2019_2020学年高中物理第1章碰撞与动量守恒3动量守恒定律的案例分析精练沪教版选修3_5.doc

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1、动量守恒定律的案例分析　1.掌握运用动量守恒定律解决问题的一般步骤．(重点)　2.知道反冲现象和火箭的工作原理，能够运用动量守恒定律分析、解决反冲问题．(重点＋难点)　3.了解航天技术的发展和应用．[学生用书P9]一、动量守恒定律的应用动量守恒定律是物理学中最常用的定律之一，它在理论探索和实践应用中均发挥了巨大的作用．用动量守恒定律来研究碰撞、爆炸问题时，只需考虑物体初、末状态的动量，因此往往比牛顿运动定律更为简便．二、研究反冲现象1．定义：在物理学中，把物体系统的一部分向某方向运动，而其余部分向相

2、反方向运动的现象，叫做反冲．2．特点(1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动．(2)反冲运动中，相互作用力一般较大，通常可以用动量守恒定律来处理．(3)反冲运动中，由于有其他形式能转变为动能，所以系统的总动能增加．3．反冲现象的应用及防止：反冲是生活和生产实践中常见的一种现象，在许多场合，反冲是不利的，如大炮射击时，由于炮身的反冲，会影响炮弹的出口速度和准确性．为了减小反冲的影响，可增大炮身的阻力．但还有许多场合，恰好是利用了反冲，如反击式水轮机是利用反冲而工作的，喷气式飞机和火箭是反冲的重要

3、应用，它们都是靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度的．1．(1)反冲运动可以用动量守恒定律来处理．(　　)(2)一切反冲现象都是有益的．(　　)(3)章鱼、乌贼的运动利用了反冲的原理．(　　)提示：(1)√　(2)×　(3)√三、火箭1．原理：火箭的飞行应用了反冲运动的原理，靠喷出气流的反冲作用来获得巨大速度．2．影响火箭获得速度大小的因素：一是喷气速度，喷气速度越大，火箭能达到的速度越大．二是燃料质量越大，负荷越小，火箭能达到的速度也越大．142．(1)火箭点火后离开地面加速向上运动，是地面对火箭的

4、反作用力作用的结果．(　　)(2)在没有空气的宇宙空间，火箭仍可加速前行．(　　)提示：(1)×　(2)√　多过程中的动量守恒问题[学生用书P10]1．包含一个以上物理过程的动量守恒问题，应根据具体情况来划分过程，在每个过程中合理选取研究对象，要注意两个过程之间的衔接条件，如问题不涉及或不需要知道两个过程之间的中间状态，应优先考虑取“大过程”求解．2．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，建立物理模型；(2)分清作用过程的各个阶段和联系各个阶段的状态量；(3)合理选取研究

5、对象，既要符合动量守恒的条件，又要方便解题．　(1)对于由多个物体组成的系统，在不同的过程中往往需要选取不同的物体组成不同的系统．(2)要善于寻找物理过程之间的相互联系，即衔接条件．　质量为M＝2kg的小平板车静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为mA＝2kg的物体A(可视为质点)，如图所示，一颗质量为mB＝20g的子弹以600m/s的水平速度射穿A后，速度变为100m/s，最后物体A仍静止在车上，若物体A与小车间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，求平板车最后的速度是多大？[思路点拨]子

6、弹射穿A的过程极短，因此车对A的摩擦力作用可略去，即认为子弹和A组成的系统水平方向动量守恒，同时，由于作用时间极短，可认为A的位置没有发生变化．[解析]　子弹击穿A后，A在水平方向获得一个速度vA，最后当A相对车静止时，它们的共同速度为v.设子弹击穿A后的速度为v′，由动量守恒定律有mBv0＝mBv′＋mAvA，得vA＝＝m/s＝5m/s.A获得速度vA相对车滑动，由于A与车间有摩擦，最后A相对车静止，以共同速度v运动，对于A与车组成的系统，水平方向动量守恒，因此有：mAvA＝(mA＋M)v，所以v

7、＝＝m/s＝2.5m/s.14[答案]　2.5m/s对相互作用的物体，要搞清物体发生了哪些过程，哪个过程是满足动量守恒的，在作用时间极短的过程时，一般是内力远大于外力，动量是守恒的．　　对反冲运动的理解与应用[学生用书P10]1．反冲运动的特点(1)在反冲运动中，由于存在内力作用，根据牛顿运动定律可知，相互作用的物体获得加速度，速度同时发生变化，所以物体的不同部分在内力作用下向相反的方向运动．(2)反冲运动中，相互作用力一般较大，通常可以用动量守恒定律处理．但由于有其他形式的能转变为机械能，所以系统

8、的总动能增加．2．分析反冲运动应注意的问题(1)速度的反向性问题：对于原来静止的整体，抛出部分具有速度时，剩余部分的反冲是相对于抛出部分来说的，两者运动方向必然相反．在列动量守恒方程时，可任意规定某一部分的运动方向为正方向，则反方向的另一部分的速度应取负值．(2)相对速度问题：反冲运动的问题中，有时遇到的速度是相互作用的两物体的相对速度．由于动量守恒定律中要求速度为对同一参考系的速度，通常为对地的速度．因此应先将相对速度转换成对地的速度后，再列动量守恒定律方程．(3)