1.3动量守恒定律(1)
作者:张燕 日期:
2023-02-13 点击:
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1.3动量守恒定律(1)
活动一、探究相互作用的两个物体的动量改变
情景:如图所示,在光滑水平桌面上做匀速运动的两个小球,质量分别是m1、m2,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别是v1和v2,v2>v1。当第二个小球追上第一个小球时两球碰撞。碰后两球的速度分别是v1′和v2′。碰撞过程中第一个小球所受第二个小球对它的作用力是F1,第二个小球所受第一个小球对它的作用力是F2.
Q1:分别以两个物体为研究对象,探究它们的动量变化量和冲量的关系?
Q2:两个物体碰撞前后,动量的变化量有什么关系?
Q3:碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力情况是怎么样的呢?
阅读课本P13页相关段落讨论后填写下列空格
1、系统:_________________________________________________________________________
2、内力:__________________________________________________________________________
3、外力:__________________________________________________________________________
动量守恒定律
1、内容:____________________________________________________________________________
2、2、公式: 21世纪教
活动二、动量守恒定律的条件
①(理想)
②(实际)
思考与讨论
如图,静止的两辆小车用细线相连,中间有一个压缩了的轻质弹簧。烧断细线后,由于弹力的作用,两辆小车分别向左、右运动,它们都获得了动量,它们的总动量是否增加了?
Q4 :内力的作用效果?外力的作用效果?
活动三、应用动量守恒定律解决实际问题
例1:在列车编组站里,一辆m1=1.8×104kg的甲货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动,碰上一辆m2=1.2×104kg的静止的乙货车,它们碰撞后结合在一起继续运动如图,求货车碰撞后运动的速度.
分析:(1)取甲乙两辆货车作为系统,它们的受力情况?(2)碰前甲乙两车的动量各为多少?系统的总动量又为多少?
例2:一枚在空中飞行的导弹,质量为m,在某点的速度为υ,方向水平,燃料即将耗尽。导弹在该点突然爆炸分裂成两块,其中质量为m1一块沿着与υ相反的方向飞去,速度为υ1.求炸裂后另一块的速度υ2。
分析:(1)导弹炸裂前的总动量为多少?(2)炸裂后的总动量为多少?
【总结归纳】动量守恒定律解题的基本步骤和方法:
活动四、既然许多问题可以通过牛顿运动定律解决,为什么还要研究动量守恒定律?
【应用练习】
1、关于系统动量守恒的条件,下列说法正确的是( )
A.只要系统内存在摩擦力,系统动量就不可能守恒
B.只要系统中有一个物体具有加速度,系统动量就不守恒
C.只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒
D.系统中所有物体的加速度为零时,系统的总动量不一定守恒
2、如图所示,光滑水平面上两玩具小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,对两车及弹簧组成的系统,下列说法中正确的是( )
A.两手同时放开后,系统总动量始终为非零的某一数值
B.先放开左手,后放开右手,之后动量不守恒
C.先放开左手,后放开右手,总动量向右
D.无论何时放手,两手放开后的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零
3、如图所示,一平板车停在光滑的水平面上,某同学站在小车上,若他设计下列操作方案,能使平板车持续地向右驶去的是( )
A.用大锤连续敲打车的左端
B.只要从平板车的一端走到另一端即可
C.在车上装个电风扇,不停地向左吹风
D.他站在车的右端将大锤丢到车的左端上放置
4、如图所示,子弹打进与固定于墙壁的弹簧相连的木块,此系统从子弹开始入射木块到弹簧压缩到最短的过程中,子弹与木块作为一个系统动量是否守恒?说明理由。
5、某小组在探究动量是否守恒时,遇到如下情境,A、B两物体原来静止在平板C上,如图所示,它们的质量之比为mA:mB=3:2,A、B之间有一根被压缩的弹簧,A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,地面光滑,在弹簧突然释放后:
(1)A、B组成的系统动量是否守恒?
(2)A、B、C三者组成的系统动量守恒吗?
(3)小车是否运动,如果运动,它的运动方向向哪儿?
6、AB两个物体在同一直线上沿同一方向运动,A的质量为5kg,速度是9m/s,B的质量是2kg,速度是6m/s。A从后面追上B,它们相互作用一段时间后,B的速度增大为10m/s,方向不变,这时A的速度是多大?方向如何?(以上过程中除A、B两物体的相互作用力外,其他的力可以忽略。)
7、质量是10g的子弹,以300m/s的速度射入质量是24g、静止在光滑水平桌面上的木块,并留在木块中。
(1)子弹留在木块中以后,木块运动的速度多大?
(2)如果子弹把木块打穿,子弹穿过木块后的速度为100m/s,这时木块的速度又是多大?
8、在橄榄球比赛中,一个95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动,想穿越防守队员到底线触地得分.就在他刚要到底线时,迎面撞上了对方两名均为75kg的队员,一个速度为2m/s,另一个为4m/s,然后他们就扭在了一起.
①他们碰撞后的共同速率是 ;(结果保留一位有效数字)
②在右面方框中标出碰撞后他们动量的方向,并说明这名前锋能否得分: .