《高中物理第一章碰撞与动量守恒1.3动量守恒定律教案沪科版选修3-5》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理第一章碰撞与动量守恒1.3动量守恒定律教案沪科版选修3-5（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1.3 动量守恒定律_1.理解动量 冲量等概念。 2.学会运用动量定理 动量守恒定律解决问题。 1. 动量 （1）定义：运动物体的质量和速度的乘积叫做动量，. （2）动量表征物体的运动状态，是矢量，其方向与速度的方向相同，两个物体的动量相同必须是大小相等、方向相同 （3）动量与动能的区别和联系：动量、动能和速度都是描述物体运动的状态量；动量是矢量，动能是标量；动量和动能的关系是 （4）动量的变化量 . 动量的变化量是矢量，其方向与速度变化的方向相同，与合外力冲量的方向相同，跟动量的方 向无关 求动量变化量的方法：，2. 冲量 （1）定义：力和力的作用时间的乘积，叫做该力的冲量，. （2）冲量表
2、示力在一段时间内的累积作用效果，是矢量，其方向由力的方向决定，如果在作用时间内力的方向不变，冲量的方向就和力的方向相同 （3）求冲量的方法：（适用于求恒力的冲量）；（适用于恒力和变力）.3.动量定理 内容：物体所受合外力的冲量，等于这个物体动量的变化量.或 理解： （1）动量定理的研究对象是单个物体或可视为单个物体的系统. 当研究对象为系统时，系统总动量的增量等于相应时间内系统所受的合外力的冲量，在分析受力时，只需分析系统所受的外力，不需考虑系统的内力 （2）动量定理不仅适用于恒力，也适用于变力当合外力为变力时，应该是合外力对作用时间的平均值 （3）动量定理公式中的是合外力的冲量，也可以是外力
3、冲量的矢量和，是使研究对象动量发生变化的原因而是研究对象动量的增量，是它受外力冲量后导致的必然结果 （4）在应用动量定理时，应该遵循矢量运算的平行四边形定则由于一般只要求一维的情况，所以在写动量定理表达式时，对于已知量，凡是与正方向同向者取正值，与正方向反向者取负值；对未知量，一般先假设正方向，若计算结果为正，说明实际方向与正方向一致，若计算结果为负，说明实际方向与正方向相反 应用： （1）根据得，即，可见合外力等于物体动量随时间的变化率 当一定时，越短，越大；越长，越小 当一定时，越长，动量变化越大；越短，动量变化越小分析问题时，要弄清变化量和不变量 （2）应用求变力冲量 （3）求平均冲击力
4、 （4）应用求恒力作用下曲线运动中物体动量的变化. 利用动量定理处理问题的一般过程 （1）选取研究对象； （2）确定研究过程的初末状态； （3）进行受力分析； （4）规定正方向，写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量，根据动量定理列方程求解4. 动量守恒定律 动量守恒定律：一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变 或 或 动量守恒定律的适用条件 （1）系统不受外力或系统所受外力之和为零. （2）系统所受的外力之和虽不为零，但比系统内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等外力，这些外力相比相互作用的内力来小得多，可以忽略不计. （3）系统所受的合外力不为零，但系
5、统在某一方向不受外力或所受外力的矢量和为零，或外力远小于内力，则系统在该方向上动量守恒 性质 （1）系统性：运用动量守恒定律解题时一定要确定清楚研究哪些相互作用的物体构成的系统 （2）矢量性：动量守恒定律的表达式是矢量式，在满足动量守恒条件的情况下，系统的总动量的大小和方向都不变对于同一直线上的动量守恒问题一般可以先规定正方向，往往以总动量的方向为正方向，引入正负号，要特别注意表示动量方向的正负号 （3）相对性：动量的大小和方向与参考系的选择有关应用动量守恒定律列方程时，应该注意各物体的速度必须是相对同一惯性参考系的速度，一般以地面为参考系 （4）同时性：系统内物体在相互作用的过程中，系统在任
6、一瞬间的动量矢量和都保持不变，相互作用前动量表达式中的速度应该是作用前同一时刻的瞬时速度，相互作用后动量表达式中的速度是作用后同一时刻的瞬时速度 应用动量守恒定律的一般步骤 （1）分析题意，明确研究对象 （2）受力分析，判断动量是否守恒. （3）明确相互作用的过程，写出初末状态的动量表达式. （4）建立动量守恒方程，代入已知量求解类型一：变力冲量问题例1物体A和B用轻绳相连接，挂在轻弹簧下静止不动，如图（a）所示A的质量为m，B的质量为M当连接A、B的绳突然断开后，物体A上升经某一位置时的速度大小为v这时，物体B的下落速度大小为u，如图b所示在这段时间里，弹簧的弹力对物体A的冲量为 A. mv
7、 BmvMu CmvMu Dmvmu解析： 由题意可知，虽然整个过程所用的时间可以直接求出，但弹簧的弹力是一变力，要求它的冲量只能用动量定理来计算以物体A为研究对象，取竖直向上为正方向，根据动量定理有：（Fmg）tmv在t时间内，物体B做自由落体运动，则t由两式可得弹力的冲量Ftmvmu所以正确的选项为D答案：D类型二:动量守恒计算例2平静的湖面上浮着一只长L6 m，质量为550 kg的船，船头上站着一质量为m50 kg的人，开始时，人和船均处于静止若船行进时阻力很小，问当人从船头走到船尾时，船将行进多远？解析： 以人和船组成的系统为研究对象因船行进时阻力很小，船及人所受重力与水对船的浮力平衡
8、，可以认为人在船上行走时系统动量守恒，开始时人和船都停止，系统总动量为零，当人在船上走动时，无论人的速度如何，系统的总动量都保持为零不变取人运动方向为正方向，设人对岸的速度为v，船对岸的速度为V，其方向与v相反，由动量守恒定律有0mv（MV）解得两速度大小之比为此结果对于人在船上行走过程的任一瞬时都成立取人在船上行走时任一极短时间ti，在此时间内人和船都可视为匀速运动，此时间内人和船相对地面移动的距离分别为smiviti和sMiViti，由此有这样人从船头走到船尾时，人和船相对地面移动的总距离分别为smsmi，sMsMi由此有 由图中几何关系可知smsML这样，人从船头走到船尾时，船行进的距离
9、为sML代入数据有 sM0.5 m答案：sM0.5 m类型三：冲量例3如图，铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度抽出纸条后，铁块掉在地上的点. 若以速度抽出纸条，则铁块落地点为（ ） A. 仍在点 B. 点左边 C. 点右边不远处 D. 点右边原水平位移的两倍处解析：抽出纸带的过程中，铁块受到向前的摩擦力作用而加速运动，若纸带以2v的速度抽出，则纸带与铁块相互作用时间变短，因此铁块加速时间变短，做平抛时的初速度减小，平抛时间不变，因此铁块将落在P点的左边，故ACD错误，B正确答案：B类型四：动量守恒例4如图所示，、两物体质量之比，原来静止在平板小车上，、间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧
10、突然释放后，则（ ） A若、与平板车上表面间的动摩擦因数相同，、组成的系统的动量守恒B若、与平板车上表面间的动摩擦因数相同，、组成的系统的动量守恒C若、所受的摩擦力大小相等，、组成的系统的动量守恒D若、所受的摩擦力大小相等，、组成的系统的动量守恒解析：如果A、B与平板车上表面的动摩擦因数相同，弹簧释放后A、B分别相对小车向左、向右滑动，它们所受摩擦力FA向右，FB向左.由于mAmB=32，所以FAFB=32，则A、B所组成的系统所受合外力不为零，故其动量不守恒.对A、B、C组成的系统，A、B与C间的摩擦力为内力，该系统所受合外力为零，故该系统的动量守恒.若A、B所受摩擦力大小相等，则A、B组成
11、系统的合外力为零，故其动量守恒.答案：BCD基础演练1下列对几种物理现象的解释中，正确的是（ ） A击钉时不用橡皮锤，是因为橡皮锤太轻 B跳高时，在沙坑里填沙，是为了减小冲量 C在推车时推不动，是因为合外力冲量为零 D动量相同的两个物体受相同的制动力的作用，质量小的先停下来答案： C2下列各种说法中，不能够成立的是（ ） A某一段时间内物体动量的增量不为零，而其中某一时刻物体的动量可能为零 B某一段时间内物体受到的冲量为零，而其中某一时刻物体的动量可能不为零 C某一段时间内物体受到的冲量不为零，而动量的增量可能为零 D某一时刻物体的动量为零，而动量对时间的变化率不为零答案： C3某物体受到一个
12、6 Ns的冲量作用，则（ ） A物体的动量一定减小 B物体的末动量一定是负值 C物体动量增量的方向一定与规定的正方向相反 D物体原来动量的方向一定与这个冲量的方向相反答案： C4一物体从某高处自静止释放，设所受空气阻力恒定，当它下落h时的动量大小为p1，当它下落2h时的动量大小为p2，那么p1p2等于（ ） A11 B1 C12 D14答案： B5质量为m的小球从h高处自由下落，与地面碰撞时间为t，地面对小球的平均作用力为F，取竖直向上为正方向，在与地面碰撞过程中（ ）A重力的冲量为mg（）B地面对小球作用力的冲量为FtC合外力对小球的冲量为（mgF）tD合外力对小球的冲量为（mgF）t答案：
13、 B6 如图小车放在光滑的水平面上，将系绳小球拉开到一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中（ ） A小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒 B小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒 C小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车速度不为零 D在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反答案： D7某人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始人从船头走向船尾，设水的阻力不计，那么在这段时间内关于人和船的运动情况判断错误的是（ ） A人匀速行走，船匀速后退，两者速度大小与它们的质量成反比 B人加速行走，船加速后退，而且加速度大小与它们的质量成反比 C人走走停停，船退退停停，两者动量总和总是为零 D当人从船头走到船尾停止运动后，船由于惯性还会继续后退一段距离答案: D8在质量为M的小车中挂有一单摆，摆球的质量为m0，小车和单摆以恒定的速度v沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短，在此碰撞过程
