//

C.下滑的过程中合力的冲量D.刚到达底端时的动量大小“&'3晨\\\\尔n\\

6.古时有“守株待兔”的寓言.设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力即可致死，并

设兔子与树桩作用时间为0.2s,则被撞死的兔子其奔跑的速度可能为(g取10m/$2)()

A.lm/sB.1.5m/sC.2m/sD.2.5m/s

7.如图所示，固定的光滑斜面倾角为9.质量为m的物体由静止开始从斜面顶端滑到底端，

所用时间为t.在这一过程中正确的是()一

A.所受支持力的冲量为0B.合力的冲量大小为'"gc°s"r

C.所受重力的冲量大小为〃®D.动量的变化量大小为侬$也夕「

8.质量为1kg的物体从离地面5m高处自由下落。与地面碰撞后。上升的最----

大高度为3.2m,设球与地面作用时间为0.2s,则小球对地面的平均冲力为(g=10m/s2)()

A.90NB.80NC.110ND.100N

9、如图所示，小球m用长为L的细绳系着做匀速圆周运动，速度是v。A、B是直径上的两

点。小球由A点摆至B点的过程中，下述结论正确的是[]

A.动量守恒B.动量不守恒，且Amv=mv

C.动量不守恒，且加^=0D.动量不守恒，且Amv=2mv

10.质量为巾的小球，从沙坑上方自由下落，经过时间却到达沙坑表面,

又经过时间t2停在沙坑里。求：

⑴沙对小球的平均阻力F；

⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I。

11、蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质

量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平

网面5.0m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2s.若把在这段时间内网对运动员的作用

力当作恒力处理，求此力的大小.(g=10m/s2)

【蛔纳题

解：以地面为参考系，整个过程中，小滑块向右做初速为零的匀加速直线运动.撤去拉力F

前，木板向右做初速为零的匀加速直线运动；撤去拉力F后，木板向右做匀减速直线运动.

要使小滑块从木板上掉下来，拉力F作用的最短时间对应的过程是：小滑块滑到木板左端

时恰好与木板保持相对静止(即与木板达到共同的速度).

设拉力尸作用的最短时间为f,撤去拉力前木板的位移为so,小滑块滑到木板左端并恰好与

木板达到的共同速度为V.

整个过程对系统由动量定理得：Ft=（M+m）v（3分）

1口I

撤去拉力产前木板的位移为：Sojr_岬g广（3分）

2M

1,2

整个过程对系统由功能关系得：Fsa=^ngL+-（M+m）v（4分）

联立以上各式，代入已知数据求得：片1s.

【制DI练】

1、C2、B3、ACD4、ABD5.ABC6.CD7.CD8.D9.D

10.解：设刚开始下落的位置为A，刚好接触沙的位置为B,在沙中到达的最低点为C。

⑴在下落的全过程对小球用动量定理：重力作用时间为刀+3而阻力作用时间仅为攵，以竖

直向下为正方向，有：

mg（t\+tz）-Ft2=0,解得：F=-g'1+＞）

⑵仍然在下落的全过程对小球用动量定理：在八时间内只有重力的冲量，在,2时间内

只有总冲量（已包括重力冲量在内），以竖直向下为正方向，有：

mgt\-1=0,/.I=mgti

11、【解析】由下落高度、上升高度可求运动员触网前后的速度，这正是运动员与网接触过

程的初末速度，据此可利用动量定理求解力的大小.

将运动员看作质量为卯的质点,从加高处下落，刚接触网时速度的大小荻（向

下）

弹跳后到达的高度为力2,刚离网时速度的大小归J荻（向上）接触过程中运动

员受到向上的弹力尸和向下的重力侬•，若选向上方向为正方向，则由动量定理，得：

（F-mg）A夕/丹-（-加片）由以上三式解得

F=mg+m也史2+2g%代入数值得，F=l.5义10,N.