高二物理第二冊（必修加選修）第八章第2-3節(jié)動量定理；動量守恒定律 人教版

高二物理第二冊（必修加選修）第八章第2-3節(jié)動量定理；動量守恒定律 人教版【本講教育信息】一. 教學(xué)內(nèi)容： 1. 動量定理（習(xí)題課） 2. 動量守恒定律（第八章 動量第3節(jié)）二. 知識要點： 1. 熟練2種情況下，動量定理的應(yīng)用 2. 理解動量守恒定律的理論推導(dǎo)過程，理解動量守恒的意義，記住動量守恒定律的三種表達(dá)式，會應(yīng)用動量守恒解相關(guān)問題。三. 重點、難點解析： 1. 關(guān)于動量定理應(yīng)用在應(yīng)用動量定理可以解決的問題中常會遇到系統(tǒng)內(nèi)一部分（或部分質(zhì)量）的動量發(fā)生變化的問題，對這樣的問題要靈活選取研究對象，以求得到最簡解題過程。（1）系統(tǒng)中部分物體動量發(fā)生變化 此時系統(tǒng)所受合外力的沖量等于速度發(fā)生變化的那部分物體的動量增量。在解決這些問題時，常以速度發(fā)生變化的那一部分物體做研究對象。這種方法又叫微元法。（2）系統(tǒng)內(nèi)各部分（或各物體）的動量都發(fā)生變化，且變化不同，此時取所有物體（系統(tǒng)全部）為研究對象，分別求各部分的動量變化，再求各部分動量變化的矢量和。系統(tǒng)所受外力的總沖量等于系統(tǒng)總動量變化。這種方法又稱為系統(tǒng)法。 2. 動量守恒定律（1）動量守恒定律的表述：當(dāng)系統(tǒng)不受外力或所受外力為零時，這個系統(tǒng)的總動量保持不變。公式（2）推導(dǎo)：設(shè)有兩物體質(zhì)量分別為和，速度分別為和發(fā)生相互作用。作用后它們的速度分別為和作用前總動量為間作用力平均為F，時間為對 對 為 另：對系統(tǒng) 定律得證（3）正確理解動量定律 動量守恒有條件：系統(tǒng)不受外力或合外力為零是系統(tǒng)動量守恒的條件。對速度大小，質(zhì)量大小都沒有限制。若外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，且作用時間很短，可以認(rèn)為系統(tǒng)動量守恒。若在某一方向上，系統(tǒng)不受外力或合外力為零，在這一方向上動量守恒。 守恒方程中速度v以相同物體為參考系叫參考系同一性 狀態(tài)的同時性動量是一個狀態(tài)量，只有瞬時意義。動量守恒是指系統(tǒng)任一時刻總動量不變。注意系統(tǒng)總動量不變不等于每個物體動量不變。 動量守恒方程的矢量性。動量是矢量，系統(tǒng)總動量也是矢量，動量守恒是指系統(tǒng)總動量的矢量不變。列方程應(yīng)按矢量的方向列方程，若選定正方向注意每個物體速度方向動量為正或為負(fù)。（4）運(yùn)用動量守恒定律解題步驟： 明確研究對象，一般選相互作用的物體系統(tǒng)為研究對象。 分析系統(tǒng)受外力和系統(tǒng)內(nèi)力情況，判斷是否動量守恒。 選定正方向，確定作用前后兩狀態(tài)系統(tǒng)總動量。 在同一地面參考系列動量守恒方程求解?！镜湫屠}】例1 高壓水柱作為切割機(jī)床的切刀使用具有獨特優(yōu)勢，得到廣泛應(yīng)用。若水柱截面積為S，水流速度為v，設(shè)水柱射到被切割鋼板上速度減小為零。若水的密度為，則水柱射到鋼板上的壓強(qiáng)多大？壓力多大？解析：水柱射到鋼板上，未與鋼板有作用的水以恒定速度流動，沖到鋼板上的水迅速減速為零，這過程又是連續(xù)進(jìn)行的?？醋魉囊徊糠謩恿堪l(fā)生變化。設(shè)時間內(nèi)一段水柱（長為）動量發(fā)生變化，其余部分勻速運(yùn)動動量未變。鋼板對水的支持力就是水柱在水平方向受到的合力，沖量使這段長為的水柱動量改變，設(shè)水對鋼板壓力為F，鋼板對水柱支持力 壓強(qiáng)水對鋼板壓力與大小相等為，壓強(qiáng)為例2 如圖所示，輕彈簧下懸重物。與之間用輕繩連接。剪斷、間的輕繩，經(jīng)較短時間有速度，有速度大小為v，求這段時間內(nèi)彈力的沖量及彈力的平均值。解析：、靜止時，彈力大小等于，剪斷輕繩，自由下落，向上加速運(yùn)動，達(dá)到速度u的時間為對彈力平均值例3 水平面上質(zhì)量的車以速度的速度滑行，一個質(zhì)量的人以水平速度迎面跳上車，當(dāng)人與車不再有相對運(yùn)動時，車速是多少？方向是什么方向？（設(shè)地面對車的摩擦可不計）解析：人跳上車時，人與車有相互作用，取人車作為系統(tǒng)，系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動量守恒。取車的初速度方向為正。人跳上車前，即將落到車上時刻為初態(tài)總動量為人與車等速時為末態(tài)，初速度v，總動量由動量守恒得最終車以朝與原來相反方向運(yùn)動。例4 光滑水平面上質(zhì)量的木箱A以速度的速度滑行，前面有另一木箱B，以速度相向滑行，若兩木箱相撞后，A的速度減小為，B的速度多大？解析：系統(tǒng)AB碰撞前后水平方向上受合外力為零動量守恒，水平方向原來A的速度為正，由動量守恒列方程，設(shè)B的速度為碰后B的方向與碰前方向相反。例5 質(zhì)量為的滑塊分別以速度和沿斜面勻速下滑，如下圖所示，已知，有一輕彈簧固定在上，求彈簧被壓縮至最短時的速度多大？解析：兩滑塊勻速下滑所受外力為零，相互作用時合外力仍為零，動量守恒。當(dāng)彈簧被壓縮時加速，減速，當(dāng)壓縮至最短時，速度相等。設(shè)速度相等時速度為v 【模擬試題】1. 一架直升飛機(jī)質(zhì)量為500kg，其螺旋槳將空氣以的速度往下推，恰好使飛機(jī)停在空中，則每秒鐘螺旋槳所推出空氣質(zhì)量為多少kg？（）2. 一艘宇宙飛船飛入一浮塵區(qū)，此塵區(qū)內(nèi)每立方米體積內(nèi)有一個塵粒，一個塵粒質(zhì)量。已知飛船的迎面面積，飛船飛行速率。要使飛船保持勻速飛行，發(fā)動推力應(yīng)增加多少？（設(shè)塵埃與飛船碰撞塵粒緊附在飛船表面上）3. 下圖所示，A與B質(zhì)量分別為，它們在水平面上相距，它們與水平面間的動摩擦因數(shù)，A以的初速度向靜止的B運(yùn)動，與B發(fā)生正碰后仍沿原方向運(yùn)動，從開始到碰撞后停下來共運(yùn)動了6s，碰撞后B運(yùn)動多長時間？（）4. 兩塊質(zhì)量分別為和的兩木塊，緊挨著并排放在光滑的水平面上，一質(zhì)量為m的子彈水平射穿兩木塊，通過兩木塊時間分別為和，設(shè)子彈穿過兩木塊受到的阻略均為F，求穿出木塊后，兩木塊的速度各有多大？5. 如圖所示，在光滑水平面上放置A、B兩物體，其中B物體上固定著一個質(zhì)量不計的彈簧并靜止在水平面上，A以速度向B運(yùn)動，并壓縮彈簧，以下說法正確的是（ ） A. 任意時刻，A、B受到彈簧作用力大小相等，方向相反B. 當(dāng)A、B兩物體最近時，B物體速度最大C. 當(dāng)A、B兩物體最近時，兩物體速度相等D. 當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，B的速度最大6. 如圖所示質(zhì)量為M的小車，放在光滑水平面上，小車左端放一質(zhì)量為m的滑塊，若給小車向左的速度，或給滑塊以向右的速度大小也為，當(dāng)滑塊在小車上相對靜止時，下面敘述正確的是（ ） A. 兩種情況小車的末速度大小相等B. 滑塊在車上滑動時間相等C. 兩種情況小車位移大小相等D. 滑塊在小車上滑動的距離相等7. 在光滑水平面上，質(zhì)量為的物體以的速度向右運(yùn)動，另一質(zhì)量8kg的物體的速度向左運(yùn)動，兩物體相碰后粘合在一起，它們的共同速度大小為 ，方向是 。8. 質(zhì)量為M的汽車?yán)|(zhì)量為m的拖車，在水平路面上以速度v勻速前進(jìn)，如圖示。突然拖車與汽車脫鉤，汽車發(fā)動機(jī)保持原來功率。當(dāng)拖車減速到靜止時，汽車速度 。9. 下圖所示，輕彈簧與木塊連接另一端固定在豎直的墻壁上，木塊B放于光滑水平面上，彈簧處原長狀態(tài)，一顆子彈A以水平速度射入木塊內(nèi)（此過程時間非常短），將彈簧壓縮到最短，將子彈、木塊、彈簧作為系統(tǒng)，則此系統(tǒng)在從子彈接觸木塊開始到彈簧被壓縮至最短的過程中（ ） A. 動量守恒，機(jī)械能守恒B. 動量不守恒，機(jī)械能不守恒C. 動量守恒，機(jī)械能不守恒D. 動量不守恒，機(jī)械能守恒10. 質(zhì)量為m的滑塊，從光滑的半徑為R的半圓形槽的頂部A，由靜止滑下，如圖示，設(shè)槽與水平面也無摩擦，則（ ） A. 滑塊不可能滑到右端最高點BB. 滑塊到最低點時，動能為C. 滑塊到右側(cè)最高點時，半圓槽的速度為零D. 若滑塊與槽之間有摩擦則系統(tǒng)水平方向動量不守恒11.