第三節(jié) 動(dòng)量守恒定律在碰撞中的應(yīng)用

第三節(jié) 動(dòng)量守恒定律在碰撞中的應(yīng)用（3學(xué)時(shí)）高二物理備課組長(zhǎng): 馮巧納 主備人：馮巧納 時(shí)間： 第一學(xué)時(shí)【復(fù)習(xí)引入】【課堂探討】目的一：碰撞的分類及解決措施(1) 碰撞的種類：彈性碰撞 (1)動(dòng)量 (2)碰撞前后總動(dòng)能 非彈性碰撞 (1)動(dòng)量 (2)動(dòng)能有損失完全非彈性碰撞(1)碰后兩物體合為一體 (2)動(dòng)量 (3)動(dòng)能損失最大(2)碰撞問(wèn)題的解答應(yīng)同步遵守三條原則動(dòng)量守恒：即p1p2p1p2動(dòng)能不增長(zhǎng)：即Ek1Ek2Ek1Ek2速度要符合實(shí)際情景【例1】在列車編組站里，一輛m1=3.0×104kg的貨車在平直軌道上以v1=2m/s的速度運(yùn)動(dòng)，碰上一輛m2=4.5.×104kg的靜止的貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。求貨車碰撞后運(yùn)動(dòng)的速度。小結(jié)：應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的解題環(huán)節(jié)(1) 擬定 為研究對(duì)象，判斷系統(tǒng)與否符合 條件；(2 )規(guī)定 方向，擬定初、末狀態(tài)動(dòng)量的正、負(fù)號(hào)；(3) 根據(jù) 列式求解導(dǎo)練1、如右圖所示，在光滑水平面上質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=4kg，速率分別為vA=5m/s、vB=2m/s的A、B兩小球沿同始終線相向運(yùn)動(dòng)AB左vB右vAA它們碰撞前的總動(dòng)量是18kg·m/s，方向水平向右B它們碰撞后的總動(dòng)量是18kg·m/s，方向水平向左C它們碰撞前的總動(dòng)量是2kg·m/s，方向水平向右D它們碰撞后的總動(dòng)量是2kg·m/s，方向水平向左導(dǎo)練2、質(zhì)量為3m的機(jī)車，其速度為v0，在與質(zhì)量為2m的靜止車廂碰撞后掛在一起時(shí)的速度為()A3v0/2 B2v0/3C2v0/5 D3v0/5導(dǎo)練3、質(zhì)量m1=10g的小球在光得的水平面上以v1=30cms的速度向右運(yùn)動(dòng)，恰遇上質(zhì)量m2=50 g的小球以v2=10cms的速度向左運(yùn)動(dòng)。碰撞后，小球m2正好靜止。那么碰撞后小球m1的速度多大?方向如何?【例2】 質(zhì)量為m1=0.2kg的小球以5m/s的速度在光滑平面上運(yùn)動(dòng)，跟本來(lái)靜止的質(zhì)量為m2=50g的小球相碰撞，如果碰撞是彈性的，求碰撞后球m1和球m2的速度。小結(jié)：彈性碰撞的討論 在光滑水平面上質(zhì)量m1的小球以速度v1與質(zhì)量m2的靜止小球發(fā)生彈性碰撞根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒：m1v1_； m1v_碰后兩個(gè)物體的速度分別為v1v1，v2v11若m1>m2，v1和v2都是正值，表達(dá)v1和v2都與v1方向_(若m1m2，v1v1，v22v1，表達(dá)m1的速度不變，m2以2v1的速度被撞出去)2若m1<m2，v1為負(fù)值，表達(dá)v1與v1方向_，m1被彈回(若m1m2，v1v1，v20，表達(dá)m1被反向以原速率彈回，而m2仍靜止) 3若m1m2，則有v10，v2v1，即碰撞后兩球速度互換第二學(xué)時(shí)目的二：爆炸問(wèn)題【例3】一枚在空中飛行的火箭，質(zhì)量為m，在某點(diǎn)的速度為v，方向水平，燃料即將燃盡?；鸺谠擖c(diǎn)忽然炸裂成兩塊，其中質(zhì)量為m1的一塊沿著與v相反的方向飛去，速度為v1，求炸裂后另一塊的速度，v2。導(dǎo)練4、拋出的手雷在最高點(diǎn)時(shí)水平速度為10m/s，這時(shí)忽然炸成兩塊，其中大塊質(zhì)量300g仍按原方向飛行，其速度測(cè)得為50m/s，另一小塊質(zhì)量為200g，求它的速度的大小和方向。目的三：子彈打木塊類問(wèn)題【例4】質(zhì)量是10g的子彈，以300m/s的速度射入質(zhì)量是24g、靜止在光滑水平桌面上的木塊，并留在木塊中。子彈留在木塊中后來(lái)，木塊運(yùn)動(dòng)的速度是多大？如果子彈把木塊打穿，子彈穿過(guò)后的速度為100m/s，這時(shí)木塊的速度又是多大？導(dǎo)練5、長(zhǎng)為1m的細(xì)繩，能承受的最大拉力為46N，用此繩懸掛質(zhì)量為099kg的物塊處在靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，一顆質(zhì)量為10g的子彈，以水平速度vo射人物塊內(nèi)，并留在其中。若子彈射人物塊內(nèi)時(shí)細(xì)繩正好不斷裂，g取10m/s2，則子彈射人物塊前速度v。最大為 m/s。MLvo導(dǎo)練6、如圖所示，擺的質(zhì)量M=2.98kg，擺線長(zhǎng)1m。子彈的質(zhì)量是20g，以210m/s的水平速度射入擺中，又以61m/s的速度射出。求：子彈射出時(shí)擺線受到的拉力是多少？導(dǎo)練7、如圖所示，質(zhì)量為3m的木塊靜止放置在光滑的水平面上質(zhì)量為m的子彈(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0水平向右射入木塊，穿出木塊時(shí)速度變?yōu)関0，試求：(1)子彈穿出木塊后，木塊的速度大??；(2)子彈穿透木塊的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量第三學(xué)時(shí)目的四：某一方向的動(dòng)量守恒【例5】如圖所示，小車A靜止于光滑水平面上，A上有一圓弧PQ，圓弧位于同一豎直平面內(nèi)，小球B由靜止起沿圓弧下滑，這一過(guò)程中 （ ） A.若圓弧光滑，則系統(tǒng)動(dòng)量守恒，且系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.若圓弧光滑，則系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，但系統(tǒng)機(jī)械能守恒C.若圓弧不光滑，則系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，但系統(tǒng)機(jī)械能不守恒D.若圓弧不光滑，則系統(tǒng)水平方向動(dòng)量不守恒，且系統(tǒng)機(jī)械能不守恒導(dǎo)練8、高射炮的炮筒與水平面的夾角=60°，當(dāng)它以v0=100m/s的速度發(fā)射炮彈時(shí)，炮身反沖后退，已知炮彈的質(zhì)量m=10kg，炮身的質(zhì)量M=200kg，炮身與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，則（1）炮身后退的速度是多大？（2）炮身后退多遠(yuǎn)才停下？導(dǎo)練9、如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、傾角為、質(zhì)量為M的斜面頂端上，有一質(zhì)量為m的小物塊由靜止開(kāi)始下滑，若不計(jì)一切摩擦，求物塊下滑過(guò)程中斜面的位移大?。ㄎ飰K形狀大小不計(jì)） 導(dǎo)練10、如圖所示，有一高度為h、質(zhì)量為M的障礙物各表面光滑，靜放在光滑的水平面上，一質(zhì)量為m的小球以速度v0沖向障礙物，若障礙物的弧面最低點(diǎn)與水平面相切，則小球的v0為什么值時(shí)，小球才干越過(guò)障礙物？（提示：小球剛能滑到最高點(diǎn)時(shí)兩物體此時(shí)速度相等）