第二节课动量守恒定律.docx

第二节课动量守恒定律.docx

《第二节课动量守恒定律.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第二节课动量守恒定律.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

第二节课动量守恒定律

动量守恒定律

（一）

思考题：

光滑桌面上有A、B两个小球。

球A的质量为0.3kg，

以8m/s的速度跟质量0.1kg的静止的球B发生碰撞，碰撞后球B的速度变为9m/s，球A的速度变为5m/s，方向与原来相同。

根据数据，有一个什么物理量，在这次碰撞中，球B所增加的这个量与球A所减小的这个量相等？

一、动量

1、概念：

在物理学中，物体的质量m和速度v的乘积叫做动量。

2、定义式：

p=mv（方向与速度方向相同）

3、物理意义：

从动力学的角度描述物体运动的状态

4、单位：

千克米每秒，符号是kg·m/s

5、对动量的理解：

（1）矢量性

（2）瞬时性状态量（3）相对性

讨论一下动量和动能的关系

1、都是描述物体运动过程中某一时刻的状态。

2、动量是矢量，动能是标量

3、定量关系P2=2mEK

动量发生变化时，动能不一定发生变化动能发生变化时，动量一定发生变化

试讨论以下几种运动的动量变化情况:

物体做匀速直线运动

物体做自由落体运动物体做平抛运动物体做匀速圆周运动

二、动量的变化量

1.定义：

物体的末动量减去初动量，叫做动量的变化量。

2.表达式：

方向与△v的方向相同

单个物体动量不变的条件：

当不受外力或受到外力的合力为零，则单个物体的动量不变。

三、动量守恒定律

1、内容

一个系统不受外力或受到外力的合力为零，这个系统的动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律.

2、表达式:

3、条件:

系统不受外力或受到外力的合力为零.

p1+p2=p1/+p2/（p1/-p1）+（p2/-p2）=0Δp1+Δp2=0Δp1=-Δp2

具体表现为以下几种情况：

⑴系统不受外力；

⑵系统受到外力，但外力的合力为零；

⑶系统所受外力合力不为零，但系统内力远大于外力，外力相对来说可以忽略不

计，因而系统动量近似守恒；

⑷系统总的来看虽不符合以上三条中的任何一条，但在某一方向上符合以上三条中的某一条，则系统在这一方向上动量守恒.

要求一：

正确判断系统动量是否守恒；

要求二：

正确运用守恒条件解决实际问题；

习题：

1、一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动（如图），碰撞前后钢球的动量各是多少？

碰撞前后钢球的动量变化了多少？

2、一质量为0.5kg的木块以10m/s速度沿倾角为300的光滑斜面向上滑动（设斜面足够长）,求木块在1s末的动量和3s内的动量变化量的大小？

（g=10m/s2）

3、两小球的质量分别是m1和m2，且m1=2m2，当它们的动能相等时，它们的动量大小之比是_________.

4、质量为10kg的物体，当其速率由3m/s变为4m/s时，它的动量变化量Δp

的大小不可能的是（）

A、10kgm/sB、50kgm/sC、70kgm/sD、90kgm/s

5、关于动量守恒的条件，正确是（）

A．只要系统内存在摩擦力，动量不可能守恒

B．只要系统内某个物体做加速运动，动量就不守恒

C．只要系统所受合外力恒定，动量守恒

D．只要系统所受外力的合力为零，动量守恒

6

7、

8质量为m1的货车在平直轨道上以V的速度运动，碰上质量为m2的一辆静止货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，判断货车在碰撞过程中系统动量是否守恒。

9如图，木块和弹簧相连放在光滑的水平面上，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块B内，入射时间极短，之后木块将弹簧压缩，关于子弹和木块组成的系统，下列说法中正确的是（）

A．从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中，系统动量守恒

B．子弹射入木块的过程中，系统动量守恒

C．木块压缩弹簧的过程中，系统动量守恒

D．上述任何一个过程动量均不守恒

10地面光滑，质量为m的小球从半径为R、光滑的半圆槽（质量为M）的A点由静止滑下，A、B等高，如图所示，10、当m运动到槽的最低点时，请判断从A点运动到c点过程中，动量是否守恒。

11、A、B两辆小车之间连接一根被压缩了的弹簧后用细线栓住，现绕断细线。

mA∶mB＝3∶2

（1）若地面光滑，则烧断细线后，系统动量是否守恒？

（2）若地面不光滑，它们与地面间的动摩擦因数相同，则烧断细线后，系统动量是否守恒？

12、A、B两个小球发生碰撞，判断系统动量是否守恒：

13、如图4所示，已知mA∶mB＝3∶2，原来静止在小车C上，它们与小车上表面间的动摩擦因数相同，A、B间连接一根被压缩了的弹簧后用细线栓住．

小车静止的光滑水平面上，现绕断细线，请判断：

1、若将A、B看作系统，则烧断细线后，系统动量是否守恒2、若将哪些物体看作系统，系统动量是守恒的？

3、小车C会运动吗？

为什么？

动量守恒定律

（二）

设计模型用牛顿运动定律推导动量守恒定律

要求一：

正确判断系统动量是否守恒；

明确系统明确过程判断系统动量是否守恒

要求二：

正确运用守恒条件解决实际问题；

找到始末状态，列方程解方程，求未知量

研究对象

两个物体组成的系统两个以上的物体组成的系统

二、动量守恒定律及应用练习题

　　一、选择题

　　1．木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图1所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是[]

　　A．a尚未离开墙壁前，a和b系统的动量守恒

　　B．a尚未离开墙壁前，a与b系统的动量不守恒

　　C．a离开墙后，a、b系统动量守恒　　D．a离开墙后，a、b系统动量不守恒

　　2．甲球与乙球相碰，甲球的速度减少5m/s，乙球的速度增加了3m/s，则甲、乙两球质量之比m甲∶m乙是[]

　　A．2∶1　　B．3∶5　　C．5∶3　　D．1∶2

　　3．光滑水平面上停有一平板小车，小车上站有两人，由于两人朝同一方向跳离小车，而使小车获得一定速度，则下面说法正确的是[]

　　A．两人同时相对于地以2m/s的速度跳离，比两人先后相对于地以2m/s的速度跳离使小车获得速度要大些

　　B．两人同时相对于地以2m/s的速度跳离与两人先后相对于地以2m/s的速度跳离两种情况下，小车获得的速度是相同的

　　C．两人同时相对于车以2m/s的速度跳离，比两人先后相对于车以2m/s的速度跳离，使小车获得的速度要大些

　　D．两人同时相对于车以2m/s的速度跳离，比两人先后相对于车以2m/s的速度跳离，使小车获得的速度要小些

　　4．A、B两球在光滑水平面上相向运动，两球相碰后有一球停止运动，则下述说法中正确的是[]

　　A．若碰后，A球速度为0，则碰前A的动量一定大于B的动量

　　B．若碰后，A球速度为0，则碰前A的动量一定小于B的动量

　　C．若碰后，B球速度为0，则碰前A的动量一定大于B的动量

　　D．若碰后，B球速度为0，则碰前A的动量一定小于B的动量

　　5．在光滑水平面上有A、B两球，其动量大小分别为10kg·m/s与15kg·m/s，方向均为向东，A球在B球后，当A球追上B球后，两球相碰，则相碰以后，A、B两球的动量可能分别为[]

　　A．10kg·m/s，15kg·m/s　　B．8kg·m/s，17kg·m/s

　　C．12kg·m/s，13kg·m/s　　D．-10kg·m/s，35kg·m/s

　　6．分析下列情况中系统的动量是否守恒[]

　　A．如图2所示，小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，对人与车组成的系统

　　B．子弹射入放在光滑水平面上的木块中对子弹与木块组成的系统（如图3）

　　C．子弹射入紧靠墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统

　　D．斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时

　　7．一平板小车静止在光滑的水平地面上，甲乙两个人背靠站在车的中央，当两人同时向相反方向行走，如甲向小车左端走，乙向小车右端走，发现小车向右运动，则[]

　　A．若两人质量相等，则必定v甲＞v乙　　B．若两人的质量相等，则必定v甲＜v乙

　　C．若两人的速度相等，则必定m甲＞m乙

　　D．若两人的速度相等，则必定m甲＜m乙

　　8．质量为M的原子核，原来处于静止状态，当它以速度V放出一个质量为m的粒子时，剩余部分的速度为[]

　　A．mV/（M-m）　　B．-mV/（M—m）　　C．mV/（M+m）　　D．-mV/（M＋m）

　　9．如图4所示，光滑水平面上两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，若以两车及弹簧组成系统，则下列说法中正确的是[]

　　A．两手同时放开后，系统总量始终为零

　　B．先放开左手，后放开右手后动量不守恒

　　C．先放开左手，后放开右手，总动量向左

　　D．无论何时放手，只要两手放开后在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零

　　10．质量分别为mA和mB的人，站在停于水平光滑的冰面上的冰车C上，当此二人作相向运动时，设A的运动方向为正，则关于冰车的运动下列说法中正确的是[]

　　A．如果vA＞vB，则车运动方向跟B的方向相同

　　B．如果vA＞vB，则车运动方向跟B的方向相反

　　C．如果vA＝vB，则车保持静止

　　D．如果mAvA＞mBvB，则车运动方向跟B的方向相同

　　11．A、B两个相互作用的物体，在相互作用的过程中合外力为0，则下述说法中正确的是[]

　　A．A的动量变大，B的动量一定变大　　B．A的动量变大，B的动量一定变小

　　C．A与B的动量变化相等　　D．A与B受到的冲量大小相等

　　12．船静止在水中，若水的阻力不计，当先后以相对地面相等的速率，分别从船头与船尾水平抛出两个质量相等的物体，抛出时两物体的速度方向相反，则两物体抛出以后，船的状态是[]

　　A．仍保持静止状态　　B．船向前运动　　C．船向后运动　　D．无法判断

　　13．如图5所示，在光滑水平面上有一静止的小车，用线系一小球，将球拉开后放开，球放开时小车保持静止状态，当小球落下以后与固定在小车上的油泥沾在一起，则从此以后，关于小车的运动状态是[]

　　A．静止不动　　B．向右运动　　C．向左运动　　D．无法判断

　　14．小车静止在光滑的水平面上，A、B二人分别站在车的左、右两端，A、B二人同时相向运动，此时小车向左运动，下述情况可能是[]

　　A．A、B质量相等，速率相等　　B．A、B质量相等，A的速度小

　　C．A、B速率相等，A的质量大　　D．A、B速率相等，B的质量大

　　15．在光滑水平面上有两辆车，上面分别站着A、B两个人，人与车的质量总和相等，在A的手中拿有一个球，两车均保持静止状态，当A将手中球抛给B，B接到后，又抛给A，如此反复多次，最后球落在B的手中，则关于A、B速率大小是[]

　　A．A、B两车速率相等　　B．A车速率大

　　C．A车速率小　　D．两车均保持静止状态

　　二、填空题

　　16．如图6所示，A、B两物体的质量分别为3kg与1kg，相互作用后沿同一直线运动，它们的位移-时间图像如图6所示,则A物体在相互作用前后的动量变化是______kg·m/s，B物体在相互作用前后的动量变化是______kg·m/s，相互作用前后A、B系统的总动量______。

　　17．在光滑的水平面上有A、B两辆质量均为m的小车，保持静止状态，A车上站着一个质量为m/2的人，当人从A车跳到B车上，并与B车保持相对静止，则A车与B车速度大小比等于______，A车与B车动量大小比等于______。

　　18．一质量为0.1kg的小球从0.80m高处自由下落到一厚软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.20s，则这段时间内软垫对小球的冲量为______。

（取g=10m/s2，不计空气阻力）

　　19．沿水平方向飞行的手榴弹，它的速度是20m/s，在空中爆炸后分裂成1kg和0.5kg的那两部分。

其中0.5kg的那部分以10m/s的速度与原速反向运动，则另一部分此时的速度大小为______，方向______。

　　三、计算题

　　20．火箭喷气发动机每次喷出m=200g的气体，喷出的气体相对地面的速度为v=1000m/s，设火箭初质量m=300kg，发动机每秒喷20次，在不考虑空气阻力及地球引力的情况下，火箭发动机1s末的速度多大？

　　21．一个稳定的原子核质量为M，处于静止状态，它放出一个质量为m的粒子后，做反冲运动，已知放出的粒子的速度为v0，则反冲核速度为多少？

　　22．平静的水面上有一载人小船，船和人的共同质量为M，站立在船上的人手中拿一质量为m的物体，起初人相对船静止，船、人、物以共同速度v0前进。

当人相对于船以速度u向相反方向将物体抛出后，人和船的速度为多大？

（水的阻力不计）

　　23．一辆列车总质量为M，在平直轨道上以v速度匀速行驶，突然后一节质量为m的车厢脱钩，假设列车所受的阻力与质量成正比，牵引力不变，当后一节车厢刚好静止时，前面列车的速度多大？