人教版选修35-163动量守恒定律的应用

2019年教育部“一师一优课，一课一名师”课堂实录粤教版高中物理选修3-5第一单元第03节（共3课时）主讲：广东省鹤山市鹤华中学高中物理二级教师杨洁玲动量守恒定律的应用——几种常见物理模型（第2课时）2019年教育部“一师一优课，一课一名师”课堂实录粤教版1动量守恒定律的应用——几种常见物理模型鹤华中学杨洁玲动量守恒定律的应用鹤华中学杨洁玲21kg的物块a自圆弧轨道顶端由静止释放，质量m2＝0.2019年教育部“一师一优课，一课一名师”课堂实录80s与B发生弹性碰撞。（3）弹簧的最大弹性势能。2、动量守恒定的应用（几种常见模型）：6、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质量为m的子弹击中，子弹嵌在其中，已知A的质量是B的质量的3/4，子弹的质量是B的质量的1/4.（6）涉及能量：①能量守恒8、两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动，并发生碰撞；对子弹木块整体，由动量定理得：系统动量守恒原则应用动量守恒定律解决问题的一般方法：③物块相对木板滑行的位移．7、如图所示，粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道，其半径为R=0.（1）明确研究对象（系统由谁组成）（三）系统某个方向上动量守恒（1）小铁块C滑上B瞬间AB的速度；设两小球均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.a、b滑块碰撞后有共同速度：6、解：（1）由题意得：2019年教育部“一师一优课，一课一名师”课堂实录已知a、b与水平轨道间的动摩擦因数均为μ＝0.中心备课组成员：陈萍、冯向晖、杨洁玲（2）光滑圆弧面的半径。和机械能守恒得：若A、B、C的质量均为m，重力加速度为g。复习引人动量守恒定律1．内容表述：一个系统不受外力或受外力矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。2．数学表达式：1kg的物块a自圆弧轨道顶端由静止释放，质量m2＝0.复习引33．成立条件：(1)理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒．(2)近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒（如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多，可以忽略不计）(3)分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒．3．成立条件：4几种常见的物理模型（一）碰撞模型①弹性碰撞：②非弹性碰撞：特例：完全非弹性碰撞：动量守恒，机械能守恒（动能不损失）动量守恒，机械能不守恒（有动能损失）动量守恒，动能损失最大。（以共同速度运动）几种常见的物理模型（一）碰撞模型①弹性碰撞：②非弹性碰撞：特5弹性碰撞的公式：ABV0静止ABV2ˊ

V1ˊ

由动量守恒得：

m1V0=m1V1′+m2V2′由系统机械能守恒上式只适用于B球静止的情况。联立两式解得弹性碰撞的公式：ABV0静止ABV2ˊV1ˊ

由动量守6１、质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿一直线向同一方向运动，A球的动量为PA＝7kg·m／s，B球的动量为PB=5kg·m／s,当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能为()A．B．C．D．

A１、质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿一直线向同一方向运动7

解决碰撞问题须同时遵守的三个原则:

一.系统动量守恒原则

三.碰后物体运动情况要符合实际情景例如：追赶碰撞：碰撞前：碰撞后：在前面运动的物体的速度一定不小于在后面运动的物体的速度二.能量不增加的原则

解决碰撞问题须同时遵守的三个原则:三.82、如图所示，内壁光滑、半径R＝1.25m的四分之一圆弧轨道AB在最低点B与粗糙水平轨道BC相切，质量m1＝0.1kg的物块a自圆弧轨道顶端由静止释放，质量m2＝0.2kg的物块b静止在水平轨道上，与B点相距x＝4m，一段时间后物块a、b发生弹性正碰。已知a、b与水平轨道间的动摩擦因数均为μ＝0.2，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。（1）物块a、b碰撞前a的速度大小；（2）物块a、b碰撞后相距的最远距离。2、如图所示，内壁光滑、半径R＝1.25m的四分之一圆弧轨道92、解：（1）物块a、b碰撞前，物块a由动能定理得：

代入数据得：v=3m/s（2）物块a、b发生弹性正碰，碰撞前后瞬间（以向右为正方向）,由动量守恒得：由机械能守恒得：解得：由动能定理得：代入数据得x=1.25m2、解：（1）物块a、b碰撞前，物块a由动能定理得：10应用动量守恒定律解决问题的一般方法：（6）涉及能量：①能量守恒

②机械能守恒（判断）（1）明确研究对象（系统由谁组成）（2）分析研究对象大致经历几个运动过程（3）选过程，受力分析，判断动量是否守恒（4）选正方向，确定该过程的初末状态动量（5）根据动量守恒列方程应用动量守恒定律解决问题的一般方法：（6）涉及能量：①能量守11（二）子弹打木块（板块）模型3、（14分）如图所示，质量为m=245g的物块放在质量为M=0.5kg的足够长的木板左端，木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为=0.4．质量为m0=5g的子弹以速度v0=300m/s沿水平方向射人物块并留在其中（时间极短），g取10m／s2．子弹射入后，求：①子弹打入木块瞬间木块获得的速度②物块相对木板滑行的时间；③物块相对木板滑行的位移．（二）子弹打木块（板块）模型3、（14分）如图所示，质量为m123、（1）子弹打入木块过程，由动量守恒定律得：（2）木块在木板上滑动过程，由动量守恒定律得：对子弹木块整体，由动量定理得：联立解得物体相对小车的滑行时间：（3）子弹射入木块后，由子弹木块和木板组成的系统，由能量守恒定律得：联立解得：（2分）（2分）（2分）（2分）（2分）（2分）（2分）3、（1）子弹打入木块过程，由动量守恒定律得：（2）木块在木13（三）系统某个方向上动量守恒4、如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为2m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为m的小物块从槽高h处开始自由下滑，下列说法错误的是A．在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒B．在下滑过程中，物块和槽的动量守恒C．物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为D．物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能Ep=mghBD（三）系统某个方向上动量守恒A．在下滑过程中，物块和弧形槽组145、如图所示，质量为m的光滑曲面，静止放在光滑的水平地面上，一质量也为m的小球以速度v冲向斜面，恰好能冲到曲面的顶端，然后再沿曲面滑落下来，当地的重力加速度为g．求：①曲面的高度h；②曲面最终的速度．

5、如图所示，质量为m的光滑曲面，静止放在光滑的水平地面上，155、解：（1）当小球冲到曲面顶端时，速度与曲面速度相同，竖直方向速度为零，以小球初速度v的方向为正，小球和曲面体组成的系统，由水平方向动量守恒得：和机械能守恒得：解得：（2）设小球滑到地面上时的速度为v1，斜面的速度为v2，根据动量守恒定律得：mv=mv2+mv3，根据机械能守恒定律得：解得：v2=0，v3=v5、解：（1）当小球冲到曲面顶端时，速度与曲面速度相同，竖直166、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质量为m的子弹击中，子弹嵌在其中，已知A的质量是B的质量的3/4，子弹的质量是B的质量的1/4.求：（1）子弹打入A物体时，A物体获得的速度；（2）弹簧压缩量最大时B物体的速度；（3）弹簧的最大弹性势能。6、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173、应用动量守恒定的应用解题的一般方法4、如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为2m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为m的小物块从槽高h处开始自由下滑，下列说法错误的是应用动量守恒定律解决问题的一般方法：80s与B发生弹性碰撞。中心备课组成员：陈萍、冯向晖、杨洁玲5、解：（1）当小球冲到曲面顶端时，速度与曲面速度相同，竖直方向速度为零，以小球初速度v的方向为正，小球和曲面体组成的系统，2、如图所示，内壁光滑、半径R＝1.2019年教育部“一师一优课，一课一名师”课堂实录克服摩擦力做的功与因碰撞（2）物块a、b发生弹性正碰，碰撞前后瞬间（以向右为正方向）,由动量守恒得：③物块相对木板滑行的位移．（2）木块在木板上滑动过程，由动量守恒定律得：（1）小铁块C滑上B瞬间AB的速度；80s与B发生弹性碰撞。a、b碰撞后进入粗糙路段，由动能定理得：6、解：（1）由题意得：（1）小铁块C滑上B瞬间AB的速度；（2）当A、B有共同速度时，弹簧压缩量最大，根据动量守恒定律得：(m+3m)v1=(m+3m+4m)v共，7、解：（1）两小球碰撞前，A球做匀减速直线运动，（2）物块a、b碰撞后相距的最远距离。对子弹木块整体，由动量定理得：（6）涉及能量：①能量守恒（2）当铁块C滑上B后，A脱离BC做匀速直线运动，而B、C在水平方向上动量守恒，则从铁块C刚滑上B至恰好滑至最高点过程有：2、动量守恒定的应用（几种常见模型）：（2）光滑圆弧面的半径。6、解：（1）由题意得：子弹打入木块A过程，由动量守恒得：（2）当A、B有共同速度时，弹簧压缩量最大，根据动量守恒定律得：(m+3m)v1=(m+3m+4m)v共，（3）子弹打入木块A之后，系统机械能守恒：解得：解得：解得：3、应用动量守恒定的应用解题的一般方法6、解：（1）由题意得187、如图所示，粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道，其半径为R=0.1m，半圆形轨道的底端放置一个质量为m=0.1kg的小球B，水平面上有一个质量为M=0.3kg的小球A以初速度v0=4.0m/s开始向着木块B滑动，经过时间t=0.80s与B发生弹性碰撞。设两小球均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，。求：（1）两小球碰前A的速度；（2）小球B运动到最高点C时对轨道的压力；7、如图所示，粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道197、解：（1）两小球碰撞前，A球做匀减速直线运动，对A球由动量定理得：（2）当A、B发生弹性碰撞，根据动量守恒定律得：此后B球在圆轨道运动，机械能守恒：解得：解得：解得：系统机械能守恒得：B球在圆轨道C 点有：由牛顿第三定律得：方向竖直向上7、解：（1）两小球碰撞前，A球做匀减速直线运动，对A球由动208、两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动，并发生碰撞；碰撞后两者粘在一起运动；经过一段时间后，从光滑路段进入粗糙路段．两者的位置x随时间t变化的图象如图所示．求：(1)滑块a、b的质量之比；(2)整个运动过程中，两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比．8、两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动，并发生碰撞；碰撞后21(1)理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒．（三）系统某个方向上动量守恒对子弹木块整体，由动量定理得：80s与B发生弹性碰撞。80s与B发生弹性碰撞。摄影时间：2019年5月经过一段时间后，从光滑路段进入粗糙路段．两者的位置x随时间t变化的图象如图所示．求：9、如图所示，木板A和有1/4光滑圆弧面的滑块B静止在光滑水平面上，A的上表面与圆弧的最低点相切，A的左端有一可视为质点的小铁块C。（3）子弹射入木块后，由子弹木块和木板组成的系统，由能量守恒定律得：8、解：（1）由x-t图可知，（二）子弹打木块（板块）模型7、解：（1）两小球碰撞前，A球做匀减速直线运动，2、如图所示，内壁光滑、半径R＝1.中心备课组成员：陈萍、冯向晖、杨洁玲（1）物块a、b碰撞前a的速度大小；此后B球在圆轨道运动，机械能守恒：中心备课组成员：陈萍、冯向晖、杨洁玲碰撞后两者粘在一起运动；8、两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动，并发生碰撞；2019年教育部“一师一优课，一课一名师”课堂实录7、如图所示，粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道，其半径为R=0.碰后物体运动情况要符合实际情景一.2kg的物块b静止在水平轨道上，与B点相距x＝4m，一段时间后物块a、b发生弹性正碰。（2）当A、B发生弹性碰撞，a、b碰撞后进入粗糙路段，由动能定理得：8、解：（1）由x-t图可知，a、b滑块碰撞前的速度分别为：a、b滑块碰撞后有共同速度：（2）当a、b碰撞过程，由能量守恒得：解得：解得：根据动量守恒定律得：(1)理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量229、如图所示，木板A和有1/4光滑圆弧面的滑块B静止在光滑水平面上，A的上表面与圆弧的最低点相切，A的左端有一可视为质点的小铁块C。现突