高中物理选修3-5 第05节 自然界中的守恒定律

第05节自然界中的守恒定律1、能量守恒：

机械能守恒的条件：2、动量守恒：

动量守恒的条件：复习：系统内，只有重力或弹簧弹力做功（1）严格守恒：系统不受外力作用，或系统所受合外力为零.（2）近似守恒:系统受外力作用，但当系统所受的外力远小于系统内各物体间的内力时，系统的总动量近似守恒.（3）某方向上守恒：系统受外力作用，所受的合外力不为零，但在某一方向上合外力为零，则系统在该方向上动量守恒.“一动碰一静”模型：(水平地面光滑）m1m23、物体发生弹性碰撞，m1v0＝m1v1＋m2v2①①若m1＝m2，②若m1>m2，③若m1<m2，则v′1＝0，v′2＝v1，碰后两球速度发生变换．则v1′>0和v2′>0，碰后v1′和v2′都与v1方向相同．则v1′<0，碰后v1′与v1方向相反，即m1被弹回．1.(动量守恒条件的理解)(多选)如图所示，在光滑水平地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接.A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态.若突然撤去力F，则下列说法中正确的是(

)A.木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒B.木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒C.木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒D.木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒课前练习：BC2.(动量守恒条件的理解)一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示.则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统(

)A.动量守恒，机械能守恒B.动量不守恒，机械能守恒C.动量守恒，机械能不守恒

D.无法判定动量、机械能是否守恒C3、如图所示，置于光滑水平面上，B与一轻质弹簧的一端相连，木块B的质量为2kg，弹簧的另一端固定在竖直挡板上，当B以4m/s的速度压缩弹簧，当弹簧被压缩到最短时，弹簧具有的弹性势能大小为(

)A.4J

B.8J

C.16J

D.32J

C弹簧在一个变化周期内，两物体的运动过程分析：VA=V0VB=0弹簧原长弹簧被压缩到最短弹簧恢复原长弹簧被拉到最长弹簧再次恢复原长动画演示若m1=m2质量关系任意VA=VB=V共速VA=V0VB=0VA=VB=V共速VB=V0弹簧在一个变化周期内，两物体的运动过程分析：VA=0VA=V0VB=0弹簧原长弹簧被压缩到最短弹簧恢复原长弹簧被拉到最长弹簧再次恢复原长动画演示若m1=m2质量关系任意基础任务1：弹簧被压缩到最短时的弹性势能等于(

)A.4J

B.8J

C.16JD.32J基础任务2：弹簧再次恢复原长时，P、Q两物体的速度分别是（）

A.4m/s，0B.2m/s，2m/s，C.1m/s，3m/s，D.0，4m/s基础任务3：当物体P的速度为1m/s时，弹簧的弹性势能是（）A.4JB.6J

C.8JD.16JD

B例题1：如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q质量均为2kg，都可视为质点.Q与轻质弹簧相连。设Q静止，P以4m/s的初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞，P与弹簧接触后不再与弹簧分开。（做完可以到“微课中心”观看微课）

B一、两物体与弹簧系统的运动过程分析完成基本任务后可以继续完成以下拓展任务（可以到“微课中心”观看微课）：拓展任务1：如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q质量分别为4kg、2kg，，都可视为质点.Q与轻质弹簧相连。设Q静止，P以4m/s的初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞，P与弹簧接触后不再与弹簧分开。弹簧再次恢复原长时，P、Q两物体的速度分别是（）B完成基本任务后可以继续完成以下拓展任务（可以到“微课中心”观看微课）：拓展任务2：如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q质量分别为2kg、4kg，，都可视为质点.Q与轻质弹簧相连。设Q静止，P以4m/s的初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞，P与弹簧接触后不再与弹簧分开。弹簧再次恢复原长时，P、Q两物体的速度分别是（）小结：两物体夹着弹簧在运动过程中，满足：1、动量守恒2、机械能守恒（能量守恒）。D视频演示二、三个物体与弹簧组成的系统例题2、如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A和B，放在光滑的水平面上，物体A被水平速度为v0的子弹射中并且子弹嵌在其中.已知子弹的质量为m，物体A的质量为3m，物体B的质量为4m，基础任务1：弹簧压缩到最短时B的速度大小为(

)基础任务2：系统中弹簧的最大弹性势能（）CA例题2、如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A和B，放在光滑的水平面上，物体A被水平速度为v0的子弹射中并且子弹嵌在其中.已知子弹的质量为m，物体A的质量为3m，物体B的质量为4m，基础任务1：弹簧压缩到最短时B的速度大小为(

)解析:弹簧压缩到最短时，子弹、物体A、B具有共同的速度v1，且子弹、物体A、物体B组成的系统，从子弹开始射入物体A一直到弹簧被压缩到最短的过程中，整个过程系统的动量守恒，由动量守恒定律得mv0＝(m＋mA＋mB)v1，故v1＝v0/8C例题2、如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A和B，放在光滑的水平面上，物体A被水平速度为v0的子弹射中并且子弹嵌在其中.已知子弹的质量为m，物体A的质量为3m，物体B的质量为4m，基础任务2：系统中弹簧的最大弹性势能（）A拓展任务3：两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v＝6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量为4kg的物块C静止在前方，如图3所示.B与C碰撞后二者会粘在一起运动.则在以后的运动