高中物理人教版选修3-5第十六章动量守恒定律3.动量守恒定律

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人教版高中物理选修3-5第十六章第二节《动量和动量定理》教学设计

人教版高中物理选修3-5第十六章第二节《动量和动量定理》教学设计

《动量和动量定理》教学设计一、教材分析《动量和动量定理》是人教版高中物理选修3-5十六章第二节的内容。

从教材编排上看,它是牛顿运动定律及动能定理之后,在动量守恒定律之前。

因此不仅是对牛顿第二定律等知识的巩固运用,同时也为后面学习动量守恒定律打下了坚实的基础。

从教材内容上看,《动量和动量定理》是牛顿第二定律的进一步展开。

它侧重于力在时间上的累积效果,为解决力学问题开辟了新的途径,尤其是打击和碰撞类的问题。

所以动量定理知识与人们的日常生活,生产技术和科学研究有着密切的关系,因此学习这部分知识有着重要意义。

二、学习情况分析在高一时,学生已经掌握了牛顿第二定律,又在上一节的学习中初步接触了碰撞中的守恒量,这些知识为本节课的学习奠定了基础。

此外,经过前面的学习,学生已经建立起一定的实验观察能力、抽象思维能力和探究学习能力,而且还掌握了通过建立物理模型探究物理现象的方法。

这也是本节所要强调的、学习和研究动量定理的方法。

由于学生具有这样的知识基础、能力水平和物理思维与方法,再加上他们对未知新事物有较强的探究欲望,所以要掌握动量定理是完全能够实现的。

三、设计思想本节课以教师为主导、学生为主体,运用“建立情境→引导→探究”模式进行教学。

通过生活实例引入课题,激发学生的兴趣。

通过创设物理情境、建立物理模型归纳得出动量定理,并对其进行理解。

运用动量定理解释日常生活中的物理现象,培养学生理论联系实际的能力。

在课堂上鼓励学生主动参与、主动探究、主动思考、主动实践,在教师合理、有效的引导下进行学习,充分体现探究的过程与实现对学生探究能力培养的过程。

四、教学目标知识与技能(1)理解和掌握动量的概念,并能正确计算物体动量的变化。

(2)理解和掌握冲量的概念,强调冲凉的矢量性。

(3)理解动量定理的确切含义,知道动量定理适用于变力。

(4)会用动量定理解释有关生活现象和计算有关的问题。

过程与方法(1)通过对动量定理的探究过程,尝试用科学探究的方法研究物理问题,认识建立物理模型在物理学研究中的意义。

高中物理人教版选修3一5第十六章动量守恒定律实验-验证动量守恒定律

高中物理人教版选修3一5第十六章动量守恒定律实验-验证动量守恒定律

高中物理人教版选修3一5第十六章动 量守恒 定律实 验-验证 动量守 恒定律
例析.如图,在实验室用两端带有竖直挡板C和D的气垫导轨和有固定挡板的
质量都是M的滑块A和B做“探究碰撞中的守恒量”的实验,实验步骤如下:
①把两滑块A和B紧贴在一起,在A上放质量为m的砝码,置于导轨上,用电动
卡销卡住A和B,在A和B的固定挡板间放入一轻弹簧,使弹簧处于水平方向上的
压缩状态;
②按下电钮使电动卡销放开,同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计
高中物理人教版选修3一5第十六章动 量守恒 定律实 验-验证 动量守 恒定律

1.边塞诗的作 者 大 多 一 些有 切 身 边 塞 生活 经 历 和 军 旅生 活 体 验 的 作家 , 以 亲 历 的见 闻 来 写 作 ;另 一 些 诗 人 用乐 府 旧 题 来 进行 翻 新 创 作 。于 是 , 乡 村 便改 变 成 了 另 一种 模 样 。 正 是由 于 村 民 们 的到 来 , 那 些 山山 岭 岭 、 沟 沟坪 坪 便 也 同 时有 了 名
字,成为村民 们 最朴 素 的 方 位 标识 .

2.许地山这样 说 , 也 是 这样 做 的 , 他 长大 后 埋 头 苦 干, 默 默 奉 献 ,成 为 著 名 的 教授 和 作 家 , 他也 因 此 取 了 个笔 名 叫 落 花 生, 这 就 是 他 笔名 的 由 来 。

3.在伟大庄严 的 教 堂 里 ,从 彩 色 玻 璃 窗透 进 一 股 不 很明 亮 的 光 线 ,沉 重 的 琴 声 好像 是 把 人 的 心都 洗 淘 了 一 番似 的 , 我 感 到了 我 自 己 的 渺小 。
体间相互作用时动量守恒. (1)该同学还必须有的器材是 刻度尺、天平 .

人教版高中物理选修3-5知识点汇总_一册全_

人教版高中物理选修3-5知识点汇总_一册全_

人教版高中物理选修3—5知识点总结第十六章动量守恒定律动16.1实验探究碰撞中的不变量碰撞的特点:1、相互作用时间极短。

2.相互作用力极大,即内力远大于外力。

3、速度都发生变化。

一、实验的基本思路1、一维碰撞:我们只研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动,碰撞后仍沿同一直线运动。

2、猜想与假设:一个物体的质量与它的速度的乘积是不是不变量?3、碰撞可能有很多情形。

例如两个物体可能碰后分开,也可能粘在一起不再分开。

二、需要考虑的问题①如何保证碰撞是一维的?即两个物体在碰撞之前沿同一直线运动,碰撞之后还沿同一直线运动。

在固定的轨道上做实验——气垫导轨。

②怎样测量物体的质?用天平测量。

③怎样测量两个物体在磁撞前后的速度?速度的测量:可以充分利用所学的运动学知识,如利用匀速运动、平抛运动,并借助于斜槽、气垫导轨、打点计时器和纸带等来达到实验目的和控制实验条件。

④数据处理:列表。

参考案例一气垫导轨和光电门研究碰撞。

参考案例二利用单摆研究碰撞参考案例三利用打点计时器研究碰撞参考案例四利用平抛运动研究碰撞研究能量损失较小的碰撞时,可以选用参考案例二;研究碰撞后两个物体结合在一起的情况时,可以选用参考案例三。

参考案例四测出小球落点的水平距离可根据平抛运动的规律计算出小球的水平初速度。

实验设计思想巧妙之处在于用长度测量代替速度测量。

16.2动量定理一、动量1、定义:把物体的质量m和速度ʋ的乘积叫做物体的动量p,用公式表示为p = mʋ2、单位:在国际单位制中,动量的单位是千克米每秒,符号是kg•m/s3、动量是矢量:方向由速度方向决定,动量的方向与该时刻速度的方向相同。

4、注意:物体的动量,总是指物体在某一时刻的动量,即具有瞬时性,故在计算时相应的速度应取这一时刻的瞬时速度。

5、动量的变∆p①某段运动过程(或时间间隔)末状态的动量p',跟初状态的动量p的矢量差,称为动量的变化(或动量的增量),即p = p' - p。

第十六章 第二节 动量与动量定理(选修3-5)精品课件

第十六章  第二节 动量与动量定理(选修3-5)精品课件

(2)橡皮泥与地面接触前瞬时动量 p1′=1 kg·m/s,方向向下, 为正,当与地面作用后静止时的动量 p2′=0.
则这段时间内动量的变化 Δp′=p2′-p1′=(0-1) kg·m/s =-1 kg·m/s,是负值,说明动量变化的方向向上.
(3)橡皮泥从静止开始下落时的动量 p1=0,落到地面后的动量 p2′=0.
(3)冲量是力在时间上的积累,而功是力在空间上的积累.这 两种积累作用可以在“F-t”图象和“F-s”图象上用面积表示.
如下图所示.图甲中的曲线是作用在某一物体上的力 F 随时 间 t 变化的曲线,图中阴影部分的面积就表示力 F 在时间 Δt=t2- t1 内的冲量.图乙中阴影部分的面积表示力 F 做的功.
【总结提能】 (1)若物体在运动的过程中所受的力不是同时 的,可按受力情况分成若干阶段求解,也可当成一个全过程来求 解,此时将“合外力的冲量”理解成“外力的总冲量”.
(2)在用动量定理解题时,一定要认真进行受力分析,不可有 遗漏,比如求解本题时,不少同学就把重力遗漏了.
如图所示,质量为m=2 kg的物体,在水平力F=16 N的作用 下,由静止开始沿水平面向右运动.已知物体与水平面间的动摩 擦因数μ=0.2.若F作用t1=2 s后撤去,撤去F后又经t2=2 s物体与 竖直墙壁相碰,若物体与墙壁作用时间t3=0.1 s,碰撞后反向弹回 的速度v′=6 m/s,求墙壁对物体的平均作用力.(g取10 m/s2)
答案:A 车受到的总冲量大小为 4 N·s,方向向左.
考点三 动量定理
1.对动量定理的理解 (1)动量定理反映了合外力的冲量与动量变化量之间的 因果关系,即合外力的冲量是原因,物体的动量变化量是 结果.
(2)动量定理中的冲量是合外力的冲量,而不是某一个 力的冲量,它可以是合力的冲量,可以是各力冲量的矢量 和,也可以是外力在不同阶段冲量的矢量和.

人教版高中物理选修3-5教学案:第十六章 第3节 动量守恒定律 -含答案

人教版高中物理选修3-5教学案:第十六章 第3节 动量守恒定律 -含答案

第3节动量守恒定律1.相互作用的两个或多个物体组成的整体叫系统,系统内部物体间的力叫内力。

2.系统以外的物体施加的力,叫外力。

3.如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变。

一、系统内力和外力1.系统:相互作用的两个或多个物体组成的整体。

2.内力:系统内部物体间的相互作用力。

3.外力:系统以外的物体对系统以内的物体的作用力。

二、动量守恒定律1.内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变。

2.表达式:对两个物体组成的系统,常写成:p1+p2=p1′+p2′或m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′。

3.适用条件:系统不受外力或者所受外力矢量和为零。

4.普适性:动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于目前为止物理学研究的一切领域。

1.自主思考——判一判(1)如果系统的机械能守恒,则动量也一定守恒。

(×)(2)只要系统内存在摩擦力,动量就不可能守恒。

(×)(3)只要系统受到的外力做的功为零,动量就守恒。

(×)(4)只要系统所受到合外力的冲量为零,动量就守恒。

(√)(5)系统加速度为零,动量不一定守恒。

(×)2.合作探究——议一议(1)如果在公路上有三辆汽车发生了追尾事故,将前面两辆汽车看作一个系统,最后面一辆汽车对中间汽车的作用力是内力,还是外力?如果将后面两辆汽车看作一个系统呢?提示:内力是系统内物体之间的作用力,外力是系统以外的物体对系统以内的物体的作用力。

一个力是内力还是外力关键是看所选择的系统。

如果将前面两辆汽车看作一个系统,最后面一辆汽车对中间汽车的作用力是系统以外的物体对系统内物体的作用力,是外力;如果将后面两辆汽车看作一个系统,最后面一辆汽车与中间汽车的作用力是系统内物体之间的作用力,是内力。

(2)动量守恒定律和牛顿运动定律的适用范围是否一样?提示:动量守恒定律比牛顿运动定律的适用范围要广。

物理选修3-5知识点归纳

物理选修3-5知识点归纳

而与入射光的强弱无关,当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应;④效 应具有瞬时性:光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过 10-9s。 老教材: 老教材:①任何一种金属,都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率, 入射光的频率必须大于这个极限频率 ................ 才能产生光电效应;低于这个频率的光不能产生光电效应;②光电子的最大初动能 光电子的最大初动能 ......... 与入射光的强度无关,只随着入射光频率的增大而增大;③入射光照到金属上时, 增大 增大 ......... .. .. 光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过 10-9s;④当入射光的频率大于极限频率 ............ 时,光电流的强度与入射光的强度成正比。 (3)光电管的玻璃泡的内半壁涂有碱金属作为阴极 K(与电源负极相连),是因为 碱金属有较小的逸出功。 5.光子说: 5.光子说:光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的,频率为ν的光的能量子为 h 光子说 ν。这些能量子被成为光子。 6.光电效应方程: /Uc— 图象的物理意义) 6.光电效应方程:EK = h υ - WO (掌握 Ek/Uc—ν图象的物理意义)同时,h υ 截止 = WO(Ek 光电效应方程 是光电子的最大初动能; 是逸出功, 最大初动能 W 即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷 金属表面 ..... .... 引力所做的功。) 7.康普顿效应(表明光子具有动量) 7.康普顿效应(表明光子具有动量) 康普顿效应 (1)1918-1922 年康普顿(美)在研究石墨对 X 射线的散射时发现:光子在介质中和物 (1) 质微粒相互作用,可以使光的传播方向发生改变,这种现象叫光的散射 光的散射。 光的散射 (2)在光的散射过程中,有些散射光的波长比入射光的波长略大,这种现象叫康普顿效 大 (2) 康普顿效 . 应。 (3)光子的动量: (3)光子的动量: p=h/λ 光子的动量 λ 8.光的波粒二象性 8.光的波粒二象性 物质波 概率波 不确定关系 (1)光的波粒二象性:干涉、 (1)光的波粒二象性:干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波;光电效应 光的波粒二象性 ........ 光电效应 .... 和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子,由于光既有波动性,又有粒 ...... 子性,只能认为光具有波粒二象性。但不可把光当成宏观观念中的波,也不可把光 当成宏观观念中的粒子。少量的光子表现出粒子性,大量光子运动表现为波动性; 少量的光子表现出粒子性,大量光子运动表现为波动性; 少量的光子表现出粒子性 光在传播时显示波动性,与物质发生作用时,往往显示粒子性; 光在传播时显示波动性,与物质发生作用时,往往显示粒子性;频率小波长大的波 动性显著,频率大波长小的粒子性显著。(P41 电子干涉条纹对概率波的验证) 动性显著,频率大波长小的粒子性显著。(P41 电子干涉条纹对概率波的验证) 。(

物理人教版高中选修3-5物理选修3-5_知识点总结提纲_精华版

物理人教版高中选修3-5物理选修3-5_知识点总结提纲_精华版

物理人教版高中选修3-5物理选修3-5_知识点总结提纲_精华版-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高中物理选修3-5知识点梳理一、动量动量守恒定律1、动量:可以从两个侧面对动量进行定义或解释:①物体的质量跟其速度的乘积,叫做物体的动量。

②动量是物体机械运动的一种量度。

动量的表达式P = mv。

单位是skg .动量是矢量,其方向就是瞬时速度的方向。

因为速度是相对的,所以m动量也是相对的。

2、动量守恒定律:当系统不受外力作用或所受合外力为零,则系统的总动量守恒。

动量守恒定律根据实际情况有多种表达式,一般常用等号左右分别表示系统作用前后的总动量。

运用动量守恒定律要注意以下几个问题:①动量守恒定律一般是针对物体系的,对单个物体谈动量守恒没有意义。

②对于某些特定的问题, 例如碰撞、爆炸等,系统在一个非常短的时间内,系统内部各物体相互作用力,远比它们所受到外界作用力大,就可以把这些物体看作一个所受合外力为零的系统处理, 在这一短暂时间内遵循动量守恒定律。

③计算动量时要涉及速度,这时一个物体系内各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的,一般取地面为参照物。

④动量是矢量,因此“系统总动量”是指系统中所有物体动量的矢量和,而不是代数和。

⑤动量守恒定律也可以应用于分动量守恒的情况。

有时虽然系统所受合外力不等于零,但只要在某一方面上的合外力分量为零,那么在这个方向上系统总动量的分量是守恒的。

⑥动量守恒定律有广泛的应用范围。

只要系统不受外力或所受的合外力为零,那么系统内部各物体的相互作用,不论是万有引力、弹力、摩擦力,还是电力、磁力,动量守恒定律都适用。

系统内部各物体相互作用时,不论具有相同或相反的运动方向;在相互作用时不论是否直接接触;在相互作用后不论是粘在一起,还是分裂成碎块,动量守恒定律也都适用。

3、动量与动能、动量守恒定律与机械能守恒定律的比较。

动量与动能的比较:①动量是矢量, 动能是标量。

第十六章 第三节 动量守恒定律(选修3-5)

第十六章  第三节 动量守恒定律(选修3-5)

的测定,长途客车撞前以20 m/s的速度匀速行驶,由此可判断卡
车撞前的行驶速度(
)
A.小于10 m/s
B.大于10 m/s,小于20 m/s
C.大于20 m/s,小于30 m/s
D.大于30 m/s,小于40 m/s
解析:两车碰撞过程中尽管受到地面的摩擦力作用,但远小 于相互作用的内力(碰撞力),所以动量守恒.
得v=
m1v1-m2v2 m1+m2

3×4-8×3 4+8
m/s=-1
m/s,即共同速度
方向与规定正方向相反,向左.
答案:1 向左
考点二 多个物体组成的系统动量守恒问题
多个物体相互作用时,物理过程往往比较复杂,分析 此类问题时应注意:
(1)正确进行研究对象的选取,有时需应用整体动量守 恒,有时只需应用部分物体动量守恒.研究对象的选取, 一是取决于系统是否满足动量守恒的条件,二是根据所研 究问题的需要.
FB=3 2,则A、B组成的系统所受的外力之和不为零,故其动量 不守恒,选项A错.
对A、B、C组成的系统,A、B与C间的摩擦力为内力,该系 统所受的外力的合力为零,故该系统的动量守恒,选项B、D均正 确.
若A、B所受的摩擦力大小相等,则A、B组成的系统的外力 之和为零,故其动量守恒,选项C正确.
【答案】 BCD
在光滑的水平地面上,质量为4 kg的物体以3 m/s的速度向右 运动,另一质量为8 kg的物体以3 m/s的速度向左运动,两物体正 碰后粘在一起运动,碰后它们共同运动的速度大小为 ________m/s,方向是________.
解析:以向右为正方向,由动量守恒定律有
m1v1-m2v2=(m1+m2)v,
如图所示,质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车的 最右端站着质量为m的人.若人水平向右以相对车的速度u跳离小 车,则人脱离小车后小车的速度多大?方向如何?

高中物理人教版选修3-5课后习题整理

高中物理人教版选修3-5课后习题整理

高中物理人教版选修3-5课后习题整理第十六章动量守恒定律16.11. 光滑桌面上有 1、2 两个小球。

1 球的质量为 0.3 kg,以 8 m/s 的速度跟质量为 0.1 kg的静止的 2 球碰撞,碰撞后 2 球的速度变为 9 m/s,1 球的速度变为 5 m/s,方向与原来相同。

根据这些实验数据,晓明对这次碰撞的规律做了如下几项猜想。

(1) 碰撞后2球获得了速度,是否是1球把速度传递给了2球?经计算,2球增加的速度是 9 m/s,1 球减小的速度是 3 m/s,因此,这种猜想不成立。

(2) 碰撞后2球获得了动能,是否是1球把动能传递给了2球?经计算,2球增加的动能是 4.05 J,1球减小的动能是 5.85 J,这种猜想也不成立。

(3) 请你根据实验数据猜想:有一个什么物理量,在这次碰撞中 2 球所增加的这个量与 1球所减小的这个量相等?通过计算说明。

2. 水平光滑桌面上有A、B两个小车,质量都是0.6 kg。

A车的车尾连着一个打点计时器的纸带,A车以某一速度与静止的B车碰撞,碰后两车连在一起共同向前运动。

碰撞前后打点计时器打下的纸带如图16.1-6所示。

根据这些数据,请猜想:把两个小车加在一起计算,有一个什么物理量在碰撞前后可能是相等的?图 16.1-6 碰撞前后纸带上打下的点迹16.21. 解答以下三个小题,思考动量与动能的区别。

(1) 质量为 2 kg 的物体,速度由 3 m/s 增大为 6 m/s,它的动量和动能各增大为原来的几倍?(2) 质量为 2 kg 的物体,速度由向东的 3 m/s 变为向西的 3 m/s,它的动量和动能是否变化了?如果变化了,变化量各是多少?(3) A物体质量是2 kg,速度是3 m/s,方向向东;B物体质量是3 kg,速度是4 m/s,方向向西。

它们的动量之和是多少?动能之和是多少?解答后做个小结,说说动量与动能有什么不同。

以后的学习中还会学到动量与动能的区别,请注意及时总结。

人教版高中物理选修3-5第十六章 动量守恒定律

人教版高中物理选修3-5第十六章  动量守恒定律

高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)第十六章动量守恒定律第一节实验:探究碰撞中的不变量知识点实验探究的思路1.在利用悬线悬挂等大小球探究碰撞中的不变量实验中,下列说法正确的是( )A.悬挂两球的细绳长度要适当,且等长B.由静止释放小球以便较准确计算小球碰前速度C.两小球必须都是钢性球,且质量相同D.两小球碰后可以粘合在一起共同运动2.在“验证动量守恒定律”的实验中,必须测量的量有( )A.小球的质量m1和m2B.小球的半径rC.桌面到地面的高度H D.小球m1的起始高度hE.小球从抛出到落地的时间t F.小球m1和m2碰撞后飞出的水平距离G.小球m1未碰撞前飞出的水平距离3.在做“碰撞中的动量守恒”实验时,必须做到( )A.斜槽轨道必须是笔直的B.把小球放到斜槽末端的槽口时,小球必须能够静止C.碰撞的瞬间,入射球与被碰球的球心连线与轨道的末端的切线平行D.以上都不需要做到4.如图所示,在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A、B,做“探究碰撞中的不变量”的实验,实验步骤如下:(1)把两滑块A:B紧贴在一起,在A上放质量为州的砝码,置于导轨上,用电动卡销卡住A、B,在A、B的固定挡板间放入一弹簧,使弹簧处于水平压缩状态。

(2)按下电钮使电动卡销放开,同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器,A、B与挡板C、D碰撞的阿时,电子计时器自动停表,记下A至C的运动时间t1和B至D的运动时间t2。

(3)重复几次取t1、t2的平均值.①在调整气垫导轨时应注意;②应测量的数据还有;③只要关系式成立,即可得出碰撞中守恒的量是动量的矢量和。

5.如图所示为气垫导轨上两个滑块A、B相互作用后运动过程的频闪照片,频闪的频率为10 Hz.开始两个滑块静止,它们之间有一根被压缩的轻质弹簧,滑块用绳子连接,绳子烧断后,两个滑块向相反方向运动.已知滑块A、B的质量分别为200g、300g。

根据照片记录的信息,释放弹簧,A、B离开弹簧后,A滑块做运动,其速度大小为。

同步人教高中物理选修35素养突破练习:第十六章 第3节 动量守恒定律 含解析

同步人教高中物理选修35素养突破练习:第十六章 第3节 动量守恒定律 含解析

[随堂检测]1.两个小球在光滑水平地面上相向运动,碰撞后两球变为静止,则碰撞前两球() A.速率一定相等B.质量一定相等C.动量一定相等D.动量大小一定相等解析:选D.两球在光滑的水平面上相向运动,系统所受合外力为零,系统动量守恒,两球发生正碰后,两球均静止,碰撞后系统总动量为零,由动量守恒定律可知,碰撞前系统总动量为零,两球碰撞前动量等大反向,两球的质量、速率不一定相等,故D正确,A、B、C 错误.2.如图所示,甲、乙两人各站在静止小车的左、右两端,当他俩同时相向行走时,发现小车向右运动.下列说法不正确的是(车与地面之间无摩擦)()A.乙的速度必定大于甲的速度B.乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量C.乙的动量必定大于甲的动量D.甲、乙动量总和必定不为零解析:选A.甲、乙两人及小车组成的系统不受外力,系统动量守恒,根据动量守恒定律得:m甲v甲+m乙v乙+m车v车=0;小车向右运动,则说明甲与乙两人的总动量向左,说明乙的动量大于甲的动量,即两人的总动量不为零,但是由于不知两人的质量关系,故无法确定两人的速度大小关系,故A不正确,C、D正确;因小车的动量向右,说明小车受到的总冲量向右,而乙对小车的冲量向右,甲对小车的冲量向左,故乙对小车的冲量一定大于甲对小车的冲量;故B正确;本题选不正确的,故选A.3.(多选)如图所示,木块A静置于光滑的水平面上,其曲面部分MN光滑,水平部分NP 粗糙.现有一物体B自M点由静止下滑,设NP足够长,则以下叙述正确的是()A.A、B最终以同一不为零的速度运动B .A 、B 最终速度均为零C .A 物体先做加速运动,后做减速运动D .A 物体先做加速运动,后做匀速运动解析:选BC .对于木块A 和物体B 组成的系统,由于在水平方向不受外力,故系统在水平方向动量守恒.因系统初动量为零,A 、B 在任一时刻的水平方向动量之和也为零,又因NP 足够长,B 最终与A 速度相同,此速度为零,选项B 正确;A 物体由静止到运动、最终速度又为零,选项C 正确.4.光滑水平轨道上有三个木块A 、B 、C ,质量分别为m A =3m 、m B =m C =m ,开始时B 、C 均静止,A 以初速度v 0向右运动,A 与B 碰撞后分开,B 又与C 发生碰撞并粘在一起,此后A 与B 间的距离保持不变.求B 与C 碰撞前B 的速度大小.解析:法一:把A 、B 、C 看成一个系统,整个过程中由动量守恒定律得m A v 0=(m A +m B +m C )vB 、C 碰撞过程中由动量守恒定律m B v B =(m B +m C )v联立解得v B =65v 0. 法二:设A 与B 碰撞后,A 的速度为v A ,B 与C 碰撞前B 的速度为v B ,B 与C 碰撞后粘在一起的速度为v ,由动量守恒定律得对A 、B 木块:m A v 0=m A v A +m B v B① 对B 、C 木块:m B v B =(m B +m C )v ②由题意A 与B 间的距离保持不变可知v A =v ③联立①②③式,代入数据得v B =65v 0. 答案:65v 0 5.结冰的湖面上有甲、乙两个小孩分别乘冰车在一条直线上相向滑行,速度大小均为v 1=2 m/s ,甲与车、乙与车的质量和均为M =50 kg.为了使两车不会相碰,甲将冰面上一质量为5 kg 的静止冰块以v 2=6 m/s(相对于冰面)的速率传给乙,乙接到冰块后又立即以同样的速率将冰块传给甲,如此反复,在甲、乙之间至少传递几次,才能保证两车不相碰?(设开始时两车间距足够远)解析:设甲、乙各接传冰块为n 1、n 2次,甲车的初始运动方向为正方向,末态甲、乙的速度分别为v 甲、v 乙,冰块质量为m ,甲或乙每次与冰块相互作用,冰块的动量改变量大小均为2m v 2(其中甲第一次传冰块,冰块的动量改变量大小为m v 2),且方向与甲或乙相互作用前的动量方向相同.运用动量守恒定律对甲、冰块系统:M v 1=m v 2+(n 1-1)·2m v 2+M v 甲 ①对乙、冰块系统:-M v 1=-n 2·2m v 2+M v 乙 ②又临界条件为v 乙≥v 甲③由①②两式得v 乙-v 甲=(n 1+n 2)·2m v 2-m v 2-2M v 1M又由③式得n 1+n 2≥m v 2+2M v 12m v 2 ④ 将M 、m 、v 1、v 2的数值代入④式得n 1+n 2≥236故最少传递次数为n 1+n 2=4次.答案:4次[课时作业]一、单项选择题1.(2018·秦皇岛高二检测)如图所示,在光滑水平面上,用等大异向的F 1、F 2分别同时作用于A 、B 两个静止的物体上,已知m A <m B ,经过相同的时间后同时撤去两力,以后两物体相碰并粘为一体,则粘合体最终将( )A .静止B .向右运动C .向左运动D .无法确定答案:A2.在高速公路上发生了一起交通事故,一辆质量为1 500 kg 向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3 000 kg 向北行驶的卡车,撞后两车连在一起,并向南滑行一小段距离后静止.根据测速仪的测定,长途客车撞前以20 m/s 的速度匀速行驶,由此可判断卡车撞前的行驶速度( )A.小于10 m/sB.大于10 m/s,小于20 m/sC.大于20 m/s,小于30 m/sD.大于30 m/s,小于40 m/s解析:选A.两车碰撞过程中尽管受到地面的摩擦力作用,但远小于相互作用的内力(碰撞力),所以动量守恒.依题意,碰撞后两车以共同速度向南滑行,即碰撞后系统的总动量方向向南.设长途客车和卡车的质量分别为m1、m2,撞前的速度大小分别为v1、v2,撞后共同速度为v,选定向南为正方向,根据动量守恒定律有m1v1-m2v2=(m1+m2)v,又v>0,则m1v1-m2v2>0,代入数据解得v2<m1m2v1=10 m/s.3.一个质量为2 kg的装砂小车,沿光滑水平轨道运动,速度为3 m/s,一个质量为1 kg 的球从0.2 m高处自由落下,恰落入小车的砂中,此后小车的速度为() A.3 m/s B.2 m/sC.2.7 m/s D.0解析:选B.车、砂、球组成的系统水平方向动量守恒,M v=(M+m)v′,故v′=M vM+m=2×32+1m/s=2 m/s.4.甲、乙两个溜冰者质量分别为48 kg和50 kg,甲手里拿着质量为2 kg的球,两人均以2 m/s的速率,在光滑的冰面上沿同一直线相向滑行,甲将球传给乙,乙再将球传给甲,这样抛接几次后,球又回到甲的手里,乙的速度为零,则甲的速度的大小为() A.0 B.2 m/sC.4 m/s D.无法确定解析:选A.以甲、乙及球组成的系统为研究对象,以甲原来的滑行方向为正方向,有(m 甲+m球)v甲+m乙v乙=(m甲+m球)v甲′得v甲′=(m甲+m球)v甲+m乙v乙m甲+m球=(48+2)×2+50×(-2)48+2m/s=0,A正确.5.两个小木块B、C中间夹着一根轻弹簧,将弹簧压缩后用细线将两个木块绑在一起,使它们一起在光滑水平面上沿直线运动,这时它们的运动图线如图中a线段所示,在t=4 s 末,细线突然断了,B、C都和弹簧分离后,运动图线分别如图中b、c线段所示.从图中的信息可知()A .木块B 、C 都和弹簧分离后的运动方向相反B .木块B 、C 都和弹簧分离后,系统的总动量增大C .木块B 、C 分离过程中B 木块的动量变化较大D .木块B 的质量是木块C 质量的14解析:选D .由x -t 图象可知,位移均为正,均朝一个方向运动,没有反向,A 错误;木块都与弹簧分离后B 的速度为v 1=10-46-4 m/s =3 m/s ,C 的速度为v 2=5-46-4m/s =0.5 m/s ,细线未断前B 、C 的速度均为v 0=1 m/s ,由于系统所受合外力之和为零,故系统前后的动量守恒:(m B +m C )v 0=m B v 1+m C v 2,计算得B 、C 的质量比为1∶4,D 正确,B 错误;系统动量守恒,则系统内两个木块的动量变化量等大反向,C 错误.6.如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块.木箱和小木块都具有一定的质量.现使木箱获得一个向右的初速度v 0,则( )A .小木块和木箱最终都将静止B .小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动C .小木块与木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动D .如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动解析:选B .把小木块和木箱看成一个系统,该系统所受合外力为零,故系统动量守恒,系统的初动量向右,末动量也应向右.选项C 中小木块始终在木箱内做往复运动,因摩擦力的存在,系统的机械能会越来越少,最终停止,这是不可能的.可见,只有选项B 正确.二、多项选择题7.如图所示,上表面相平的A 、B 两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上,木块C 以一定的初速度v 0从木块A 的左端开始在其表面上向右滑行,最后停在木块B 的右端.对此过程,下列说法正确的是( )A.当C在A上滑行时,A、C组成的系统动量守恒B.当C在B上滑行时,B、C组成的系统动量守恒C.无论C是在A上滑行还是在B上滑行,A、B、C三木块组成的系统都动量守恒D.当C在A上滑行时,A、B间的作用力对A、C组成的系统是外力,对A、B、C三木块组成的系统则是内力解析:选BCD.当C在A上滑行时,若以A、C为系统,B对A、C系统的作用力为外力且不等于0,故系统动量不守恒,若以A、B、C三木块为系统,A、B间的作用力则为内力,选项A错误,选项D正确;当C在B上滑行时,A、B已脱离,以B、C为系统,沿水平方向不受外力作用,故系统动量守恒,选项B正确;若将A、B、C三木块视为一系统,则无论C 在A上滑行还是在B上滑行,沿水平方向都无外力作用,系统都动量守恒,选项C正确.8.如图所示,小车在光滑的水平面上向左运动,木块水平向右在小车的水平车板上运动,且未滑出小车,下列说法中正确的是()A.若小车的动量大于木块的动量,则木块先减速再加速后匀速B.若小车的动量大于木块的动量,则小车先加速再减速后匀速C.若小车的动量小于木块的动量,则木块先减速后匀速D.若小车的动量小于木块的动量,则小车先加速后匀速解析:选AC.小车和木块组成的系统动量守恒.若小车的动量大于木块的动量,则最后相对静止时整体向左运动,故木块先向右减速,再向左加速,最后与车同速,小车先减速后匀速.若小车的动量小于木块的动量,则最后相对静止时整体向右运动,故木块先减速后匀速,小车先减速再加速后匀速.9.如图所示,子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出,此时木块动能增加了6 J,那么此过程产生的内能可能为()A.10 J B.8 JC.6 J D.4 J解析:选AB.设子弹的初速度为V,射入木块后子弹与木块共同的速度为v,木块的质量为M ,子弹的质量为m .根据动量守恒定律得:mV =(M +m )v 得,v =mV m +M 木块获得的动能为ΔE k =12M v 2=Mm 2V 22(M +m )2=MmV 22(M +m )·m M +m系统产生的内能为Q =12mV 2-12(M +m )v 2=MmV 22(M +m )可得Q >ΔE k =6 J ,故A 、B 正确.10.如图所示,两物块质量关系为m 1=2m 2,两物块与水平面间的动摩擦因数μ2=2μ1,两物块原来静止,轻质弹簧被压缩且用细线固定.若烧断细线后,弹簧恢复到原长时,两物块脱离弹簧且速率均不为零,则( )A .两物块在脱离弹簧时的速率最大B .两物块在刚脱离弹簧时的速率之比为v 1v 2=12C .两物块的速率同时达到最大D .两物块在弹开后同时达到静止解析:选BCD .烧断细线后,对m 1、m 2及弹簧组成的系统,在m 1、m 2运动过程中,都受到滑动摩擦力的作用,其中F 1=μ1m 1g ,F 2=μ2m 2g ,根据题设条件,两摩擦力大小相等,方向相反,系统所受外力的合力为零,动量守恒.两物块未脱离弹簧时,在水平方向各自受到弹簧弹力和地面对物块的摩擦力作用,其运动过程分为两个阶段,先是弹簧弹力大于摩擦力,物块做变加速运动,直到弹簧弹力等于摩擦力时,物块速度达到最大,此后弹簧弹力小于摩擦力,物块做变减速运动,弹簧恢复原长时,两物块与弹簧脱离.脱离弹簧后,物块在水平方向只受摩擦力作用,做匀减速运动,直到停止.综合以上分析可知,A 选项错误;在从开始直到最后停止的整个过程中,系统动量守恒,则有0=m 1v 1-m 2v 2,显然,任意时刻,两物块的速率之比v 1v 2=m 2m 1=12;当v 1最大时,v 2亦最大;当v 1=0时,亦有v 2=0,所以B 、C 、D 选项都正确.三、非选择题11.将两条完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的小车上,水平面光滑.开始时甲车速度大小为3 m/s ,乙车速度大小为2 m/s ,方向相反并在同一直线上,如图所示.(1)当乙车速度为零时(即乙车开始反向运动时),甲车的速度多大?方向如何?(2)由于磁性极强,故两车不会相碰,那么两车的距离最小时,乙车的速度是多大?方向如何?解析:两个小车及磁铁组成的系统在水平方向不受外力作用,系统水平方向动量守恒.设向右为正方向.(1)据动量守恒知m v 甲-m v 乙=m v 甲′代入数据解得v 甲′=v 甲-v 乙=(3-2) m/s =1 m/s ,方向向右.(2)两车相距最小时,两车速度相同,设为v ′,由动量守恒知m v 甲-m v 乙=m v ′+m v ′解得v ′=m v 甲-m v 乙2m =v 甲-v 乙2=3-22m/s =0.5 m/s ,方向向右. 答案:(1)1 m/s 方向向右 (2)0.5 m/s 方向向右12.如图所示,甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏,甲和他乘的冰车质量共为M =30 kg ,乙和他乘的冰车质量之和也是30 kg.游戏时,甲推着一个质量为m =15 kg 的箱子,共同以速度v 0=2.0 m/s 滑行.乙以同样大小的速度迎面滑来,为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处时,乙迅速把它抓住.若不计冰面的摩擦力,求甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出,才能避免与乙相撞.解析:选取甲开始运动的方向为正方向,设甲推出箱子后的速度为v 1,箱子的速度为v ,以甲和箱子为系统,则由动量守恒定律得(m +M )v 0=M v 1+m v .设乙抓住箱子后其速度为v 2,取箱子和乙为系统,则由动量守恒定律得m v -M v 0=(m +M )v 2.而甲、乙两冰车不相碰的条件是v 2≥v 1,当v 1=v 2时,甲推箱子的速度最小.联立以上各式可得v =m 2+2mM +2M 2m 2+2mMv 0=5.2 m/s. 即甲至少要以5.2 m/s 的速度将箱子推开,才能避免与乙相撞. 答案:见解析。

物理选修3-5-知识点总结

物理选修3-5-知识点总结

高中物理选修3—5知识点梳理一、动量动量守恒定律1、动量:P = mv。

单位是。

动量是矢量,其向就是瞬时速度的向。

因为速度是相对的,所以动量也是相对的.冲量:冲量是矢量,在作用时间力的向不变时,冲量的向与力的向相同;如果力的向是变化的,则冲量的向与相应时间物体动量变化量的向相同。

若力为同一向均匀变化的力,该力的冲量可以用平均力计算;若力为一般变力,则不能直接计算冲量。

同一向上动量的变化量=这一向上各力的冲量和.动量定理:动量与力的关系:物体动量的变化率等于它所受的力.2、动量守恒定律:当系统不受外力作用或所受合外力为零,则系统的总动量守恒。

(适用于目前物理学研究的一切领域。

)动量守恒定律成立的条件:①系统不受外力作用。

②系统虽受到了外力的作用,但所受合外力为零。

③系统所受的外力远远小于系统各物体间的力时,系统的总动量近似守恒(碰撞,击打,爆炸,反冲).④系统所受的合外力不为零,但在某一向上合外力为零,则系统在该向上动量守恒。

⑤系统受外力,但在某一向上力远大于外力,也可认为在这一向上系统的动量守恒。

常见类型:①由弹簧组成的系统,在物体间发生相互作用的过程中,当弹簧被压缩到最短或拉伸到最长时,弹簧两端的两个物体的速度必然相等.②在物体滑上斜面(斜面放在光滑水平面上)的过程中,由于物体间弹力的作用,斜面在水平向上将做加速运动,物体滑到斜面上最高点的临界条件是物体与斜面沿水平向具有共同的速度,物体到达斜面顶端时,在竖直向上的分速度等于零。

③子弹刚好击穿木块的临界条件为子弹穿出时的速度与木块的速度相同,子弹位移为木块位移与木块厚度之和。

二、验证动量守恒定律(实验、探究)Ⅰ【注意事项】1.“水平"和“正碰"是操作中应尽量予以满足的前提条件.2.入射球的质量应大于被碰球的质量.3.入射球每次都必须从斜槽上同一位置由静止开始滚下.法是在斜槽上的适当高度处固定一档板,小球靠着档板后放手释放小球.4.若利用气垫导轨进行实验,调整气垫导轨时注意利用水平仪器确保导轨水平。

动量守恒知识点精华

动量守恒知识点精华

选修3-5第十六章《动量守恒定律》知识归纳1。

力的三种效应:力的瞬时性(产生a)F=ma 、⇒运动状态发生变化⇒牛顿第二定律时间积累效应(冲量)I=Ft 、⇒动量发生变化⇒动量定理空间积累效应(做功)w=Fs ⇒动能发生变化⇒动能定理2.动量观点动量:p=mv=K mE 2冲量:I =Ft {I :冲量(N•s ),F:恒力(N ),t :力的作用时间(s),方向由F 决定,单位是牛顿·秒} 动量定理:内容:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化.公式: F 合t = mv ’一mv (解题时受力分析和正方向的规定是关键)I=F 合t=F 1t 1+F 2t 2+—--=∆p=P 末-P 初=mv 末—mv 初动量守恒定律:内容、守恒条件、不同的表达式及含义:'p p =;0p =∆;21p -p ∆=∆P =P ′ (系统相互作用前的总动量P 等于相互作用后的总动量P′)ΔP =0 (系统总动量变化为0)如果相互作用的系统由两个物体构成,动量守恒的具体表达式为P 1+P 2=P 1′+P 2′ (系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量)m 1V 1+m 2V 2=m 1V 1′+m 2V 2′ΔP =-ΔP ' (两物体动量变化大小相等、方向相反)实际中应用有:m 1v 1+m 2v 2='22'11v m v m +; 0=m 1v 1+m 2v 2 m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v 共 原来以动量(P )运动的物体,若其获得大小相等、方向相反的动量(-P ),是导致物体静止或反向运动的临界条件。

即:P+(-P)=0注意理解四性:系统性、矢量性、同时性、相对性矢量性:对一维情况,先选定某一方向为正方向,速度方向与正方向相同的速度取正,反之取负,把矢量运算简化为代数运算。

相对性:所有速度必须是相对同一惯性参照系。

同时性:表达式中v 1和v 2必须是相互作用前同一时刻的瞬时速度,v 1’和v 2'必须是相互作用后同一时刻的瞬时速度.解题步骤:选对象,划过程;受力分析。

人教版高中物理选修3-5目录

人教版高中物理选修3-5目录

人教版高中物理选修3-5
目录
第十六章动量守恒定律
1实验:探究碰撞中的不变量
2动量守恒定律(一)
3动量守恒定律(二)
4碰撞
5反冲运动火箭
6用动量概念表示牛顿第二定律
第十七章波粒二象性
1物理学的新纪元:能量量子化
2科学的转折:光的粒子性
3崭新的一页:粒子的波动性
4概率波
5不确定关系
第十八章原子结构
1电子的发现
2原子的核式结构模型
3氢原子光谱
4波尔的原子模型
第十九章原子核
1原子核的组成
2放射性元素的衰变3探测射线的方法
4放射性的应用于防护5核力与结合能
6重核的裂变
7核聚变
8粒子和宇宙。

2020-2021高中物理3-5配套作业:第16章 第3节 动量守恒定律含解析

2020-2021高中物理3-5配套作业:第16章 第3节 动量守恒定律含解析

2020-2021学年高中物理人教版选修3-5配套作业:第16章第3节动量守恒定律含解析第十六章第三节请同学们认真完成[练案2]基础夯实一、选择题(单选题)1.如图所示,两位同学穿旱冰鞋,面对面站立不动,互推后向相反的方向运动,不计摩擦阻力,下列判断正确的是(C)A.互推后两同学总动量增加B.互推后两同学动量相等C.分离时质量大的同学的速度小一些D.互推过程中机械能守恒解析:两位同学组成的系统,所受外力之和为零,动量守恒,则m1v1=m2v2,p1与p2大小相等,方向相反,A、B不正确;若m1>m2,则v1<v2,C正确;互推过程中两同学的动能增大,机械能增加,D 不正确。

2.如图所示,光滑圆槽质量为M,静止在光滑的水平面上,其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处,如将线烧断,小球滑到另一边的最高点时,圆槽的速度为(A)A.0 B.向左C.向右D.不能确定解析:把小球m和物体M作为一个系统,因水平面光滑,故系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒。

3.(2020·全国百所名校模拟统考一)如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,一个光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上,弧形槽底端与水平面相切,让一个物块从槽上高h处由静止开始下滑。

下列说法正确的是(D)A.物块沿槽下滑的过程中,物块的机械能守恒B.物块沿槽下滑的过程中,物块与槽组成的系统动量守恒C.从物块压缩弹簧到被弹开的过程中,弹簧对物块的冲量等于零D.物块第一次被反弹后一定不能再次回到槽上高h处解析:物块沿槽下滑过程中,物块与弧形槽组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒,故AB错误;从物块压缩弹簧到被弹开的过程中,物块受到的冲量等于物块动量的变化,物体的动量变化量不为零,故物体受到的冲量不为零,C错误;物块反弹后追上弧形槽,上升到最高点时,物块和弧形槽具有相同的速度,全过程系统机械能守恒,故物块不能回到槽上高h处,D正确.4.如图所示,半径分别为R和r(R>r)的甲、乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连,在水平轨道CD上一轻弹簧被a、b两小球夹住,同时释放两小球,a、b球恰好能通过各自的圆轨道的最高点。

高中物理选修3-5-16章复习

高中物理选修3-5-16章复习

动量守恒定律 P=P´ 或△P=0 △P1= -△P2 I1=-I2
3:适用条件:系统不受外力或者所受外力 之和为零
动量守恒定律
4:适用对象:
A:正碰、斜碰和任何形式的相互作用 B:由两个或者多个物体组成的系统 C:高速运动或低速运动 D:宏观物体或微观物体
实验三
实验五:多个物体发生相互作用
F21t1= m1v’1- m1v1= P’1- P1
对2号球用动量定理
F12t2= m2v’2 -m2v2= P’2- P2 根据牛顿第三定律: F12=-F21;且t1=t2
证明过程2
F12t2= -F21t1 m1v’1- m1v1=-(m2v’2 -m2v2) P’1- P1=-(P’2- P2) 即 m 1 v’ 1 + m 2 v ’ 2 = m 1 v1 + m 2 v 2 P’1+ P’2= P1+ P2 P’=P
2:系统:相互作用的物体通 称为系统。
3:内力:系统中各物体之间的 相互作用力叫做内力。
4:外力:系统外的物体对系统内 物体的作用力。
理论推导
推导过程
根据动量定理:
对m1: F1t=m1V1´-m1V1 对m2: F2t=m2V2 ´ -m2V2 根据牛顿第三定律:F1=-F2 F1t=-F2t
质量m1=10g的小球在光滑水平面上 以V1=30cm/s的速率向右运动,恰遇上 质量m2=50g的小球以V2=10cm/s的速率 向左运动,碰撞后小球m2恰好静止,那 么碰撞后小球m1的速度大小是多大?方 向如何?
解答
解:以水平向右方向为正方向(确定正方向)
V1=30cm/s,V2=-10cm/s, V2´=0
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高中物理人教版选修3-5第十六章动量守恒定律3.动量守恒
定律
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
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 .只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒
C .只要系统中有一个物体具有加速度,系统动量就不守恒
D .系统中所有物体的加速度为零时,系統的总动量不一定守恒
2.关于牛顿运动定律和动量守恒定律的适用范围,下列说法正确的是( )
A .牛顿运动定律也适合解决高速运动的问题
B .牛顿运动定律也适合解决微观粒子的运动问题
C .动量守恒定律既适用于低速,也适用于高速运动的粒子
D .动量守恒定律适用于宏观物体,不适用于微观粒子
3.如图所示,质量为M 的盒子放在光滑的水平面上,盒子内表面不光滑,盒内放有一块质量为m 的物体。

从某一时刻起给m 一个水平向右的初速度v 0,那么在物块与盒子前后壁多次往复碰撞后( )
A .两者的速度均为零
B .两者的速度总不会相等
C .物体的最终速度为0mv M ,水平向右
D .物体的最终速度为0mv M m
,水平向右 4.如图所示,质量为M 的小车静止在光滑的水平地面上,小车上有n 个质量为m 的小球,现用两种方式将小球相对于地面以恒定速度v 向右水平抛出,第一种方式是将n 个小球一起抛出;第二种方式是将小球一个接一个地抛出,比较这两种方式抛完小球后小车的最终速度( )
A .第一种较大
B .第二种较大
C.两种一样大
D.不能确定
5.一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度 v=2 m/s,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙的质量比为3∶1.不计质量损失,取重力加速度 g=10 m/s 2,则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( )
A.B.
C.D.
二、多选题
6.如图所示,在光滑的水平面上有一静止的斜面,斜面光滑,现有一个小球从斜面顶点由静止释放,在小球下滑的过程中,以下说法正确的是()
A.斜面和小球组成的系统动量守恒
B.斜面和小球组成的系统仅在水平方向上动量守恒
C.斜面向右运动
D.斜面静止不动
7.如图所示,A、B两物体质量之比m A:m B=3:2,原来静止在平板小车C上,A、B 间有一根被压缩的弹簧,地面光滑。

当弹簧突然释放后,则()
A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成的系统动量守恒
B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B、C组成的系统动量守恒C.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成的系统动量守恒
D.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C组成的系统动量守恒
8.如图所示,A、B两个小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动,它们的动量大小分别为p1和p2,碰撞后A球继续向右运动,动量大小为p1′,此时B球的动量大小为p2′
,则下列等式成立的是
A.p1+p2=p1′+p2′
B.p1-p2=p1′+p2′
C.p1′-p1=p2′+p2
D.-p1′+p1=p2′+p2
三、填空题
9.某同学质量为60kg,在军事训练中要求他从岸上以2m/s的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上,然后去执行任务,小船的质量是140kg,原来的速度是0.5m/s,该同学上船后又跑了几步,最终停在船上。

此时小船的速度大小为________m/s,此过程该同学动量的变化大小为_______kg·m/s。

10.质量为M的物块静止在光滑水平桌面上,质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后,以水平速度2v0/3射出.则物块的速度为_______,此过程中损失的机械能为______.
四、解答题
11.牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载,A、B两个玻璃球相碰,碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15∶16.分离速度是指碰撞后B对A的速度,接近速度是指碰撞前A对B的速度.若上述过程是质量为2m的玻璃球A以速度v0碰撞质量为m的静止玻璃球B,且为对心碰撞,求碰撞后A、B的速度大小.
12.如图所示,木块A的质量m A=1kg,足够长的木板B的质量m B=4kg,质量为m C=2kg 的木块C置于木板B上,水平面光滑,B、C之间有摩擦.现使A以v0=10m/s的初速度向右匀速运动,与B碰撞后将以v A′=4m/s的速度弹回.求:
(1)B运动过程中的最大速度.
(2)C运动过程中的最大速度.
参考答案
1.B
【详解】
A .若系统内存在着摩擦力,而系统所受的合外力为零,系统的动量仍守恒,故A 错误;
B .只要系统所受到合外力为零,则系统的动量一定守恒,故B 正确;
C .系统中有一个物体具有加速度时,系统的动量也可能守恒,比如碰撞过程,两个物体的速度都改变,都有加速度,单个物体受外力作用,系统的动量却守恒,故C 错误;
D .系统中所有物体的加速度为零时,系统所受的合外力为零,即系统的总动量一定守恒,故D 错误。

故选B 。

2.C
【解析】牛顿运动定律只适合研究低速、宏观问题,动量守恒定律适用于目前为止物理学研究的各个领域,选项C 正确.
3.D
【详解】
选物体与盒子组成的系统为研究对象,由于盒子放在光滑的水平面上,物块与盒子前后壁多次往复碰撞后,系统获得最终共同的速度,根据系统动量守恒,有
mv 0=(M +m )v
所以物体的最终速度为
0mv v m M
=+ v 方向与v 0同向,即方向水平向右,故D 正确,ABC 错误。

故选D 。

4.C
【解析】抛球的过程动量守恒,第一种方式全部抛出,取向右为正方向,0=nmv -Mv′,得v′=
nmv M
;第二种方式是将小球一个接一个地抛出,每抛出一个小球列动量守恒方程,由数学归纳的思想可得v′=nmv M ,C 正确。

5.D
【详解】
试题分析:炮弹到达最高点时爆炸时,爆炸的内力远大于重力(外力),遵守动量守恒定律;当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片,两片炸弹都做平抛运动.根据平抛运动的基本公式即可解题.
规定向右为正,设弹丸的质量为4m ,则甲的质量为3m ,乙的质量为m ,炮弹到达最高点时爆炸时,爆炸的内力远大于重力(外力),遵守动量守恒定律,则有01243mv mv mv =+,则
1283v v =+,两块弹片都做平抛运动,高度一样,则运动时间相等,1t s ===,水平方向做匀速运动,111222x v t v x v t v ====,,则1283x x =+,结合图象可知,D 的位移满足上述表达式,故D 正确.
6.BC
【解析】
斜面与小球组成的系统所受合外力不为零,则系统动量不守恒,A 错误;系统在水平方向所受合外力为零,系统在水平方向动量守恒,B 正确;小球下滑时速度斜向左下方,小球在水平方向有向左的动量,系统在水平方向动量守恒,系统初动量为零,由动量守恒定律可知,斜面在水平方向有向右的动量,斜面向右运动,C 正确,D 错误.
7.BCD
【详解】
AB .若A 、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同,弹簧释放后,若A 、B 两物体仍静止,则A 、B 两物体动量守恒,A 、B 、C 构成系统动量守恒,若A 、B 两物体发生滑动,A 、B 两物体受到的摩擦力不同,系统动量不守恒,而A 、B 、C 构成的系统所受合外力为0,系统动量守恒,A 错误,B 正确;
CD .若A 、B 所受的摩擦力大小相等,A 、B 两物体构成的系统所受合外力为0,动量守恒,A 、B 、C 构成的系统所受合外力为0,动量守恒,CD 正确。

故选BCD 。

8.BD
【解析】
因水平面光滑,所以A 、B 两球组成的系统动量守恒.由于p 1、p 2、p 1'、p 2'均表示动量的大小,所以碰前的动量为p 1-p 2,碰后的动量为p 1'+p 2',选项B 正确;经变形得-p 1'+p 1=p 2'+p 2,
选项D 正确.
9.0.25 105
【解析】由动量守恒mv 1-Mv 2=(M +m )v
得v =0.25m/s
Δp=mv 1-mv =105kg·m/s
10.013mv v M =;20518M m mv M
- 【详解】 子弹穿过物块过程动量守恒0012mv 3v m
Mv =+,解得013mv v M
=, 系统损失的机械能即动能2022012()3222
v m mv Mv E ∆=--=20518M m mv M - 11.1748v 0 3124v 0 【解析】设A 、B 球碰撞后速度分别为v 1和v 2
由动量守恒定律得2mv 0=2mv 1+mv 2 且由题意知210v v v -=1516
解得v 1=1748
v 0,v 2=3124v 0 12.(1)3.5m/s ,方向向右 (2)
73
m/s ,方向向右 【详解】 (1)碰后瞬间B 速度最大,选向右为正方向,由动量守恒定律得
m A v 0=m A (-v A ′)+m B v B
所以
v B =011014=4
A A A
B m v m v m '
+⨯+⨯m/s=3.5 m/s 方向向右
(2)B 、C 以共同速度运动时,C 速度最大,选向右为正方向, 由动量守恒定律得
m B v B =(m B +m C )v C
所以
v C=
4 3.5
=
42
B B
B C
m v
m m

++
m/s=
7
3
m/s
方向向右。

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