高中物理第一章碰撞与动量守恒第四节反冲运动教学案粤教版选修

第四节反冲运动

对应学生用书页码P10

1．反冲运动是指一个物体向某一方向射出(或抛出)它的一部分时，这个物体的剩余部分向相反方向运动的现象。

2．反冲运动和碰撞、爆炸相似，相互作用力一般很大，可以用动量守恒定律来处理。

3．火箭的燃料点燃后燃烧生成的高温高压燃气以很大的速度向后喷出，火箭由于反冲运动而向前运动。

4．一个静止的质量为M的不稳定原子核，当它以速度v放出一个质量为m的粒子后，

剩余部分的速度为－mv

M－m

。

对应学生用书页码P10

反冲运动

1.定义

当原来静止或运动的物体向某一方向射出(或抛出)它的一部分时，这个物体的剩余部分将向相反方向运动，这种运动叫反冲运动。

2．反冲运动的特点

(1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动。

(2)反冲运动和碰撞、爆炸相似，相互作用力一般很大，可以用动量守恒定律来处理。

(3)反冲运动中常伴有其他形式的能转化为机械能，系统的总能量增加。

3．求解反冲运动应注意的问题

(1)速度的反向性

对于原来静止的系统，当向某一方向射出(或抛出)它的一部分时，剩余部分的反冲是相对于抛出部分来说，两者运动方向必然相反。进行计算时，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)速度的同时性

反冲运动问题中，根据动量守恒定律列出的方程中同一状态的速度应是同时的。 (3)速度的相对性

反冲运动中，有时遇到的速度是相互作用的两物体间的相对速度。由于动量守恒定律中要求速度为对同一惯性系的速度，即对地的速度，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。

(4)变质量问题

在反冲运动中还常遇到变质量物体的运动，如在火箭的运动过程中，随着燃料的消耗，火箭本身的质量不断减小，此时必须取火箭本身和在相互作用的短时间内喷出的所有气体为研究对象，取相互作用的这个过程为研究过程来进行研究。

(1)反冲运动实际上是相互作用的物体之间作用力与反作用力产生的结果。

(2)反冲运动有利有弊，有利的一方面我们可以应用，比如，反击式水轮机、喷气式飞机、火箭、农田喷灌、宇航员在太空行走等；反冲运动不利的地方要尽力去排除，比如，枪、炮在射击时产生的反冲运动对射击的准确性有影响等。

1．一门旧式大炮，炮身的质量M ＝1000 kg ，水平发射一枚质量是2.5 kg 的炮弹，如果炮弹从炮口飞出时的速度是600 m/s ，求炮身后退的速度大小。

解析：发射炮弹过程中，炮身和炮弹组成的系统动量守恒，设炮弹飞出的方向为正方向，则得：

Mv 1＋mv 2＝0

故v 1＝－mv 2M ＝－2.5×6001000 m/s ＝－1.5 m/s

负号表示炮后退的方向为炮弹飞出的反方向。 答案：1.5 m/s

“人船模型”问题

两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒。在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比。这样的问题归为“人船模型”问题。

2．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m 1v 1＝m 2v 2的形式(v 1、v 2为两物体的瞬时速率)，此式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s 1s 2＝m 2m 1

。

(2)解题时要画出各物体的位移关系草图，找出各长度间的关系。

(1)“人船模型”问题中，两物体的运动特点是：“人”走“船”行、“人”停“船”停。

(2)在求解过程中应讨论的是“人”及“船”的对地位移。

2．(双选)一只小船静止在水面上，一人从船头向船尾走去，设M 船＞m 人，不计水的阻力，则( )

A ．人在船上行走时，人对地的速度大于船对地的速度

B ．人在船上行走时，人对地的速度小于船对地的速度

C ．当人停止时，因船的惯性大，所以船要继续后退

D ．人和船组成的系统动量守恒，且总动量等于零，所以人停止船也停止

解析：由于不计水的阻力，船和人组成的系统所受合力为零，动量守恒。设船和人的速率分别为v 船、v 人，并选船的方向为正方向可得M 船v 船－m 人v 人＝0，即M 船v 船＝m 人v 人，由

M 船＞M 人得v 船＜v 人；当v 人＝0时v 船＝0，故选项A 、D 对，B 、C 错。

答案：AD

对应学生用书页码P11

反冲运动问题

[例1] 突然喷出质量为m 的气体，喷出的速度为v 0(相对于太空站)，紧接着再喷出质量也为m 的另一部分气体，此后火箭获得的速度为v (相对太空站)，火箭第二次喷射的气体的速度多大(相对于太空站)?

[解析] 火箭与喷出的气体组成的系统动量守恒，设v 0的方向为正方向，则由动量守恒定律可得：

第一次喷出气体后：mv 0－(M －m )v 1＝0 得v 1＝

mv 0

M －m

，方向与正方向相反。 第二次喷出气体后：mv 2－(M －2m )v ＝－(M －m )v 1 得v 2＝(M m

－2)v －v 0。 [答案] (M m

－2)v －v 0

(1)实际遇到的反冲运动问题通常有三种情况：

①系统不受外力或所受外力之和为零，满足动量守恒的条件，可以用动量守恒定律解决反冲运动问题。

②系统虽然受到外力作用，但内力远远大于外力，外力可忽略，也可以用动量守恒定律解决反冲运动问题。

③系统虽然所受外力之和不为零，系统的动量并不守恒，但系统在某一方向上不受外力或外力在该方向上的分力之和为零，则系统的动量在该方向上的分量保持不变。可以用该方向上动量的守恒解决反冲运动问题。

(2)如果已知条件是物体间的相对速度，注意将物体的相对速度转化为绝对速度。如果明确了各速度的方向，则关于相对速率可确定为两种情况：当两者同向时，相对速率为两者速率之差；两者反向时，相对速率为两者速率之和。这样可将矢量式转化为标量式。

1．一个静止的质量为M 的不稳定原子核，放射出一个质量为m 的粒子，粒子离开原子核时相对原子核的速度为v 0，则原子核剩余部分的速率是多少？

解析：由于放射过程极短，放射过程中其他外力的冲量均可不计，整个原子核系统动量守恒，设剩余部分对地的反冲速率为v ′，则粒子的对地速率v ＝v 0－v ′。由于原子核原来静止，故后来粒子的动量大小等于剩余部分的动量大小，即有m (v 0－v ′)＝(M －m )v ′，得

v ′＝m

M

v 0。

答案：m M

v 0

人船模型问题的处理

[例2] 如图1－4－1所示，长为L 、质量为m 1的小船停在静水中，一个质量为m 2的人立在船头，若不计水的粘滞阻力，当人从船头走到船尾的过程中，船和人对地面的位移各是多少？

[解析] 选人和船组成的系统为研究对象，由于不计水的粘滞阻力，故人从船头走到船尾的过程中，系统在水平方向上不受外力作用，所以水平方向动量守恒，设此过程中船的位移为s 1，人的位移为为s 2，则由平均动量守恒有：0＝m 1s 1－m 2s 2

又由s 1＋s 2＝L 解得：s 1＝

m 2L m 1＋m 2，s 2＝m 1L

m 1＋m 2

。

图1－4－1

[答案]

m2L

m1＋m2

m1L

m1＋m2

人船模型的问题总结归纳

(1)条件：总动量(或某一方向上的总动量)为零。

(2)特点：“人走船走，人停船停”。

(3)规律：人与船的位移、速度大小均与人、船的质量成反比，两者的对地位移之和等于两者的相对位移。

2．质量为100 kg的小船载有质量分别为m1＝40 kg、m2＝60 kg的甲、乙两个人静止在船上，当两人从小船两头均以4 m/s(相对于地面)的速度反向水平跃入水中，这时船的速度大小方向如何？

解析：小船、甲、乙构成的系统动量守恒，设船的速率为v，以甲跳水的方向为正方向，则

0＝m甲v甲－m乙v乙＋m船v

解得

v＝0.8 m/s

即船的速度大小为0.8 m/s ，方向与甲跳水的方向相同。

答案：船的速度大小为0.8 m/s，方向与甲跳水的方向相同。

[对应课时跟踪检测四] 1．下列不属于反冲运动的是( )

A．喷气式飞机的运动B．直升机的运动

C．火箭的运动D．反击式水轮机的运动

解析：直升机运动是飞机螺旋桨与外部空气作用的结果，不属于反冲运动。

答案：B

2．如图1所示，质量M ＝100 kg 的小船静止在水面上，船两端站着m 甲＝40 kg ，m 乙＝60 kg 的两个游泳者，在同一直线上分别以相对于岸3 m/s 的水平速度跃入水中，则小船以后的运动方向和速度为( )

A ．向右，小于1 m/s

B ．向左，小于1 m/s

C ．向右，大于1 m/s

D ．向左，大于1 m/s

解析：选向左为正方向，由船和两个游泳者组成系统的动量守恒可得：m 甲v 甲＋m 乙v 乙

＋Mv ＝0得

v ＝

－

m 甲v 甲＋m 乙v 乙M ＝－40×3－60×3

100

m/s

＝0.6 m/s 。 故选项B 对。 答案：B

3．运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是( ) A ．燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭

B ．火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭

C ．火箭吸入空气，然后向后推出，空气对火箭的反作用力推动火箭

D ．火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭

解析：火箭工作的原理是利用反冲运动，是火箭燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出时，使火箭获得的反冲速度，故选项B 对。

答案：B

4．A 、B 两船的质量均为M ，它们都静止在平静的湖面上，当A 船上质量为M

2的人以水平

速度v 从A 船跳到B 船，再从B 船跳回A 船。设水对船的阻力不计，经多次跳跃后，人最终跳到B 船上，则下列说法错误的是( )

A ．A 、

B 两船的速度大小之比为3∶2 B ．A 、B (包括人)动量大小之比为1∶1

C ．A 、B (包括人)动量之和为零

D ．因跳跃次数未知，故以上答案均无法确定

解析：选A 船、B 船和人这三个物体为一系统，则它们的初始总动量为0。由动量守恒定律可知，系统以后的总动量将一直为0。选最终B 船的运动方向为正方向，则由动量守恒定律可得：

0＝(M ＋M

2

)v B ＋Mv A ，

解得：v B ＝－2

3

v A 。

所以，A 、B 两船的速度大小之比为3∶2，选项A 正确。A 和B (包括人)的动量大小相等，方向相反，动量大小之比为1∶1，选项B 正确。由于系统的总动量始终守恒(为零)，故A 、

B (包括人)动量之和也始终为零，选项

C 正确。

答案：D

5．一小型火箭在高空绕地球做匀速圆周运动，若其沿运动方向的相反方向射出一物体

P ，不计空气阻力，则( )

A ．火箭一定离开原来轨道运动

B ．P 一定离开原来轨道运动

C ．火箭运动半径可能不变

D ．P 运动半径一定减小

解析：火箭射出物体P 后，由反冲原理火箭速度变大，所需向心力变大，从而做离心运动离开原来轨道，半径增大A 对，C 错；P 的速率可能减小，可能不变，可能增大，运动也存在多种可能性，所以B 、D 错。

答案：A

6．平静的水面上停着一只小船，船上站立着一个人，船的质量是人的质量的8倍。从某时刻起，这个人向船尾走去，走到船中部他突然停止走动。水对船的阻力忽略不计。下列说法中正确的是( )

A ．人走动时，他相对于水面的速度和小船相对于水面的速度大小相等、方向相反

B ．他突然停止走动后，船由于惯性还会继续运动一小段时间

C ．人在船上走动过程中，人对水面的位移是船对水面的位移的9倍

D ．人在船上走动过程中，人的动能是船的动能的8倍

解析：设人的质量为m ，速度为v 1，位移为s 1，动能为E k1。船的质量为8m ，速度为v 2，位移为s 2，动能为E k2。人和船组成的系统动量守恒，则有

mv 1＝8mv 2，m s 1t ＝8m s 2

t

，

解得v 2＝18v 1，s 2＝1

8s 1，故A 错，C 错；

当v 1＝0时，v 2＝0，故B 错。

E k1＝1

2mv 21，E k2＝12×8mv 2

2＝

116

mv 2，故D 对。 答案：D

7．一装有柴油的船静止于水平面上，船前舱进水，堵住漏洞后用一水泵把前舱的油抽往后舱，如图2所示。不计水的阻力，船的运动情况

是( )

A ．向前运动

B ．向后运动

C ．静止

D ．无法判断

解析：虽然抽油的过程属于船与油的内力作用，但油的位置发生了转移，从前舱转到了后舱，相当于人从船的一头走到另一头的过程，故A 对。

答案：A

8．质量为M 的斜面B ，置于光滑的水平面上，斜面体底边长为b ，在其斜面上放有一质量为m 的与斜面体相似的物块A ，其上边长为a ，且与水平面平行，系统处于静止状态，如图3所示，当物块A 从B 的顶端下滑至接触地面时，斜面体B 后退的距离为( )

图3

A.mb

M ＋m

B.Mb M ＋m

C.

m b －a

M ＋m

D.

M b －a

M ＋m

解析：首先进行受力分析，由于开始系统保持静止，说明受力平衡；所以当A 下滑时，是匀速的，而对于系统水平方向受力为零，则水平方向动量守恒，运用此知识点，设M 向右平移距离为L ，则有m (b －L －a )/t ＝ML /t ，其中t 为m 从静止到下滑到M 底部所用的时间，整理就得到答案C 。

答案：C

9．载人气球静止于高h 的空中，气球的质量为M ，人的质量为m ，若人沿绳梯滑至地面，则绳梯至少为多长？

解析：气球和人原来静止在空中，说明系统所受合外力为零，故系统在人下滑过程中动量守恒，人着地时绳梯至少应接触地面，设绳梯长为L ，人沿绳梯至地面人的位移为s 人，球的位移为s 球，它们的位移状态图如图所示，

由平均动量守恒有：0＝Ms 球－ms 人， 又有s 球＋s 人＝L ，s 人＝h ，故L ＝M ＋m

M

h 。 答案：

M ＋m

M

h

10．如图4所示，一个质量为m 的玩具蛙，蹲在质量为M 的小车的细杆上，小车放在光滑的水平桌面上，若车长为L ，细杆高为h ，且位于小车的中点，试求：当玩具蛙最小以多大的水平速度v 跳出，才能落到桌面上？

解析：蛙跳出后做平抛物体运动，运动时间为t ＝2h

g

，

蛙与车水平方向动量守恒， 由平均动量：mx ＝M (L

2－x )，

蛙的最小速度为v ＝x t

， 上面三式联立可求出

v ＝

LM

4m ＋M

2g h

。

答案：

LM

4m ＋M

2g h

《动量守恒定律》教案1

《动量守恒定律》教案 ★新课标要求 (一)知识与技能 掌握运用动量守恒定律的一般步骤 (二)过程与方法 知道运用动量守恒定律解决问题应注意的问题，并知道运用动量守恒定律解决有关问题的优点。 (三)情感、态度与价值观 学会用动量守恒定律分析解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题，培养思维能力。 ★教学重点 运用动量守恒定律的一般步骤 ★教学难点 动量守恒定律的应用． ★教学方法 教师启发、引导，学生讨论、交流。 ★教学用具： 投影片，多媒体辅助教学设备 ★课时安排 1 课时 ★教学过程 (一)引入新课 1．动量守恒定律的内容是什么？ 2．分析动量守恒定律成立条件有哪些？ 答：①F合=0(严格条件) ②F内远大于F外(近似条件) ③某方向上合力为0，在这个方向上成立。 (二)进行新课 1．动量守恒定律与牛顿运动定律 师：给出问题(投影教材11页第二段) 学生：用牛顿定律自己推导出动量守恒定律的表达式。 (教师巡回指导，及时点拨、提示)

推导过程： 根据牛顿第二定律，碰撞过程中1、2两球的加速度分别是 1 11m F a = ， 222m F a = 根据牛顿第三定律，F 1、F 2等大反响，即 F 1= - F 2 所以 2211a m a m -= 碰撞时两球间的作用时间极短，用t ?表示，则有 t v v a ?-'=111， t v v a ?-'= 22 2 代入2 211a m a m -=并整理得 221 12211v m v m v m v m '+'=+ 这就是动量守恒定律的表达式。 教师点评：动量守恒定律的重要意义 从现代物理学的理论高度来认识，动量守恒定律是物理学中最基本的普适原理之一。(另一个最基本的普适原理就是能量守恒定律。)从科学实践的角度来看，迄今为止，人们尚未发现动量守恒定律有任何例外。相反，每当在实验中观察到似乎是违反动量守恒定律的现象时，物理学家们就会提出新的假设来补救，最后总是以有新的发现而胜利告终。例如静止的原子核发生β衰变放出电子时，按动量守恒，反冲核应该沿电子的反方向运动。但云室照片显示，两者径迹不在一条直线上。为解释这一反常现象，1930年泡利提出了中微子假说。由于中微子既不带电又几乎无质量，在实验中极难测量，直到1956年人们才首次证明了中微子的存在。(2000年高考综合题23 ②就是根据这一历史事实设计的)。又如人们发现，两个运动着的带电粒子在电磁相互作用下动量似乎也是不守恒的。这时物理学家把动量的概念推广到了电磁场，把电磁场的动量也考虑进去，总动量就又守恒了。 2．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，明确研究对象。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统是由哪些物体组成的。 (2)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。 (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

动量守恒定律教学设计

《动量守恒定律》教学设计 物理组梁永 一、教材分析 地位与作用 本节课的内容是全日制普通高级中学物理第二册（人教版）第一章第三节。 本节讲述动量守恒定律，它既是本章的核心内容，也是整个高中物理的重点内容。它是在学生学习了动量、冲量和动量定理之后，以动量定理为基础，研究有相互作用的系统在不受外力或所受合外力等于零时所遵循的规律。它是动量定理的深化和延伸，且它的适用范围十分广博。 动量守恒定律是高中物理阶段继牛顿运动定律、动能定理以及机械能守恒定律之后的又一严重的解决问题的基本工具。动量守恒定律对于宏观物体低速运动适用，对于微观物体高速运动同样适用；不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统。因此，动量守恒定律不仅在动力学领域有很大的应用，在日后的物理学领域如原子物理等方面都有着广博的应用，为解决物理问题的几大主要方法之一。因此，动量守恒定律在教学当中有着非常严重的地位。 二、学情分析 学生在前面的学习当中已经掌握了动量、冲量的相关知识，在学习了动量定理之后，对于研究对象为一个物体的相关现象已经能够做出比较确凿的解释，并且学生已经初步具备了动量的观念，为以相对较为繁复的由多个物体构成的系统为研究对象的一类问题做好了知识上的准备。 碰撞、爆炸等问题是生活中比较多见的一类问题，学生对于这部分现象比较感兴趣，理论和实际问题在这部分能够很好地结合在一起。学生在前期的学习和实践当中已经具备了一定的分析能力，为动量守恒定律的推导做好了能力上的准备。

从实验导入，激发学生求知欲，对于这部分的相关知识，学生具备了一定的主动学习意识。 三、教学目标、重点、难点、关键 （一）教学目标 1.知识与技能：理解动量守恒定律的确切含义和表达式，能用动量定理和牛顿第 三定律推导出动量守恒定律，掌握动量守恒定律的适用条件。 2.过程与方法：分析、推导并应用动量守恒定律 3.情感态度与价值观：培养学生实事求是的科学态度和严格务实的学习方法。 （二）重点、难点、关键 重点：动量守恒定律的推导和守恒条件 难点：守恒条件的理解 关键：应用动量定理分析四、设计理念 在教学活动中，充分体现学生的主体地位，积极调动学生的学习热情，让学生在学习过程当中体会胜利的喜悦，渗透严格务实的科学思想；同时，教师发挥自身的主导作用，引导学生在学习探究活动当中找到正确的分析方向， 五、教学流程设计教学方法 分析归纳法、质疑讨论法、多媒体展示教学流程（一）引入新课 回顾动量定理的内容和表达式，指出动量定理的研究对象为一个物体。质疑：当物体相互作用时，情况又怎样呢？（二）新课教学 1、分析教材中实验部分，对比多媒体展示的实验，总结通过实验得到的相关结论。

高中物理动量守恒定律解题技巧及练习题

高中物理动量守恒定律解题技巧及练习题 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1．如图所示，质量M=1kg 的半圆弧形绝缘凹槽放置在光滑的水平面上，凹槽部分嵌有cd 和ef 两个光滑半圆形导轨，c 与e 端由导线连接，一质量m=lkg 的导体棒自ce 端的正上方h=2m 处平行ce 由静止下落，并恰好从ce 端进入凹槽，整个装置处于范围足够大的竖直方向的匀强磁场中，导体棒在槽内运动过程中与导轨接触良好。已知磁场的磁感应强度B=0.5T ，导轨的间距与导体棒的长度均为L=0.5m ，导轨的半径r=0.5m ，导体棒的电阻R=1Ω，其余电阻均不计，重力加速度g=10m/s 2，不计空气阻力。 (1)求导体棒刚进入凹槽时的速度大小； (2)求导体棒从开始下落到最终静止的过程中系统产生的热量； (3)若导体棒从开始下落到第一次通过导轨最低点的过程中产生的热量为16J ，求导体棒第一次通过最低点时回路中的电功率。 【答案】(1) 210/v m s = (2)25J (3)9W 4 P = 【解析】 【详解】 解：(1)根据机械能守恒定律，可得：212 mgh mv = 解得导体棒刚进入凹槽时的速度大小：210/v m s = (2)导体棒早凹槽导轨上运动过程中发生电磁感应现象，产生感应电流，最终整个系统处于静止，圆柱体停在凹槽最低点 根据能力守恒可知，整个过程中系统产生的热量：()25Q mg h r J =+= (3)设导体棒第一次通过最低点时速度大小为1v ，凹槽速度大小为2v ，导体棒在凹槽内运动时系统在水平方向动量守恒，故有：12mv Mv = 由能量守恒可得： 22 12111()22 mv mv mg h r Q +=+- 导体棒第一次通过最低点时感应电动势：12E BLv BLv =+ 回路电功率：2 E P R =

高中物理-动量守恒定律教案

高中物理-动量守恒定律（一） ★新课标要求 （一）知识与技能 理解动量守恒定律的确切含义和表达式,知道定律的适用条件和适用范围 （二）过程与方法 在理解动量守恒定律的确切含义的基础上正确区分内力和外力 （三）情感、态度与价值观 培养逻辑思维能力,会应用动量守恒定律分析计算有关问题 ★教学重点 动量的概念和动量守恒定律 ★教学难点 动量的变化和动量守恒的条件． ★教学方法 教师启发、引导,学生讨论、交流。 ★教学用具： 投影片,多媒体辅助教学设备 ★课时安排 1 课时 ★教学过程 （一）引入新课 上节课的探究使我们看到,不论哪一种形式的碰撞,碰撞前后mυ的矢量和保持不变,因此mυ很可能具有特别的物理意义。 （二）进行新课 1．动量（momentum）及其变化 （1）动量的定义：物体的质量与速度的乘积,称为(物体的)动量。记为p=mv. 单位：kg·m/s 读作“千克米每秒”。 理解要点： ①状态量：动量包含了“参与运动的物质”与“运动速度”两方面的信息,反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态,具有瞬时性。 师：大家知道,速度也是个状态量,但它是个运动学概念,只反映运动的快慢和方向,而运动,归根结底是物质的运动,没有了物质便没有运动.显然地,动量包含了“参与运动的物质”和“运动速度”两方面的信息,更能从本质上揭示物体的运动状态,是一个动力学概念. ②矢量性：动量的方向与速度方向一致。 师：综上所述：我们用动量来描述运动物体所能产生的机械效果强弱以及这个效果发生

的方向,动量的大小等于质量和速度的乘积,动量的方向与速度方向一致。 （2）动量的变化量： 定义：若运动物体在某一过程的始、末动量分别为p和p′,则称：△p= p′－p为物体在该过程中的动量变化。 强调指出：动量变化△p是矢量。方向与速度变化量△v相同。 一维情况下：Δp=mΔυ= mυ2- mΔυ1矢量差 【例1（投影）】 一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到一个坚硬的障碍物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动,碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？ 【学生讨论,自己完成。老师重点引导学生分析题意,分析物理情景,规范答题过程,详细过程见教材,解答略】 2．系统内力和外力 【学生阅读讨论,什么是系统？什么是内力和外力？】 （1）系统：相互作用的物体组成系统。 （2）内力：系统内物体相互间的作用力 （3）外力：外物对系统内物体的作用力 〖教师对上述概念给予足够的解释,引发学生思考和讨论,加强理解〗 分析上节课两球碰撞得出的结论的条件： 两球碰撞时除了它们相互间的作用力（系统的内力）外,还受到各自的重力和支持力的作用,使它们彼此平衡。气垫导轨与两滑块间的摩擦可以不计,所以说m1和m2系统不受外力,或说它们所受的合外力为零。 3．动量守恒定律（law of conservation of momentum） （1）内容：一个系统不受外力或者所受外力的和为零,这个系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律。 公式：m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′ （2）注意点： ①研究对象：几个相互作用的物体组成的系统（如：碰撞）。 ②矢量性：以上表达式是矢量表达式,列式前应先规定正方向； ③同一性（即所用速度都是相对同一参考系、同一时刻而言的） ④条件：系统不受外力,或受合外力为0。要正确区分内力和外力；当F内＞＞F外时,系统动量可视为守恒； 思考与讨论： 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,

高中物理第十六章动量守恒定律第4节碰撞教学案人教版5

第4节碰__撞 1．如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做 弹性碰撞，如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。 2．两小球碰撞前后的运动速度与两球心的连线在 同一条直线上，这种碰撞称为正碰，也叫对心碰撞。 3．微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样“接 触”，这样的碰撞又叫散射。 一、碰撞的分类 1．从能量角度分类 (1)弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒。 (2)非弹性碰撞：碰撞过程中机械能不守恒。 (3)完全非弹性碰撞：碰撞后合为一体或碰后具有共同速度，这种碰撞动能损失最大。 2．从碰撞前后物体运动的方向是否在同一条直线上分类 (1)正碰：(对心碰撞)两个球发生碰撞，如果碰撞之前球的速度方向与两球心的连线在同一条直线上，碰撞之后两个球的速度方向仍会沿着这条直线的方向而运动。 (2)斜碰：(非对心碰撞)两个球发生碰撞，如果碰撞之前球的运动速度方向与两球心的连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度方向都会偏离原来两球心的连线而运动。 二、弹性碰撞特例 1．两质量分别为m 1、m 2的小球发生弹性正碰，v 1≠0，v 2＝0，则碰后两球速度分别为 v 1′＝m 1－m 2m 1＋m 2v 1，v 2′＝2m 1 m 1＋m 2 v 1。 2．若m 1＝m 2的两球发生弹性正碰，v 1≠0，v 2＝0，则v 1′＝0，v 2′＝v 1，即两者碰后交换速度。 3．若m 1?m 2，v 1≠0，v 2＝0，则二者弹性正碰后，v 1′＝－v 1，v 2′＝0。表明m 1被反向

以原速率弹回，而m2仍静止。 4．若m1?m2，v1≠0，v2＝0，则二者弹性正碰后，v1′＝v1，v2′＝2v1。表明m1的速度不变，m2以2v1的速度被撞出去。 三、散射 1．定义 微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样“接触”而发生的碰撞。 2．散射方向 由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率很小，所以多数粒子碰撞后飞向四面八方。 1．自主思考——判一判 (1)两小球在光滑水平面上碰撞后粘在一起，因而不满足动量守恒定律。(×) (2)速度不同的两小球碰撞后粘在一起，碰撞过程中没有能量损失。(×) (3)在系统所受合外力为零的条件下，正碰满足动量守恒定律，斜碰不满足动量守恒定律。(×) (4)微观粒子碰撞时并不接触，但仍属于碰撞。(√) 2．合作探究——议一议 (1)如图16-4-1所示，打台球时，质量相等的母球与目标球发生碰撞，两个球一定交换速度吗？ 图16-4-1 提示：不一定。只有质量相等的两个物体发生一维弹性碰撞时，系统的总动量守恒，总动能守恒，才会交换速度，否则不会交换速度。 (2)如图16-4-2所示是金原子核对α粒子的散射，当α粒子接近金原子核时动量守恒吗？ 图16-4-2 提示：动量守恒。因为微观粒子相互接近时，它们之间的作用力属于内力，满足动量守

《动量守恒定律》教学设计

《动量守恒定律》教学设计 【设计思路】 为提高学生的科学素养，增强学生对物理情景的感性认识和理性认识，培养学生利用数学方法解决物理问题的能力。面向全体学生，倡导探究式学习，注重与现实生活的联系，按照《高中物理新课程标准》的要求，依据新课程改革的基本理念，利用多媒体为课堂创设情景，师生共同归纳总结探究结果，提高课堂效率。 【教材分析】 动量守恒定律是自然界最重要的规律之一，重点把握动量守恒的条件，能用动量守恒定律解决一维空间物体相互作用问题。 【学情分析】 学生在理解动量定理基础上，对冲量、动量的矢量性，以及动量的相对性、瞬时性已有初步的认识，对有关一个物体的动量问题基本能解决，对物体受力分析的能力达到一定水平。但对动量定理的运用能力，特别是有关相对同一参考系时动量相对性仍然不够明确，对动量计算中如何取正负值一知半解，存在畏难心理。 【知识、技能目标】 （1）理解动量守恒定律的内容，掌握动量守恒定律成立的条件，并能在具体问题中判断系统的动量是否守恒； （2）运用动量守恒定律解释有关现象，分析解决一维运动的问题。 【方法、过程目标】 （1）体验用实验探究动量守恒的过程与方法； （2）学会理论思维的方法，能结合动量定理和牛顿第三定律导出动量守恒定律的表达式。【德育目标】 （1）通过亲历实验探究和动量守恒定律的推导过程，培养学生实事求是的科学态度和严谨的推理方法； （2）领悟动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一。 【教学重难点】 重点：动量守恒定律及其守恒条件的判定。 难点：动量守恒定律的矢量性。 【教学方法】 实验探究法、推理归纳法、案例分析法 【教学用具】 气垫导轨、光电门和光电计时器，已称量好质量的两个滑块(附有弹簧圈和尼龙拉扣)，课件。【课时安排】 1课时 (45分钟) 【教学过程】 (一)导入新课 (1分钟) 前面学过的动量定理只研究了一个物体受力作用一段时间后动量变化的规律，那么当两个物体相互作用时，他们各自的动量又怎样变化呢？ (二)新课教学 1、实验探究：物体碰撞时动量变化的规律 我们现在来研究在光滑水平面上沿着一条直线运动的物体发生碰撞时动量变化的规律。(15分钟) ●学生猜想与假设。让学生对两个物体碰撞时的运动情况与动量变化的情况进行大胆的猜想，并与同学进行讨论。 ●学生制定计划与设计由学生设计实验。包括实验仪器和器材的选择，需要测量的物理量以及数据的处理。

最新高中物理动量定理专题训练答案

最新高中物理动量定理专题训练答案 一、高考物理精讲专题动量定理 1．如图所示，粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道，其半径为R =0.1 m ，半圆形轨道的底端放置一个质量为m =0.1 kg 的小球B ，水平面上有一个质量为M =0.3 kg 的小球A 以初速度v 0=4.0 m / s 开始向着木块B 滑动，经过时间t =0.80 s 与B 发生弹性碰撞．设两小球均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知木块A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，求： （1）两小球碰前A 的速度； （2）球碰撞后B ,C 的速度大小； （3）小球B 运动到最高点C 时对轨道的压力； 【答案】（1）2m/s （2）v A ＝1m /s ，v B ＝3m /s （3）4N ，方向竖直向上 【解析】 【分析】 【详解】 （1）选向右为正，碰前对小球A 的运动由动量定理可得： –μ Mg t ＝M v – M v 0 解得：v ＝2m /s （2）对A 、B 两球组成系统碰撞前后动量守恒，动能守恒： A B Mv Mv mv =+ 222111222 A B Mv Mv mv =+ 解得：v A ＝1m /s v B ＝3m /s （3）由于轨道光滑，B 球在轨道由最低点运动到C 点过程中机械能守恒： 2211 222 B C mv mv mg R '=+ 在最高点C 对小球B 受力分析，由牛顿第二定律有： 2C N v mg F m R '+= 解得：F N ＝4N 由牛顿第三定律知，F N '＝F N ＝4N 小球对轨道的压力的大小为3N ，方向竖直向上． 2．质量为m 的小球，从沙坑上方自由下落，经过时间t 1到达沙坑表面，又经过时间t 2停

高中物理_动量守恒定律教学设计学情分析教材分析课后反思

第三节《动量守恒定律》第一课时教学设计 【学习目标】 （一）知识与技能:理解动量守恒定律的确切含义和表达式，知道定律的适用条件和适用范围 （二）过程与方法:在理解动量守恒定律的确切含义的基础上正确区分内力和外力 （三）情感、态度与价值观:培养逻辑思维能力，会应用动量守恒定律分析计算有关问题 【学习重点】:动量守恒定律 【学习难点】:动量守恒的条件． 【新课探究】 一．引入新课 问题1：静止站在光滑的冰面上，小孩推大人一把，他们各自都向相反的方向运动谁运动得更快一些？他们的总动量又会怎样？其动量变化又遵循什么样的规律呢？ 问题2：假如你置身于一望无际的冰面上，冰面绝对光滑，你能想出脱身的办法吗？ 学生小组讨论,不受外力(也有同学说不受合外力),动量守恒 当两个物体相互作用时总动量会有什么变化呢？ 外区别合外力与外力,引入新科第一部分 二．进行新课 【自主学习】

一．系统内力和外力 (1)系统：两个(或多个)_相互作用 的物体称为系统． (2)内力：系统内各物体间的相互作用力叫做内力． (3)外力：系统外部的其他物体对系统的作用力叫做外力． 二．动量守恒定律 动量守恒定律理论推导,我的展示:让学生展示自己的推导结果 【推导过程】： 根据牛顿第二定律，碰撞过程中1、2两球的加速度分别是：1 11m F a =， 222m F a = 根据牛顿第三定律，F 1、F 2等大反响，即：F 1= - F 2 所以：2211a m a m -= 碰撞时两球作用时间极短，用t ?表示，则有：t v v a ?-'=111， t v v a ?-'=222 代入2211a m a m -=并整理得：2 2112211v m v m v m v m '+'=+ 上述情境可以理解为：以两小球为研究对象，系统的合外力为零，系统元素在相互作用过程中，总动量是守恒的——即动量守恒表达式。 (师生共同总结上述两个互动环节，并得出结论——动量守恒定律内容及表达式。） 1．内容表述：一个系统不受外力或受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律。

高中物理动量守恒定律练习题及答案及解析

高中物理动量守恒定律练习题及答案及解析 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1．如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上放置一质量为m 的物块B ，B 的下端连接一轻质弹簧，弹簧下端与挡板相连接，B 平衡时，弹簧的压缩量为x 0，O 点为弹簧的原长位置．在斜面顶端另有一质量也为m 的物块A ，距物块B 为3x 0，现让A 从静止开始沿斜面下滑，A 与B 相碰后立即一起沿斜面向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又一起向上运动，并恰好回到O 点(A 、B 均视为质点)，重力加速度为g ．求： （1）A 、B 相碰后瞬间的共同速度的大小； （2）A 、B 相碰前弹簧具有的弹性势能； （3）若在斜面顶端再连接一光滑的半径R ＝x 0的半圆轨道PQ ，圆弧轨道与斜面相切 于最高点P ，现让物块A 以初速度v 从P 点沿斜面下滑，与B 碰后返回到P 点还具有向上的速度，则v 至少为多大时物块A 能沿圆弧轨道运动到Q 点．（计算结果可用根式表示） 【答案】20132v gx =01 4 P E mgx =0(2043)v gx =+【解析】 试题分析：（1）A 与B 球碰撞前后，A 球的速度分别是v 1和v 2，因A 球滑下过程中，机械能守恒，有： mg （3x 0）sin30°= 1 2 mv 12 解得：103v gx ＝ 又因A 与B 球碰撞过程中，动量守恒，有：mv 1=2mv 2…② 联立①②得：21011 322 v v gx ＝＝ （2）碰后，A 、B 和弹簧组成的系统在运动过程中，机械能守恒． 则有：E P + 1 2 ?2mv 22＝0+2mg?x 0sin30° 解得：E P ＝2mg?x 0sin30°? 1 2?2mv 22=mgx 0?34 mgx 0＝14mgx 0…③ （3）设物块在最高点C 的速度是v C ，

1.3动量守恒定律的应用4-教学案

学号：_______ 姓名：_______ 1.3动量守恒定律的应用4—弹簧模型 【旧知检测】 1．有两个质量分别是m A= 0.2 Kg、m B=0.4Kg的小球分别以v A= 3.0m/s和v B= 6m/s的 速度沿光滑水平面相向运动，碰撞后粘合在一起。求： （1）、它们的共同速度大小和方向 （2）、损失的机械能 【考点呈现】弹簧模型的动量与能量转化 【尝试练】 模型：设光滑水平面上，物体A质量为m1= 1kg，B质量为m2= 2kg，B的左端连有轻弹簧。A以速度v 1=9m/s向静止物体B运动。 从Ⅰ到Ⅱ位置： 对A:受到向的力，故V逐 渐。且加速度a1逐渐。 对B:受到向的力，故V逐渐。且加速度a2逐渐。 当A、B速度时，弹簧被压缩最短（如图Ⅱ位置），此时加速度最，弹簧储存的弹性势能最。 从Ⅱ到Ⅲ位置： 对A: 受到向的力，故V继续。且加速度a1逐渐。 对B:受到向的力，故V继续。且加速度a2逐渐。 当弹簧恢复原长时（如图Ⅲ），此时加速度最，弹簧储存的弹性势能最。A、B将。 规律：整过程动量，机械能 【巩固练】 1.设光滑水平面上，小球A质量为m1= 2kg，小球B质量为m2= 2kg，B的左端连有轻弹簧。A球以速度v1=9m/s向静止小球B运动,在相互作用的过程中，求： （1）、当A球速度为何值时，弹性势能最大？并求最值。 （2）、何时两球分离？分离时A、B的速度是多少？ 2．设光滑水平面上，物体A质量为m1= 2kg，B质量为m2= 2kg，B的左端连有轻弹簧。A以速度v=4m/s向右，B以速度v=4m/s向左，相向运动,当A触及弹簧时，弹簧开始被压缩，在相互作用的过程中

高中物理动量定理试题经典及解析

高中物理动量定理试题经典及解析 一、高考物理精讲专题动量定理 1．如图所示，静置于水平地面上的二辆手推车沿一直线排列，质量均为m ，人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动，当车运动了距离L 时与第二辆车相碰，两车以共同速度继续运动了距离L 时停。车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k 倍，重力加速度为g ，若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，碰撞吋间很短，忽咯空气阻力，求： (1)整个过程中摩擦阻力所做的总功； (2)人给第一辆车水平冲量的大小。 【答案】(1)-3kmgL ；(2)10m kgL 【解析】 【分析】 【详解】 (1)设运动过程中摩擦阻力做的总功为W ，则 W =-kmgL -2kmgL =-3kmgL 即整个过程中摩擦阻力所做的总功为-3kmgL 。 (2)设第一辆车的初速度为v 0，第一次碰前速度为v 1，碰后共同速度为v 2，则由动量守恒得 mv 1=2mv 2 22101122 kmgL mv mv -= - 2 21(2)0(2)2 k m gL m v -=- 由以上各式得 010v kgL = 所以人给第一辆车水平冲量的大小 010I mv m kgL == 2．观赏“烟火”表演是某地每年“春节”庆祝活动的压轴大餐。某型“礼花”底座仅0.2s 的发射时间，就能将质量为m =5kg 的礼花弹竖直抛上180m 的高空。（忽略发射底座高度，不计空气阻力，g 取10m/s 2） (1)“礼花”发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力是多少？（已知该平均作用力远大于礼花弹自身重力） (2)某次试射，当礼花弹到达最高点时爆炸成沿水平方向运动的两块（爆炸时炸药质量忽略

动量守恒定律说课稿

《动量守恒定律》说课稿 南海市大沥高级中学刘桂斌 一、教材分析： （一）教材的内容、地位和作用 动量守恒定律是自然界普遍适应的基本规律之一，它比牛顿定律发现的早，应用比牛顿定律更为广泛，如可以适用于牛顿定律不能够解决的接近光速的运动问题和微观粒子的相互作用；即使在牛顿定律的应用范围内的某些问题，如碰撞、反冲及天体物理中的“三体问题”等，动量守恒定律也更能够体现它简单、方便的优点。动量守恒定律作为高中物理第三册选修课(人教版)的重要内容来学习，可以加深学生对物理基本体系的了解，掌握研究问题的方法，提高解决问题的能力。 （二）分层教学目标 选修物理的学生基础相对比较扎实，教学要求必须达到学生参加选拔性考试的要求。但由于学生基础、兴趣、理解和接受能力的差异性，可以依据平时学习和前提测评的考查，把学生分为A、B、C三类层次。A类为基础、接受能力相对薄弱的少部分学生；C类为基础、接受和自学归纳能力突出的少部分学生；B类为剩余的大部分学生，是教学的主要对象。在教学中注意他们的不同特点，确定目标如下：

动量守恒定律分层教学目标 （三）教学重点、难点 学习本节的主要目的是为了掌握动量守恒定律这一应用广泛的自然规律，要达到这目的，就必须让每个学生正确理解其成立的条件和特点，因此，确定本节的教学重点和难点为： 1、掌握动量守恒定律及成立的条件。 2、应用动量守恒定律解决问题。 二、教法分析 为了做到“教学得法”，让不同的学生达到各自的目标，最后达到相同的大纲要求。本课主要采用了以下教法： 1．采用目标教学法组织课堂教学。根据前提测评大致对学生分

为 A、B、C三层；认定目标使不同层次的学生明确自己本课的目标；在导学达标中对各层次学生有针对性的教学；在达标测评中让各层次学生有个恰当的评价。这样有利于分层教学的实施。 2．采用循序渐进法安排教学内容。首先介绍从实验总结出来的动 量守恒定律和成立条件，而后，A类学生识记和练习；B、C类学生学习牛顿定律和动量定理推导动量守恒定律和得出成立条件；然后根据练习由B、C类学生归纳动量守恒定律的三个特点，进而得出动量守恒定律的一般解题步骤，最后是各层次学生的应用解题。3．在知识点教学中采用重点、难点分层进行引导、设疑、提问和 讨论等多种教学手段调动学生的积极性。 如动量守恒定律及成立条件的引入，A类学生采用直接介绍，B 类学生引导其阅读课本理解，对C类学生设疑提示，尝试推导，加强知识的应用；在动量守恒定律的特点和解题步骤的教学中通过练习引导、提问，由B类和C类学生完成，A类学生理解。 4、在达标测评和作业中，注意知识点和难度分层，如测评第4题，难度较大，目的是使B、C类的学生加深对选择参照物的认识。同时注意学生完成情况的反馈和师生的交流。

高中物理动量守恒定律解题技巧讲解及练习题(含答案)

高中物理动量守恒定律解题技巧讲解及练习题(含答案) 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1．在图所示足够长的光滑水平面上，用质量分别为3kg和1kg的甲、乙两滑块，将仅与甲拴接的轻弹簧压紧后处于静止状态．乙的右侧有一挡板P.现将两滑块由静止释放，当弹簧恢复原长时，甲的速度大小为2m/s，此时乙尚未与P相撞． ①求弹簧恢复原长时乙的速度大小； ②若乙与挡板P碰撞反弹后，不能再与弹簧发生碰撞．求挡板P对乙的冲量的最大值．【答案】v乙＝6m/s. I＝8N 【解析】 【详解】 （1）当弹簧恢复原长时，设甲乙的速度分别为和，对两滑块及弹簧组成的系统，设向左的方向为正方向，由动量守恒定律可得： 又知 联立以上方程可得，方向向右。 （2）乙反弹后甲乙刚好不发生碰撞，则说明乙反弹的的速度最大为 由动量定理可得，挡板对乙滑块冲量的最大值为： 2．如图甲所示，物块A、B的质量分别是m A=4.0kg和m B=3.0kg．用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触．另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动，在t=4s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v-t图象如图乙所示．求： ①物块C的质量？ ②B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能E P？ 【答案】（1）2kg（2）9J 【解析】 试题分析：①由图知，C与A碰前速度为v1＝9 m/s，碰后速度为v2＝3 m/s，C与A碰撞过程动量守恒．m c v1＝（m A＋m C）v2 即m c＝2 kg ②12 s时B离开墙壁，之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒，且当A、C与B的速度相等时，弹簧弹性势能最大

高中物理动量定理解题技巧讲解及练习题(含答案)

高中物理动量定理解题技巧讲解及练习题(含答案) 一、高考物理精讲专题动量定理 1．观赏“烟火”表演是某地每年“春节”庆祝活动的压轴大餐。某型“礼花”底座仅0.2s 的发射时间，就能将质量为m =5kg 的礼花弹竖直抛上180m 的高空。（忽略发射底座高度，不计空气阻力，g 取10m/s 2） (1)“礼花”发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力是多少？（已知该平均作用力远大于礼花弹自身重力） (2)某次试射，当礼花弹到达最高点时爆炸成沿水平方向运动的两块（爆炸时炸药质量忽略不计），测得前后两块质量之比为1：4，且炸裂时有大小为E =9000J 的化学能全部转化为了动能，则两块落地点间的距离是多少？ 【答案】(1)1550N ；(2)900m 【解析】 【分析】 【详解】 (1)设发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力为F ，设礼花弹上升时间为t ，则： 212 h gt = 解得 6s t = 对礼花弹从发射到抛到最高点，由动量定理 00()0Ft mg t t -+= 其中 00.2s t = 解得 1550N F = (2)设在最高点爆炸后两块质量分别为m 1、m 2，对应的水平速度大小分别为v 1、v 2，则： 在最高点爆炸，由动量守恒定律得 1122m v m v = 由能量守恒定律得 2211221122E m v m v = + 其中 121 4m m = 12m m m =+ 联立解得 1120m/s v =

230m/s v = 之后两物块做平抛运动，则 竖直方向有 212 h gt = 水平方向有 12s v t v t =+ 由以上各式联立解得 s=900m 2．在距地面20m 高处，某人以20m/s 的速度水平抛出一质量为1kg 的物体，不计空气阻力（g 取10m /s 2）。求 （1）物体从抛出到落到地面过程重力的冲量； （2）落地时物体的动量。 【答案】（1）20N ?s ，方向竖直向下（2 ）m/s ?， 与水平方向的夹角为45° 【解析】 【详解】 （1）物体做平抛运动，则有： 212 h gt = 解得： t =2s 则物体从抛出到落到地面过程重力的冲量 I=mgt =1×10×2=20N?s 方向竖直向下。 （2）在竖直方向，根据动量定理得 I=p y -0。 可得，物体落地时竖直方向的分动量 p y =20kg?m/s 物体落地时水平方向的分动量 p x =mv 0=1×20=20kg?m/s 故落地时物体的动量 m/s p = =? 设落地时动量与水平方向的夹角为θ，则 1y x p tan p θ= = θ=45°

高中物理_动量守恒定律教学设计学情分析教材分析课后反思

动量守恒定律教学设计稿 学习目标： （一）知识与技能 1、能够运用牛顿定律推导动量守恒定律。 2、知道动量守恒定律的适用条件，并会用动量守恒定律解决简单的实际问题。 （二）过程与方法 1、在探究推导的过程中培养学生协作学习的能力。 2、运用动量定理和牛顿第二定律推导出动量守恒定律，培养学生的逻辑推理能力。 3、会应用动量守恒定律分析、计算有关问题。 （三）情感、态度与价值观 1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法。 2、引导学生通过对动量守恒定律的学习，了解归纳与演绎两种思维方法的应用，并体会定律中包含的对称与和谐的美。 课前预习： 知识点一：系统、内力、外力（阅读课本P12） 系统： 内力： 外力： 知识点二：动量守恒定律 1、推导过程（情景创设，问题驱动，合作解决问题） 如图所示，在水平桌面上做匀速运动的两个小球，质量分别是m1和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 方案一： (1) 碰撞过程中两个小球受力情况如何？ (2)根据牛顿第二定律，质量为m1和m2的小球在碰撞过程中受到的合外力的加速度分别是多少？ (3)结合牛顿第三定律和加速度的定义式，请你推导出一个最终的表达式。

方案二： (1) 碰撞过程中两个小球受力情况如何？ (2)根据动量定理，质量为m1和m2的小球在碰撞过程中受到的合外力的冲量分别是多少？ (3)结合牛顿第三定律和冲量的定义式，请你推导出一个最终的表达式。 2、归纳总结规律 内容： 表达式： 条件： 3、定律的核心点击 （1）动量守恒的条件 （2）动量守恒定律的“六种”性质

高中物理动量守恒定律练习题及答案

高中物理动量守恒定律练习题及答案 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1．如图：竖直面内固定的绝缘轨道abc ，由半径R =3 m 的光滑圆弧段bc 与长l =1.5 m 的粗糙水平段ab 在b 点相切而构成，O 点是圆弧段的圆心，Oc 与Ob 的夹角θ=37°;过f 点的竖直虚线左侧有方向竖直向上、场强大小E =10 N/C 的匀强电场，Ocb 的外侧有一长度足够长、宽度d =1.6 m 的矩形区域efgh ，ef 与Oc 交于c 点，ecf 与水平向右的方向所成的夹角为β(53°≤β≤147°)，矩形区域内有方向水平向里的匀强磁场．质量m 2=3×10-3 kg 、电荷量q =3×l0-3 C 的带正电小物体Q 静止在圆弧轨道上b 点，质量m 1=1.5×10-3 kg 的不带电小物体P 从轨道右端a 以v 0=8 m/s 的水平速度向左运动，P 、Q 碰撞时间极短，碰后P 以1 m/s 的速度水平向右弹回．已知P 与ab 间的动摩擦因数μ=0.5，A 、B 均可视为质点，Q 的电荷量始终不变，忽略空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小g =10 m/s 2．求： (1)碰后瞬间，圆弧轨道对物体Q 的弹力大小F N ； (2)当β=53°时，物体Q 刚好不从gh 边穿出磁场，求区域efgh 内所加磁场的磁感应强度大小B 1； (3)当区域efgh 内所加磁场的磁感应强度为B 2=2T 时，要让物体Q 从gh 边穿出磁场且在磁场中运动的时间最长，求此最长时间t 及对应的β值． 【答案】(1)2 4.610N F N -=? (2)1 1.25B T = (3)127s 360 t π = ,001290143ββ==和 【解析】 【详解】 解：(1)设P 碰撞前后的速度分别为1v 和1v '，Q 碰后的速度为2v 从a 到b ，对P ，由动能定理得：221011111 -22 m gl m v m v μ=- 解得：17m/s v = 碰撞过程中，对P ，Q 系统：由动量守恒定律：111122m v m v m v ' =+ 取向左为正方向，由题意11m/s v =-'， 解得：24m/s v =

动量守恒定律学案(新)

16.3 动量守恒定律课堂学案 一、合作探究 如图1所示，在水平桌面上做匀速运动的两个小球，质量分别是m1和m2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是v1和v2，v1>v2。当第二个小球追上第一个小球时两球碰撞。碰撞后的速度分别是v1’和v2’。碰撞过程中第一个小球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。两小球作用时间为Δt。 分别对两小球使用动量定理，探究碰撞前、后两小球总动量的关系。 问题1：用所给的字母分别表示出碰撞前、后两小球的动量之和？ 问题2：碰撞过程中，两小球所受的平均作用力F1和F2有什么关系？ 问题3：碰撞过程中，对小球m1，列出动量定理的表达式？ 问题4：碰撞过程中，对小球m2，列出动量定理的表达式？ 结合以上问题，分析两小球的总动量在碰撞前后的关系。 二、归纳总结 动量守恒定律： （1）内容： （2）表达式： （3）条件：

三、例题解析 例1：在列车编组站里，一辆m 1＝1.8×104kg 的甲货车在平直轨道上以v 1=2m/s 的速度运动，碰上一辆m 2＝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2。求货车碰撞后运动的速度。 思考：碰撞过程中动量是否守恒？ 例2：如图3所示，一质量为M=4Kg 的小车在光滑的水平地面上以v=1m/s 的速度向左运动，现有一质量为m=1Kg 的小滑块以一定的初速度v 0=2m/s 从小车的左端开始向右端滑行，最终物块相对于小车静止，一起做匀速直线运动。则： （1）物块和小车组成的系统动量守恒吗？ （2）最终他们的共同速度是多少？ 例3：如图4所示，一枚在空中飞行的导弹，质量为m 。在某点速度大小为V ，方向向右，导弹在该地突然炸裂成两块，其中质量为m 1的一块沿着V 的反方向飞去，速度的大小为V 1，求炸裂后另一块的速度为V 2。 思考：爆炸过程中动量是否守恒？ 图2 图4 图3

高中物理动量定理专题(问题详解)-word

动量和动量定理的应用 知识点一——冲量（I） 要点诠释： 1.定义：力F和作用时间的乘积，叫做力的冲量。 2.公式： 3.单位： 4.方向：冲量是矢量，方向是由力F的方向决定。 5.注意： ①冲量是过程量，求冲量时一定要明确是哪一个力在哪一段时间内的冲量。 ②用公式求冲量，该力只能是恒力，无论是力的方向还是大小发生变化时，都不能用直接求出 1.推导： 设一个质量为的物体，初速度为，在合力F的作用下，经过一段时间，速度变为 则物体的加速度 由牛顿第二定律 可得， 即 （为末动量，P为初动量） 2.动量定理：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。 3.公式： 或 4.注意事项： ①动量定理的表达式是矢量式，在应用时要注意规定正方向； ②式中F是指包含重力在内的合外力，可以是恒力也可以是变力。当合外力是变力时，F应该是合外力在这段时间内的平均值； ③研究对象是单个物体或者系统； ④不仅适用于宏观物体的低速运动，也适用与微观物体的高速运动。 5.应用： 在动量变化一定的条件下，力的作用时间越短，得到的作用力就越大，因此在需要增 大作用力时，可尽量缩短作用时间，如打击、碰撞等由于作用时间短，作用力都较大，如冲压工件； 在动量变化一定的条件下，力的作用时间越长，得到的作用力就越小，因此在需要减 小作用力时，可尽量延长作用时间，如利用海绵或弹簧的缓冲作用来延长作用时间，从而减小作用力，再如安全气囊等。 规律方法指导 1.动量定理和牛顿第二定律的比较 （1）动量定理反映的是力在时间上的积累效应的规律，而牛顿第二定律反映的是力的瞬时效应的规律 （2）由动量定理得到的，可以理解为牛顿第二定律的另一种表达形式， 即：物体所受的合外力等于物体动量的变化率。 （3）在解决碰撞、打击类问题时，由于力的变化规律较复杂，用动量定理处理这类问题更有其优越性。 4.应用动量定理解题的步骤 ①选取研究对象； ②确定所研究的物理过程及其始末状态； ③分析研究对象在所研究的物理过程中的受力情况； ④规定正方向，根据动量定理列式； ⑤解方程，统一单位，求得结果。 经典例题透析 类型一——对基本概念的理解 1.关于冲量，下列说法中正确的是（） A.冲量是物体动量变化的原因 B.作用在静止的物体上力的冲量一定为零 C.动量越大的物体受到的冲量越大 D.冲量的方向就是物体合力的方向 思路点拨：此题考察的主要是对概念的理解 解析：力作用一段时间便有了冲量，而力作用一段时间后物体的运动状态发生了变化，物体的动量也发生了变化，因此说冲量使物体的动量发生了变化，A对；只要有力作用在物体上，

高中物理_16.3动量守恒定律教学设计学情分析教材分析课后反思

《动量守恒定律》教学设计 一、教学目标： （一）知识与技能 1、理解动量守恒定律的确切含义。 2、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围，并会用动量守恒定律解释现象。 （二）过程与方法 1、通过实验与探究，引导学生在研究过程中主动获取知识，应用知识解决问题，同时在 过程中培养学生协作学习的能力。 2、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律，培养学生的逻辑推理能力。 3、会应用动量守恒定律分析、计算有关问题（只限于一维运动）。 （三）情感、态度与价值观 1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法。 2、使学生知道自然科学规律发现的重大现实意义以及对社会发展的巨大推动作用。 二、教学重点、难点： 重点：理解和基本掌握动量守恒定律。 难点：对动量守恒定律条件的掌握。 三、教学过程： 【新课导言】 动量定理研究了一个物体受到力的冲量作用后，动量怎样变化。那么两个或两个以上的物体相互作用时，会出现怎样的总结果？第一节课中，我们一起追寻了碰撞中的守恒量，发现在一定条件下，碰撞前后的动量是守恒的，今天我们来讨论系统在什么条件下动量守恒。（－）系统内力和外力 【学生阅读讨论，什么是系统？什么是内力和外力？】 （1）系统：相互作用的物体组成系统。系统可按解决问题的需要灵活选取。 （2）内力：系统内物体相互间的作用力。 （3）外力：外物对系统内物体的作用力。 注意：内力和外力的区分依赖于系统的选取，只有在确定了系统后，才能确定内力和外力。 【教师对上述概念给予足够的解释，引发学生思考和讨论，加强理解】

思考与讨论： 图示，A 、B 两物体的质量B A m m >，中间用一段细绳相连并有一被压缩的弹簧，放在平板车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，在A 、B 未从C 上滑离之前，A 、B 在C 上向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 组成的系统合外力为零。 B ．若A 、B 与 C 之间的摩擦力大小不相同，则A 、B 组成的系统合外力不为零。 C ．若A 、B 与C 之间的摩擦力大小不相同，则A 、B 组成的系合外力不为零，但A 、B 、C 组成 的系统合外力为零。 D ．以上说法均不对 答：A 、C 【互动一】：设计物理情境用牛顿运动定律推导动量守恒公式。 如下图所示，在光滑的水平上做匀速直线运动的两个小球，质量分别1m 和2m 。沿着同一个方向运动，速度分别为1v 和2v （且12v v >），则它们的总动量(动量的矢量和)2211v m v m p +=。当第二个球追上第一个球并发生碰撞，碰撞后的速度分别为'1v 和'2v ，此时它们的动量的矢量和，即总动量'22'11'2'1'v m v m p p p +=+=。下面从动量定理和牛顿第三定律出发讨论p 和p ′有什么关系。 【推导过程】： 根据牛顿第二定律，碰撞过程中1、2两球的加速度分别是：111m F a = ， 222m F a = 根据牛顿第三定律，F 1、F 2等大反响，即：F 1= - F 2 所以：2211a m a m -= 碰撞时两球间的作用时间极短，用t ?表示，则有：t v v a ?-'= 111， t v v a ?-'=222 代入2211a m a m -=并整理得：