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时间:2020-09-14
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1、学校班级姓名日期第一章碰撞与动量守恒第3节动量守恒定律及其应用(复习课)●●●目标导航●●●1.进一步理解动量守恒的条件2.领悟应用动量守恒定律解决问题的一般步骤。3.了解用动量守恒分析“人船模型”问题的方法◆◆◆课前预习◆◆◆〖自主学习〗应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法:(1)分析题意,选取研究对象.在分析相互作用的物体总动量是否守恒时,通常把这些被研究的物体总称为系统.对于比较复杂的物理过程,要采用程序法对全过程进行分段分析,要明确在哪些阶段中,哪些物体发生相互作用,从而确定所研究的系
2、统是由哪些物体组成的。(2)判断动量是否守恒。要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析,弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力,哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力.在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件,判断能否应用动量守恒定律。(3)明确所研究的相互作用过程,确定过程的始、末状态,即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式。(4)建立动量守恒方程,代入已知量,解出待求量,计算结果如果是正的,说明该量的方向和正方向相同,如果是负的,则和选定的正方向相反。〖问题发现〗★★★课堂突破★★★〖探究1
3、〗动量守恒条件的理解及应用①系统内的任何物体都不受外力作用,这是一种理想化的情形,如天空中两星球的碰撞,微观粒子间的碰撞都可视为这种情形。②系统虽然受到了外力作用,但所受外力之和为零。如光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形,两物体所受的重力和支持力的合力为零。③系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时,系统的总动量近似守恒。抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间,火药的内力远大于其重力,重力完全可以忽略不计,动量近似守恒。两节火车车厢在铁轨上相碰时,在碰撞瞬间,车厢间的作用力远大于铁轨给车厢的摩擦力,动量
4、近似守恒。④系统所受的合外力不为零,即F外≠0,但在某一方向上合外力为零(Fx=0或Fy=0),则系统在该方向上动量守恒。〖典例1〗如图所示,A、B两物体的质量mA>mB,中间用一段细绳相连并有一被压缩的弹簧,放在平板小车C上后,A、B、C均处于静止状态。若地面光滑,则在细绳被剪断后,A、B从C上未滑离之前,A、B在C上沿相反方向滑动过程中( )A.若A、B与C之间的摩擦力大小相同,则A、B组成的系统动量守恒,A、B、C组成的系统动量也守恒B.若A、B与C之间的摩擦力大小不相同,则A、B组成的系统动
5、量不守恒,A、B、C组成的系统动量也不守恒C.若A、B与C之间的摩擦力大小不相同,则A、B组成的系统动量不守恒,但A、B、C组成的系统动量守恒D.以上说法均不对〖典例2〗质量为10g的子弹,以300m/s的速度射入质量为240g、静止在光滑水平桌面上的木块,并留在木块中。此后木块运动的速度是多大?如果子弹把木块打穿,子弹穿过后的速度为100m/s,这时木块的速度又是多大?〖典例3〗从地面竖直向上发射一枚礼花弹,当上升速度为30m/s时,距地面高度为150m,恰好此时礼花弹炸开,分裂成质量相等的两部分,
6、其中一部分经5s落回发射点。求另一部分炸开时的速度。【归纳反思】〖探究2〗由多个物体组成的系统的动量守恒对于两个以上的物体组成的系统,由于物体较多,相互作用的情况也不尽相同,作用过程较为复杂,虽然仍可对初末状态建立动量守恒的关系式,但因未知条件过多而无法求解,这时往往要根据作用过程中的不同阶段,建立多个动量守恒方程,或将系统内的物体按作用的关系分成几个小系统,分别建立动量守恒定律方程,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,建立运动模型;2.分清作用过程中的不同阶段,并找出联
7、系各阶段的状态量;3.合理选取研究对象,既要符合动量守恒的条件,又要方便解题。动量守恒定律是关于系统的运动规律,在运用动量守恒定律时主要注重初、末状态的动量是否守恒,而不太注重中间状态的具体细节,因此解题非常便利,凡是碰到系统的问题,可首先考虑是否满足动量守恒的条件。〖典例4〗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,求平板车
8、最后的速度是多大?【归纳反思】〖探究3〗“人船模型”问题处理“人船模型”问题的关键1、利用动量守恒,确定两物体速度关系,再确定两物体通过的位移关系。由于动量守恒,所以任一时刻系统的总动量为零,动量守恒式可写成0=m1v1-m2v2的形式(v1,v2为两物体的瞬时速率),表明任意时刻的瞬时速率都与各物体的质量成反比。所以全过程的平均速度也与质量成反比。进而可得两物体的位移大小与各物体的质量成反比,即=。2、解题时要画出各物体的位移关系草图,找出各长度间的关
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