资源简介

§1.32 动量守恒定律
(单向条件、临界问题)
物理
选择性必修 第一册
第一章 动量守恒定律
课前练．一枚在空中飞行的导弹, 质量为m , 在某点速度的大小为v , 方向如图, 导弹在该点突然炸裂成两块, 其中质量????????的一块沿着v的反方向飞去, 速度大小为???????? , 求炸裂后另一块的速度????????
?
课前练．一枚在空中飞行的导弹, 质量为m , 在某点速度的大小为v , 方向如图, 导弹在该点突然炸裂成两块, 其中质量????????的一块沿着v的反方向飞去, 速度大小为???????? , 求炸裂后另一块的速度????????
?
????????+?????????????????????????????
?
解：以初速度方向为正
对系统 , 由动量守恒：
方向沿初速度方向
????????=?????????????????+?????????????????????
?
得 ????????=????????+?????????????????????????????
?
m1
m2
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。
1. 内容：
2. 公式：
3. 条件：
(1). 理想条件: 系统不受外力
m1v1+ m2v2 = m1v1’ + m2v2’
(1)系统性
4. 理解：
(2)矢量性
(3)相对性
(2). 实际条件: 系统所受外力的矢量和为0
知识回顾: 动量守恒定律
(3). 近似条件: 外力远小于内力, 系统总动量近似守恒
5. 应用步骤：
(1). 明确研究的系统
(2). 受力分析, 明确内力与外力, 判断是否守恒
(3). 规定正方向, 确定初、末动量
(4). 列动量守恒定律方程求解并讨论说明
课堂探究一：如图所示, 一光滑斜面放在光滑的水平面上, 一个小物体从斜面顶端无摩擦地自由滑下, 则在下滑的过程中:
(1). 小物体和斜面组成的系统机械能守恒吗？
(2). 小物体和斜面组成的系统动量守恒吗？
(3). 小物体和斜面组成的系统水平方向动量守恒吗？
(4). 小物体和斜面组成的系统竖直方向动量守恒吗？
m1
m2
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。
1. 内容：
2. 公式：
3. 条件：
(1). 理想条件: 系统不受外力
m1v1+ m2v2 = m1v1’ + m2v2’
(1)系统性
4. 理解：
(2)矢量性
(3)相对性
(2). 实际条件: 系统所受外力的矢量和为0
动量守恒定律
(3). 近似条件: 外力远小于内力, 系统总动量近似守恒
(4). 单向条件: 若系统在某一方向上符合以上三条中的某一条,
则系统在该方向上动量守恒．
1．(多选)下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是( )
ACD
[例2]如图所示，质量为0.5 kg的小球在离车底面高度20 m处以一定的初速度向左水平抛出，落在以7.5 m/s的速度沿光滑的水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，小车的底面上涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4 kg，若小球落在车的底面前瞬间的速度是25 m/s，则当小球和小车相对静止时，小车的速度是(g＝10 m/s2)( A )
A．5 m/s
B．4 m/s
C．8.5 m/s
D．9.5 m/s
系统集成 第27页
[针对训练2]如图所示，从倾角为30°、长0.3 m的光滑斜面顶端滑下质量为2 kg的货包，掉在质量为13 kg的静止的小车里．若小车与水平面之间的动摩擦因数μ＝0.02，则小车能前进多远？(g取10 m/s2，不计空气阻力)
0.1 m
系统集成 第27页
[例3]如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C.B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)．设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动，假设B和C碰撞过程时间极短．求：
B和C碰撞后瞬间B、C的速度大小
弹性势能最大时A、B、C的速度大小
科学探究——动量守恒中的临界极值问题
(1)????????????　, (2) ????????????
?
[针对训练3]将两个完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑．开始时甲车速度大小为3 m/s，方向向右，乙车速度大小为2 m/s，方向向左并与甲车速度方向在同一直线上，如图所示．
(1)当乙车速度为零时，甲车的速度为多大？方向如何？
(2)由于磁性极强，故两车不会相碰，那么两车的距离最小时，乙车的速度为多大？方向如何？
(1)1 m/s，方向向右　
(2)0.5 m/s，方向向右
科学探究——动量守恒中的临界极值问题
[针对训练]如图所示，甲车质量m1＝20 kg，车上有质量M＝50 kg的人，甲车(连同车上的人)以v＝3 m/s的速度向右滑行，此时质量m2＝50 kg的乙车正以v0＝1.8 m/s的速度迎面滑来，为了避免两车相撞，当两车相距适当距离时，人从甲车跳到乙车上，求人跳出甲车的水平速度(相对地面)应当在什么范围以内才能避免两车相撞？(不计地面和小车之间的摩擦，且乙车足够长)
科学探究——动量守恒中的临界极值问题
大于或等于3.8 m/s
课堂小结: 动量守恒定律的应用
2. 科学探究——动量守恒中的临界极值问题
1. 条件：
(1). 理想条件: 系统不受外力
(2). 实际条件: 系统所受外力的矢量和为0
(3). 近似条件: 外力远小于内力, 系统总动量近似守恒
(4). 单向条件: 若系统在某一方向上符合以上三条中的某一条,
则系统在该方向上动量守恒．
4．某机车以????.????????/????的速度驶向停在铁轨上的7节车厢，与它们对接。机车与第一节车厢相碰后，它们连在一起具有一个共同的速度，紧接着又与第二节车厢相碰，就这样，直至碰上最后一节车厢。设机车和车厢的质量都相等，求：与最后一节车厢碰撞后车厢的速度。铁轨的摩擦忽略不计。
?
教材 第16页
【答案】????.????????????/????
?
5．甲、乙两个物体沿同一直线相向运动，甲物体的速度是6m/s，乙物体的速度是2m/s，碰撞后两物体都沿各自原方向的反方向运动，速度都是4m/s.求甲、乙两物体的质量之比是多少？
教材 第16页
????甲????乙=????????
?
6．细线下吊着一个质量为????????的静止沙袋，沙袋到细线上端悬挂点的距离为????。一颗质量为????的子弹水平射入沙袋并留在沙袋中，随沙袋一起摆动。已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是????，求子弹射入沙袋前的速度。
?
????=????????+????????????????????(?????????????????????)
?
教材 第16页

展开更多......

收起↑