第章动量守恒定律全章教学案及课时作业

2012年春学期高二(1)物理教学案(16)

课题: 16．1 实验：探究碰撞中的不变量

主备人：邵洪胜

教学目标：1、明确探究碰撞中的不变量的基本思路．

2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法．

教学内容：

物理学中研究运动过程中的守恒量具有特别重要的意义，本节通过实验探究碰撞过程中的什么物理量保持不变(守恒)．

1．实验探究的基本思路

⑴一维碰撞：如图所示，A 、B 是悬挂起来的钢球，把小球A 拉起使其悬线与竖直线夹一角度a ，放开后A 球运动到最低点与B 球发生碰撞，碰后B 球

摆幅为β角．如两球的质量m A =m B ，碰后A 球静止，B 球摆角β=

α，这说明A 、B 两球碰后交换了速度；

如果m A >m B ，碰后A 、B 两球一起向右摆动；

如果m A

以上现象可以说明什么问题？

⑵追寻不变量

2．实验条件的保证、实验数据的测量

⑴实验必须保证碰撞是一维的，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;

⑵用天平测量物体的质量；

⑶测量两个物体在碰撞前后的速度．(气垫导轨)

3．实验方案

⑴用气垫导轨作碰撞实验

⑵用小车研究碰撞

例题分析：

光滑桌面上有1、2两个小球.1球的质量为0.3kg,以8m/s跟质量0.1kg的静止的2球发生碰撞, 碰撞后2球的速度变为9m/s,1球的速度变为5m/s,方向与原来相同.根据这些实验数据,小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?计算说明该猜想成立吗?

(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?计算说明该猜想成立吗？

(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?请计算说明

随堂训练：

1.关于一维碰撞,下列说法正确的是 ( )

A.两个大小相等的刚性小球作对心正碰一定是一维碰撞

B一个运动的球与一个静止的小球碰撞一定是一维碰撞

C.两个物体碰撞前后均沿同一直线运动的碰撞是一维碰撞

D.两个物体碰撞时的相互作用力与它们碰撞前的速度在同一直线上的碰撞是一维碰撞

2.由两物体组成的系统在光滑水平面上发生一维碰撞,这个系统中 ( )

A.一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度

B.一个物体受的力与另一个物体受的力相等

C.两个物体的mv的变化总是大小相等、方向相反

D.系统总mv的变化为零

作业16

学号姓名.

1、在滑冰场上,甲、乙两小孩分别坐在滑板上,原来静止不动,在相互猛推一下后分别向相反方向运动,假定两滑板与冰面间的动摩擦因数相同,若甲在冰面上滑行的距离比乙远,这是由于 ( )

A.在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力

B.在推的过程中,甲推乙的时间小于乙推甲的时间

C.在刚分开时,甲的初速度大于乙的初速度

D.在分开后, 甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小

2、如图所示,质量相等的A、B两球,从相同的高度同时由静止释

放,碰撞后( )

A.一定能回到相同的高度

B.可能回到不同的高度

C. 碰撞后,两球可能都静止

D. 碰撞后,两球可能都偏向同一方向

3、根据作用力和反作用力的特点,发生一维碰撞的两物体(除相互作用力外,系统不受外力)

( )

A、两物体的mΔv一定等值反向，故系统碰撞前后的mv乘积的矢量和一定相等

B、两物体的动能的变化量一定相等

C、两物体的mΔv一定等值反向，故系统碰撞前后的mv乘积的代数和一定相等

D、系统的总动能可能减小

4、物体A的质量是物体B的2倍，两者中间压缩着一轻质弹簧，放在光滑的水平面上，现由静止同时放开两物体，则一小段时间内( )

A、A的速率是B的一半

B、A的mv大于B的mv

C、A受的力大于B受和力

D、系统总mv的矢量和为零

5、如图所示，两个小球在光滑的水平面上沿同一直线运动，已知m1=2kg，m2=4kg，m1以2m/s的速度向右运动，m2以8m/s的速度向左运动，

两球相碰后，m1以10m/s的速度向左运动，由此可知

( )

A、相碰后m2的速度大小为2m/s，方向向右

B、相碰后m2的速度大小为2m/s，方向向左

C、在相碰过程中，m2的mv改变大小为24kgm/s，方向向右

D、在相碰过程中，m1的mv改变大小为24kgm/s，方向向左

6、在光滑的水平面上有两辆静止小车，两车上各站着一个人，两车(包含负载)的总质量均为M，设甲车上的人接到一个质量为m、沿水平方向抛来的速度为V的篮球，乙车上的人把原来在车上的一个同样的篮球沿水平方向以同样速度抛出去，则这两种情况下，甲、乙两车所获得的速度大小的关系是( ) A、V甲> V乙B、V甲< V乙C、V甲= V乙D、无法确定

7、如图所示,甲、乙、丙、丁四个图中相互作用的两物体，作用前后系统的mv乘积的矢量和相等的是( )

A、甲图中相互作用的两球碰撞发生在光滑水平面上

B、乙图中A、B两物体在光滑水平面上通过弹簧相互作用，同时B物体受到水平外力F的作用

C、丙图中A、B两物体在粗糙的水平面上通过摩擦力发生相互作用

D、丁图中系统在光滑水平面上通过磁场发生相互作用

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甲乙丙丁