高一物理动量守恒定律的应用

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1、高一物理　第3单元动量守恒定律的应用一、内容黄金组1．掌握运用动量守恒定律解题的一般步骤，知道当系统内力远大于外力时动量近似守恒，如碰撞、爆炸问题。2．理解并能运用分方向动量守恒求解有关问题。会求解多个物体组成系统的动量守恒问题。能综合应用动量守恒和其他规律分析解决有关问题。3．知道反冲运动的含义和反冲运动的应用，会解释反冲现象并能计算有关问题，知道火箭的飞行原理和主要用途。4．会处理动量守恒中的临界问题。二、要点大揭秘1．反冲运动及其规律（1）反冲运动：两个物体相互作用，由于一个物体的运动，而引起另一个物体的后退运动．如原来静止的大炮，向前发射炮弹后，

2、他身要后退，炮身的后退就是反冲运动再如，发射火箭时，火箭向下高速喷射气体，使火箭获得向上的速度，这也是反冲运．（2）反冲运动遵循的规律：反冲运动是系统内力作用的结果，虽然有时系统所受的合外力不为零，但由于系统内力远远大于外力，所以系统的总动量是守恒的．此外如系统所受的外力的合力不为零，但在某一方向上不受外力或在该方向上所受外力的合力为零，则在该方向上的动量（即总动量在该方向上的分量）是守恒的，这种某方向上的动量守恒应用很广泛．2．反冲运动与人船模型如图所示，长为L，质量为m1的小船停在静水中，一个质量为m2的人立在船头，若不计水的粘滞阻力，当人从船头走到

3、船尾的过程中，船和人对地面的位移各是多少？选人和船组成的系统为研究对象，由于人从船头走到船尾的过程中，系统在水平方向上不受外力作用，所以水平方向动量守恒，人起步前系统的总动量为零．当人起步加速前进时，船同时向后加速运动；当人匀速前进时，船同时向后匀速运动；当人停下来时，船也停下来．设某一时刻人对地的速度为v2，船对地的速度为v1，选人前进的方向为正方向，根据动量守恒定律有m1v1-m2v2=0即v2/v1=m1/m2.因为在人从船头走到船尾的整个过程中，每一个时刻系统都满足动量守恒定律，所以每一时刻人的速度与船的速度之比，都与它们的质量成反比从而可以判断

4、：在人从船头走到船尾的过程中，人的位移S2与船的位移S1之比，也应与它们的质量成反比，即s2/s1=m1/m2上式是人船模型的位移与质量的关系式，此式的适用条件是：一个原来处于静止状态的系统，在系统发生相对运动的过程中，有一个方向动量守恒（如水平方向或竖直方向）．使用这一关系应注意：s1和s=s2是相对同一参照物的位移．由图可以看出s1+s2=L与m1s1=m2s2联立解得s1=m2L/(m1+m2)s2=m1L/(m1+m2)3．火箭原理火箭是反冲运动的重要应用，它是靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度的．现代火箭主要由壳体和燃料两大部分组成，壳体是圆筒

5、形的，前端是封闭的尖端，后端有尾喷管，燃料燃烧时产生的高温高压气体以很大的速度从尾部向后喷出，火箭就向前飞去．火箭向前飞行所能达到的最大速度，也就是燃料烧尽时火箭获得的最终速度，它跟什么因素有关呢？根据动量守恒定律，理论上的计算表明，最终速度主要取决于两个条件，一个是喷气速度，一个是质量比，即火箭开始飞行时的质量与燃料烧尽时的质量之比．喷气速度越大，质量比越大，火箭的最终速度也越大．为了提高喷气速度，需要使用高质量的燃料，目前常用的液体燃料是液氢，用液氧做氧化剂，质量比与火箭的结构和材料有关系，现代火箭能达到的质量比不超过10．在现代技术条件下，一级火箭

6、的最终速度还达不到发射人造卫星所需的速度．所以，要发射卫星，必须采用多级火箭．．一、好题解给你1．本课预习题(1)如图所示，小沙车沿光滑水平面以速度v0作匀速直线运动，运动中，从沙车上方落入一只质量不可忽略的铁球，使沙车的速度变为v’后，下列说法中正确的是（）．A.v’=v0B．v’＞v0C.v’＜v0D．无法判断(2)．如图所示，没车厢长度为L，质量为M，静止于光滑的水平面上，车厢内有一质量为m的物体以初度v0向右运动，与车厢壁来回碰撞n次后，静止于车厢中，这时车厢的速度是（）．A．v0，水平向右　　B．0C．mv0／(M＋m)，水平向右D．mv0／(

7、M－m)，水平向右(3)．光滑水平面上停放着两木块A和B，A的质量大，现同时施加大小相等的恒力F使它们相向运动，然后又同时撤去外力F，结果A、B迎面相碰后合在一起，问A、B合在一起后的运动情况将是（）．A．停止运动　　　　　　　　　　B．因A的质量大而向右运动C．因B的速度大而向左运动　　　　　D．运动方向不能确定(4)．满载砂子总质量为M的小车，在光滑水平面上做匀速运动，速度为v0，在行驶途中有质量为m的砂子从车上漏掉，则砂子漏掉后小车的速度应为（）．A．v0　　B．Mv0／（M＋m）C．mv0／(M－m)D．（M－m）v0／M(5)．一物体以20m/

8、s的速度在空中飞行，突然由于内力的作用，物体分裂成质量为3：7的两块，在这一瞬间