2017-2018学年高中物理第1章碰撞与动量守恒习题课1动量守恒定律的应用学案沪科版

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1、习题课1动量守恒定律的应用［学习目标］1.进一步理解动量守恒定律的含义及守恒条件.2.进一步熟练掌握应用动量守恒定律解决问题的方法和步骤.章点琳点个个击破题型探究一、动量守恒条件的扩展应用1.动量守恒定律成立的条件：（1）系统不受外力或所受外力的合力为零；（2）系统的内力远大于外力；（3）系统在某一方向上不受外力或所受外力的合力为0.2.动量守恒定律的研究对象是系统.研究多个物体组成的系统吋，必须合理选择系统，再对系统进行受力分析.分清系统的内力与外力，然后判断所选系统是否符合动量守恒的条件.【例1】（多选）质量分别为〃和必的滑块用轻弹赞连接，以恒定速度孑沿光滑水平面运动，与位于正对而的

2、质量为刃的静止滑块发生碰撞，如图1所示，碰撞时间极短，在此过程屮,下列情况可能发生的是（）VmWVWWWVM#〃〃〃〃〃〃〃/〃〃Z图1A.Kuh>m速度均发生变化，碰后分别为刃、旳、旳，且满足（J/4-nh）v=Mv+nhv2+mvzB.z«）的速度不变，M和刃的速度变为旳和vi,且满足Mv=Mv--mvzC.加的速度不变，必和刃的速度都变为/,且满足•'如=（財+仍）/D.財、加、刃速度均发生变化，M和处的速度都变为旳，/〃的速度变为血，且满足（/I/+/A）r=（」歼〃b）口+刃血答案BC解析，”和/〃碰撞时间极短，在极短的时间内弹簧形变极小，可忽略不计，因而加在水平方向上没

3、有受到外力作用，动量不变（速度不变），可以认为碰撞过程屮规没有参与，只涉及M和伽由于水平面光滑，弹簧形变极小，所以財和加组成的系统水平方向动量守恒，两者碰撞后可能具有共同速度，也可能分开，所以只有B、C正确.【例21图2如图2所示，一辆砂车的总质量为必静止于光滑的水平面上.一个质量为/〃的物体力以速度卩落入砂车中，y与水平方向成〃角，求物体落入砂车后车的速度，.myrCW0答案#+/〃'方向与y的水平分量方向相同•解析物体和车作用时总动量不守恒，而水平面光滑，系统在水平方向上动量守恒，即/77KCOS0=（』/+/〃）vfmvcCi^0得/=什加'方向与卩的水平分量方向相同・总结提升11

4、.分析多个物体组成的系统吋，系统的划分非常重要，划分吋要注意各物体状态的变化情况，分清作用过程中的不同阶段.2.系统整体上不满足动量守恒的条件，但在某一特定方向上，系统不受外力或所受外力远小于内力，则系统沿这一个方向的分动虽守恒.可沿这一方向由动量守恒定律列方程解答.二、动量守恒定律在多物体、多过程中的应用求解这类问题时应注意：(1)正确分析作用过程中各物体状态的变化情况；(2)分清作用过稈中的不同阶段，并按作用关系将系统内的物体分成几个小系统，既要符合守恒条件，又要方便解题.(3)对不同阶段、不同的小系统准确选取初、末状态，分别列动量守恒方程.【例3】如图3所示，A.〃两个木块的质量分

5、别为2kg与0.9kg,A.〃上表面粗糙，与水平地面间接触光滑，质量为0.1kg的铁块以10m/s的速度从A的左端向右滑动，最后铁块与〃的共同速度大小为0.5m/s,求：AB^^7777777777777/77777777,图3(1M的最终速度大小；(2)铁块刚滑上〃时的速度大小.答案(1)0.25m/s(2)2.75m/s解析(1)选铁块和木块昇、〃为一系统，取水平向右为正方向，由系统总动量守恒得：加v=(M+ni)vh+Mava可求得：4=0.25m/s.(2)设铁块刚滑上〃时的速度为/,此时久〃的速度均为以=0.25m/s,rh系统动量守恒得：〃“=/〃『+(j/j+m)va可求得

6、v1=2.75m/s.针对训练如图4所示，光滑水平轨道上有三个木块力、B、C,质量分别为加=3〃人〃〃＞=/〃（•=刃，开始时〃、C均静止，力以初速度％向右运动，/与〃碰撞后分开，〃又与Q发生碰撞并粘在一起，此后力与〃间的距离保持不变.求〃与C碰撞前〃的速度大小.z，zZ/Z/Z///Z////ZZ//Z///zZ图4答案

7、^0解析解法一把弭、B、Q看成一个系统，整个过程中由动量守恒定律得：uhVo=（z«f+血+nic）vB、。碰撞过程中由动量守恒定律得：加两=（加+刃2v联立解得％=2旳.0解法二设力与〃碰撞后，/I的速度为％〃与C碰撞前〃的速度为畑〃与C碰撞后粘在-•起的速度为r,

8、由动量守恒定律得：对人、〃木块：zzz.fK）=zzz.fva+muviQ）对〃、C木块：muvb=（伽+/%、）v@由题意M与〃间的距离保持不变可知vA=®联立①②③式，代入数据得％=£旳.当学检测巩固反蚀达标检测1.（多选）如图5所示，在光滑的水平面上有一静止的斜面，斜面光滑，现有一个小球从斜B.斜面和小球组成的系统仅在水平方向上动量守恒0.斜面向右运动D.斜面静止不动答案BC解析斜面和小球组成的系统受到斜面的重力、地面的支持