第1章 动量及其守恒定律 习题课1 动量守恒定律及其应用-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理选择性必修第一册（鲁科版2019）

XINKECHENG XUEAN第1章动量及其守恒定律 习题课1动量守恒定律的应用 物理观念 具有与动量及其守恒定律等相关的比较清晰的相互作用观念和能量观念。 (1)掌握“人船模型”的分析方法。 (2)掌握子弹打木块模型的分析方法。 核心 科学思维 (3)掌握弹簧类碰撞模型的分析方法。 素养 (4)掌握“滑块一木板”模型的分析方法 导学 体会动量定理、动量守恒定律在生产、生活中的应用，认识物理与生活和 科学态度与责任 科技的紧密联系，有学习物理、服务社会的志趣。 综合提能（一） 反冲运动中的“人船模型” 工融通知能] (2)画关系图：画出各物体的位移关系图，找出 1.“人船模型”的特征 它们相对地面的位移的关系。 两个原来静止的物体发生相互作用时，若所 [特别提醒] 受外力的矢量和为0，则动量守恒。在相互作 “人船模型”不一定是人和船，可以是人和小车、滑 :块和斜面等。 用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之 比等于质量的反比。这样的问题归为“人船 [典例]长度为L、质量为M 模型”问题。 的平板车的左端紧靠着墙壁，右 2.“人船模型”的运动特点 端站着一个质量为m的人（可视 两个物体的运动特点是“人”走“船”行，“人”停 为质点)，某时刻人向左跳出，恰好落到车的左 “船”停。 端，而此时车已离开墙壁有一段距离，那这段距 3.处理“人船模型”的两个关键 离为（车与水平地面间的摩擦不计） () (1)处理思路：利用动量守恒定律，先确定两物体的 A.L B.i1 M 速度关系，再确定两物体通过的位移的关系。 mL ML ①用“人船模型”求位移的题目，系统原来处 C.M千m D.M+m 于静止状态，然后系统内物体相互作用，此 [听课记录] 时动量守恒表达式经常写成1y一m2v2=0 的形式，式中v1、v2是m1、m2末状态时的瞬 时速率。 ②在系统内物体相互作用的过程中，任意时 刻的系统总动量为0，因此任意时刻的瞬时： .…/方法技巧/ 速率1和2都与各物体的质量成反比，所 “人船模型”的推广应用 以全过程的平均速度也与质量成反比，即有 (1)对于原来静止，相互作用过程中动量守恒的 两个物体组成的系统，无论沿什么方向运动，“人船模 m101一m22=0。 型”均可应用。 ③如果两物体相互作用的时间为t,在这段 (2)原来静止的系统在某一个方向上动量守恒，运 时间内两物体的位移大小分别为S1和$2，则：动过程中，在该方向上也可应用处理“人船模型”问题 的思路来处理。 有m-m号=0，即m一m=0。 用了23 高中同步导学物理选择性必修第一册 XINKECHENG XUEAN :2.如图所示，一个倾角为α的直 [针对训练] 角斜面体静置于光滑水平面 1.(2022·福州高二检测)载人气球原来静止于高h 上，斜面体质量为M,顶端高度 的高空，气球（不含人）质量为M,人的质量为m。: 为h。今有一质量为m的小物体（可视为质点），沿 若人可沿绳滑至地面（人和气球均可视为质点）， 光滑斜面下滑，当小物体从斜面顶端自由下滑到底 则绳至少长 端时，斜面体在水平面上移动的距离是 () Mh mh Mh mh A.M+m B.M+m A.M+m B.M+m C.(M+m)h D.(M+m)h mh Mh m M C.(M+m)tan a D.(M+m)tan a 综合提能（二） 子弹打木块模型 [融通知能] [针对训练] 1.如图所示，子弹水平射入放 1,子弹打木块的过程很短暂，认为该过程内力远大于 外力，则系统动量守恒 在光滑水平地面上静止的木 2.在子弹打木块过程中摩擦生热，系统机械能不守 块后不再穿出，此时木块动能 7777777777777777 恒，机械能向内能转化。 增加了6J,那么此过程产生的内能可能为( 3.若子弹不穿出木块，二者最后有共同速度，机械能 、 A.10J B.3J C.6J D.4J 损失最多。 2.如图所示，在光滑水平面 @ 上有一辆质量M=8kg [典例] 如图所示，一质量为M的木块放 的平板小车，车上有一个 在光滑的水平面上，一质量为m的子弹以初速 质量m=1.9kg的木块，木块距小车左端6m 度。水平打进木块并留在其” M (木块可视为质点)。车与木块一起以= 中，设子弹与木块之间的相互 777 1m/s的速度水平向右匀速行驶。一颗质量 作用力为f。则： m=0.1kg的子弹以v=179m/s的初速度 (1)子弹、木块的共同速度是多少？ 水平向左飞，瞬间击中木块并留在其中。如 (2)过程中的摩擦生热是多少？ 果木块刚好不从车上掉下，求木块与平板小 (3)子弹在木块内运动的时间为多长？ 车之间的动摩擦因数u(g取10m/s2)。 (4)子弹、木块相互作用过程中子弹、木块发生 的位移以及子弹打进木块的深度分别是多少？