第三节 动量守恒定律导学案,碰撞,反冲

第三节 动量守恒定律导学案

知识与回顾：动量定理：

牛顿第三定律：

新课学习一、系统 内力和外力

1、系统：

2、内力：

3、外力： 二、碰撞的探究

光滑水平面上做匀速运动的两个小球，质量分别是m 1和m 2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是v 1和v 2，且v 1>v 2，过一段时间后，m 2追上了m 1两球发生碰撞，碰撞后的速度分别是v 1′和v 2′。

问题1：碰撞前系统总动量是多少？ 问题2：碰撞后系统总动量是多少？

问题3：能否要据动量定理与牛顿第三定律推导出两者的关系？ 推导：

三、探究的结论

（1）动量守恒定律内容：

（2）守恒条件：_______________________ 或者_______________________

特殊情况：___________________________

（3）表达式：

二 课堂互助探究

AB1、一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块，并留在其中，A 、B 用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示，则在子弹打中木块A 及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统 A ．动量守与恒、机械能守恒

B ．动量不守恒、机械能守恒

C ．动量守恒、机械能不守恒

D ．无法判断动量、机械能是否守恒

AB2、如图7-10所示，用细线挂一质量为M 的木块，有一质量为

m 的子弹自左向右水平射穿此木块，穿透前后子弹的速度分别为0v 和v （设子弹穿过木块的时间和空气阻力不计），木块的速度大小为（ ）

A ．M mv mv /)(0+

B ．M mv mv /)(0-

C ．)/()(0m M mv mv ++

D ．)/()(0m M mv mv +-

AB3. 如图所示，质量为2kg 的物体A 以4.0m/s 的速度在光滑水平面上自右向左运动；一颗质量为20g 的子弹以500m/s 的速度自左向右穿过物体A ，并使A 处于静止状态，则子弹穿过A 后的速度为_________，子弹穿过A 的过程中损失动能为________。转化的内能为_________________

三 课堂分层提高

AB4. 质量为M 的物体块与质量为m 的物体中间有一压缩弹簧，将M ，m 放在光滑水平面上，由静止同时放开后，两物块同时向相反方向弹出，M 的速度为υ1，m 的速度为υ2，请写出它们的动量守恒方程 .

AB5. 质量为M 的原子核，原来处于静止状态，当它以速度υ放出一个质量为m 的粒子时，剩余部分的速度为υ1，请写出它们动量守恒方程 .

四 课后巩固

AB1：在列车编组站里，一辆m 1 = 1.8×104 kg 的货车在平直轨道上以 v 1 = 2 m/s 的速度运动，碰上一辆m 2 = 2.2×104 kg 的静止货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰撞后的运动速度。

AB2 一枚在空中飞行的导弹，质量为 m ，在某点的速度为 v ，方向水平，如图所示。导弹在该点突然炸裂成两块，其中质量为 m 1 的一块沿着与 v 相反的方向飞去，速度 v 1 。求炸裂后另一块的速度 v 2 。

AB3．如图7所示，在高h ＝1.25 m 的光滑平台上，有一个质量为m 2＝0.3 kg 的物体B 静止在平台上，另一个质量为m 1＝0.2 kg 的物体A 以速度v ＝5 m/s 向B 运动，A 、B 碰撞后分离，物体B 最后落在平台右边离平台右边缘水平距离为2 m 处，求物体A 应落在平台的哪侧，离平台边缘的水平距离．

A4．如图6所示，一轻质弹簧两端连着物体A 和B ，放在光滑的水平面上．物体A 被水平速度为v 0的子弹射中并嵌在其中．已知物体A 的质量是物体B 的质量的3/4，子弹的质量是物体B 的质量的1/4，求：

(1)A 物体获得的最大速度；

(2)弹簧压缩到最短时B 的速度．

V 1

v 0

三 课堂互助学习一 碰撞

（1）弹性碰撞前后系统动能 ．

其基本方程为动量方程：① m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′ 能量方程：② ．

（2）A 、B 两物体发生弹性碰撞，设碰前A 初速度为v 0，B 静止，则基本方程为

动量方程：① 能量方程：②

可解出碰后速度 v A = ，v B = ，

若m A =m B ，则v A = ，v B = ，即质量相等的两物体发生弹性碰撞的前后，两物体速度 （这一结论也适用于B 初速度不为零时）．

（3）完全非弹性碰撞有两个主要特征. A 、B 两物体发生完全非弹性碰撞，设碰前A 初速度为v 0， ①碰撞过程中系统的动能损失 ．②碰后两物体速度 ．

③则基本方程为动量方程： ；能量方程： AB1 如图1所示，ABC 为一固定在竖直平面内的光滑轨道，BC 段水平，AB 段与BC 段平滑连接。质量为1m 的小球从高位h 处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道BC 段上质量为2m 的小球发生碰撞，碰撞后两球两球的运动方向处于同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失。求碰撞后小球2m 的速度大小2v ；

AB2．一质量M=0.8kg 的小物块，用长l=0.8m 的细绳悬挂在天花板上，处于静止状态。一质量m=0.2kg 的粘性小球以速度v 0=10m/s 水平射向物块，并与物块粘在一起，小球与物块相互作用时间极短可以忽略，不计空气阻力，重力加速度g 取10m/s 2。求：

（1）小球粘在物块上的瞬间，小球和物块共同速度的大小； （2）小球和物块摆动过程中，细绳拉力的最大值； （3）小球和物块摆动过程中所能达到的最大高度。

A3 如图所示，在距水平地面高h ＝0.80m 的水平桌面一端的边缘放置一个质量m ＝0.80kg 的木块B ，桌面的另一端有一块质量M =1.0kg 的木块A 以初速度v 0=4.0m/s 开始向着木块B 滑动，经过时间t =0.80s 与B 发生碰撞，碰后两木块都落到地面上。木块B 离开桌面后落到地面上的D 点。设两木块均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知D 点距桌面边缘的水平距离s =0.60m ，木块A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，

重力加速度取g ＝10m/s 2

。求： （1）两木块碰撞前瞬间，木块A 的速度大小； （2）木块B 离开桌面时的速度大小； （3）木块A 落到地面上的位置与D 点之间的距离。