邢臺(tái)市第三中學(xué)高中物理導(dǎo)學(xué)案：第章第節(jié)動(dòng)量守恒定律

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第十六章動(dòng)量守恒定律第3節(jié)動(dòng)量守恒定律【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.理解系統(tǒng)、內(nèi)力、外力的概念.2。知道動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容及表達(dá)式，理解其守恒的條件.3.了解動(dòng)量守恒定律的普遍意義.【使用說明與學(xué)法指導(dǎo)】1．依據(jù)課標(biāo)要求及學(xué)習(xí)目標(biāo)，15分鐘認(rèn)真研讀課本并完成預(yù)習(xí)案，20分鐘完成探究案.2．將你預(yù)習(xí)中的疑問填在“我的疑問"，準(zhǔn)備在課堂上組內(nèi)討論?！绢A(yù)習(xí)案】一、動(dòng)量守恒定律[導(dǎo)學(xué)探究］（1)如圖1所示，公路上三輛汽車發(fā)生了追尾事故。如果將甲、乙兩輛汽車看做一個(gè)系統(tǒng)，丙車對(duì)乙車的作用力是內(nèi)力，還是外力？如果將三車看成一個(gè)系統(tǒng)，丙對(duì)乙的力是內(nèi)力還是外力？圖1（2)如圖2所示，在水平桌面上做勻速運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)小球，質(zhì)量分別為m1和m2，沿著同一直線向相同的方向運(yùn)動(dòng)，速度分別是v1和v2，v2〉v1.當(dāng)?shù)诙€(gè)小球追上第一個(gè)小球時(shí)兩球發(fā)生碰撞，碰撞后兩球的速度分別為v1′和v2′.試用動(dòng)量定理和牛頓第三定律推導(dǎo)兩球碰前總動(dòng)量m1v1＋m2v2與碰后總動(dòng)量m1v1′＋m2v2′的關(guān)系。圖2［知識(shí)梳理］對(duì)系統(tǒng)及動(dòng)量守恒定律的理解1。系統(tǒng)、內(nèi)力與外力(1)系統(tǒng)：相互作用的________________物體組成一個(gè)力學(xué)系統(tǒng)。(2)內(nèi)力：系統(tǒng)中，物體間的相互作用力。(3)外力:系統(tǒng)________物體對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體的作用力.2.動(dòng)量守恒定律(1)內(nèi)容：如果一個(gè)系統(tǒng)____________，或者_(dá)_______________________，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。(2）動(dòng)量守恒定律成立的條件：①系統(tǒng)不受________或者所受外力的合力為零.②系統(tǒng)外力遠(yuǎn)________內(nèi)力時(shí)，外力的作用可以忽略，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。③系統(tǒng)在某個(gè)方向上的__________為零時(shí),系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守恒。（3)動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式：①m1v1＋m2v2＝______________（作用前后動(dòng)量相等）。②Δp＝________(系統(tǒng)動(dòng)量的增量為零）.③Δp1＝－Δp2（相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，兩物體動(dòng)量的增量大小相等，方向相反)。［即學(xué)即用]把一支槍水平固定在小車上,小車放在光滑的水平面上，槍發(fā)射出一顆子彈時(shí)，關(guān)于槍、子彈和車，下列說法中正確的是（）A。槍和子彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B。槍和車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.三者組成的系統(tǒng)因?yàn)樽訌椇蜆屚仓g的摩擦力很小，使系統(tǒng)的動(dòng)量變化很小，可忽略不計(jì)，故系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒D。三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，因?yàn)橄到y(tǒng)只受重力和地面支持力這兩個(gè)外力作用，這兩個(gè)外力的合力為零二、對(duì)動(dòng)量守恒定律的認(rèn)識(shí)［導(dǎo)學(xué)探究］三國演義“草船借箭”中,若草船的質(zhì)量為m1,每支箭的質(zhì)量為m，草船以速度v1遠(yuǎn)離時(shí)，對(duì)岸士兵萬箭齊發(fā)，n支箭同時(shí)射中草船,箭的速度皆為v，方向與船的運(yùn)動(dòng)方向相同.由此，草船的速度會(huì)增加嗎？這種現(xiàn)象如何解釋？（船的初始速度為零，不計(jì)水的阻力）n支箭射中船后船速多大？[知識(shí)梳理］對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解(1）對(duì)系統(tǒng)“總動(dòng)量保持不變”的理解①系統(tǒng)在整個(gè)過程中任意兩個(gè)時(shí)刻的__________都相等，不能誤認(rèn)為只是初、末兩個(gè)狀態(tài)的總動(dòng)量相等。②系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變，但系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)物體的動(dòng)量可能都在不斷變化。③系統(tǒng)的總動(dòng)量指系統(tǒng)內(nèi)各物體動(dòng)量的__________，總動(dòng)量不變指的是系統(tǒng)的________的大小和方向都不變.（2）動(dòng)量守恒定律的“四性”①矢量性:動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是一個(gè)__________.②相對(duì)性：動(dòng)量守恒定律中，系統(tǒng)中各物體在相互作用前后的動(dòng)量必須相對(duì)于同一慣性系,各物體的速度通常均為相對(duì)于________的速度。③同時(shí)性：動(dòng)量守恒定律中，p1、p2……必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用前同一時(shí)刻的動(dòng)量，p1′、p2′……必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用后同一時(shí)刻的動(dòng)量。④普適性：動(dòng)量守恒定律不僅適用于兩個(gè)物體組成的系統(tǒng),也適用于多個(gè)物體組成的系統(tǒng).不僅適用于宏觀物體組成的系統(tǒng),也適用于微觀粒子組成的系統(tǒng).[即學(xué)即用］一枚在空中飛行的火箭,質(zhì)量為m，在某點(diǎn)的速度為v，方向水平，燃料即將耗盡.火箭在該點(diǎn)突然炸裂成兩塊。其中一塊質(zhì)量為沿著與v相反的方向以2v的速度飛出，則炸裂后另一塊的速度大小為________。我的疑問探究案【探究案】探究一、動(dòng)量守恒條件的判斷例1（多選)如圖3所示,A、B兩物體質(zhì)量之比mA∶mB＝3∶2，原來靜止在平板小車C上，A、B間有一根被壓縮的彈簧,地面光滑,當(dāng)彈簧突然釋放后,則下列說法正確的是(）圖3A。若A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，A、B組成的系統(tǒng)的動(dòng)量守恒B.若A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，A、B、C組成的系統(tǒng)的動(dòng)量守恒C.若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B組成的系統(tǒng)的動(dòng)量守恒D.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C組成的系統(tǒng)的動(dòng)量守恒針對(duì)訓(xùn)練(多選）如圖4所示，光滑水平面上A、B兩小車間有一彈簧，用手抓住小車并將彈簧壓縮后使兩小車均處于靜止?fàn)顟B(tài)。將兩小車及彈簧看做一個(gè)系統(tǒng)，下列說法正確的是（）圖4A。兩手同時(shí)放開后，系統(tǒng)總動(dòng)量始終為零B.先放開左手，再放開右手后，動(dòng)量不守恒C.先放開左手,后放開右手，總動(dòng)量向左D.無論何時(shí)放手,兩手放開后，在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)的過程中，系統(tǒng)總動(dòng)量都保持不變,但系統(tǒng)的總動(dòng)量不一定為零探究二、動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用例2質(zhì)量為3kg的小球A在光滑水平面上以6m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，恰遇上質(zhì)量為5kg、以4m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)的小球B，碰撞后B球恰好靜止，求碰撞后A球的速度.例3將兩個(gè)完全相同的磁鐵(磁性極強(qiáng))分別固定在質(zhì)量相等的小車上，水平面光滑.開始時(shí)甲車速度大小為3m/s，乙車速度大小為2m/s，方向相反并在同一直線上，如圖5所示.圖5(1）當(dāng)乙車速度為零時(shí)，甲車的速度多大?方向如何？（2）由于磁性極強(qiáng),故兩車不會(huì)相碰，那么兩車的距離最小時(shí)，乙車的速度是多大？方向如何？【訓(xùn)練案】一、選擇題(1～10為單選題）1。如圖1所示，甲木塊的質(zhì)量為m1，以速度v沿光滑水平地面向前運(yùn)動(dòng)，正前方有一靜止的、質(zhì)量為m2的乙木塊，乙木塊上連有一輕質(zhì)彈簧.甲木塊與彈簧接觸后()圖1A。甲木塊的動(dòng)量守恒B.乙木塊的動(dòng)量守恒C。甲、乙兩木塊所組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒D.甲、乙兩木塊所組成系統(tǒng)的動(dòng)能守恒2。如圖2所示，小車與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上，現(xiàn)有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱，關(guān)于上述過程，下列說法正確的是（)圖2A。男孩和木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.小車與木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C。男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D.木箱的動(dòng)量增量與男孩、小車的總動(dòng)量增量相同3.汽車?yán)宪囋谄街惫飞蟿蛩傩旭?，突然拖車與汽車脫鉤，而汽車的牽引力不變，各自受的阻力不變,則脫鉤后，在拖車停止運(yùn)動(dòng)前(）A。汽車和拖車的總動(dòng)量保持不變B。汽車和拖車的總動(dòng)能保持不變C。汽車和拖車的總動(dòng)量增加D。汽車和拖車的總動(dòng)能減小4.如圖3所示的裝置中，木塊B與水平桌面間的接觸是光滑的，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi)，將彈簧壓縮到最短?，F(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對(duì)象（系統(tǒng)）,則此系統(tǒng)在從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過程中(）圖3A.動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒B.動(dòng)量不守恒、機(jī)械能不守恒C。動(dòng)量守恒、機(jī)械能不守恒D.動(dòng)量不守恒、機(jī)械能守恒5.如圖4所示，質(zhì)量為M的小船在靜止水面上以速率v0向右勻速行駛，一質(zhì)量為m的救生員站在船尾，相對(duì)小船靜止.若救生員以相對(duì)水面速率v水平向左躍入水中,則救生員躍出后小船的速率為()圖4A。v0＋eq\f（m,M)v B。v0－eq\f(m,M）vC.v0＋eq\f(m,M）(v0＋v) D.v0＋eq\f(m，M）（v0－v)6。如圖5所示，在光滑水平面上，用等大異向的F1、F2分別同時(shí)作用于A、B兩個(gè)靜止的物體上，已知mA<mB，經(jīng)過相同的時(shí)間后同時(shí)撤去兩力，以后兩物體相碰并粘為一體，則粘合體最終將(）圖5A.靜止B。向右運(yùn)動(dòng)C.向左運(yùn)動(dòng) D。無法確定7。如圖6所示,光滑半圓槽的質(zhì)量為M,靜止在光滑的水平面上，其內(nèi)表面有一質(zhì)量為m的小球被細(xì)線吊著恰位于槽的邊緣處，如果將線燒斷，則小球滑到另一邊的最高點(diǎn)時(shí),半圓槽的速度為（）圖6A。0 B.向左C.向右 D。無法確定8。如圖7所示，用細(xì)線掛一質(zhì)量為M的木塊，有一質(zhì)量為m的子彈自左向右水平射穿此木塊，穿透前后子彈的速度分別為v0和v(設(shè)子彈穿過木塊的時(shí)間和空氣阻力不計(jì))，木塊的速度大小為（）圖7A.eq\f(mv0＋mv，M）B。eq\f（mv0－mv，M）C。eq\f(mv0－mv,M＋m）D.eq\f(mv0＋mv,M＋m）9。如圖8所示，甲、乙兩物體在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，甲、乙物體的速度大小分別為3m/s和1m/s；碰撞后甲、乙兩物體都反向運(yùn)動(dòng),速度大小均為2m/s.則甲、乙兩物體質(zhì)量之比為（）圖8A.2∶3B.2∶5C.3∶5D。5∶310.在高速公路上發(fā)生了一起交通事故，一輛質(zhì)量為1500kg向南行駛的長(zhǎng)途客車迎面撞上了一輛質(zhì)量為3000kg向北行駛的卡車，撞后兩車連在一起，并向南滑行一段距離后靜止.根據(jù)測(cè)速儀的測(cè)定，長(zhǎng)途客車撞前以20m/s的速度勻速行駛，由此可判斷卡車撞前的行駛速度（)A。小于10m/sB.大于10m/s，小于20m/sC.大于20m/s，小于30m/sD.大于30m/s，小于40m/s二、非選擇題11。甲、乙兩個(gè)玩具小車在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，它們的質(zhì)量和速度大小分別為m1＝0。5kg，v1＝2m/s，m2＝3kg，v2＝1m/s。兩小車相碰后,乙車的速度減小為v2′＝0。5m/s,方向不變,求甲車的速度v1′。12。如圖9所示