第一章 课时3-5 动量守恒定律(1)-（3）（课时学案）- 2022-2023学年高二新教材物理选择性必修一【课时学案·作业】人教版

学习札记 · · 课时 3 动量守恒定律（1） ⊙ 学习目标：动量守恒定律。 ⊙ 重点难点：动量守恒定律。 学 习 过 程 一、基础知识梳理 ● 知识点：动量守恒定律 在第一节中大家已经意识到，两个物体的总动量在碰撞前后是保持不变的。本节我 们从理论上讨论这个结果的必然性。 请完成以下推导。 如图所示，在光滑水平面上，质量是 m 1 的小球 1原来以速度 v 1 运动，质量为 m 2 的小球 2原来以速度 v 2 运动，v 2 >v 1 。 当球 2追上球 1时两球发生正碰，碰撞后球 1的速度是 v 1 ′，球 2的速度是 v 2 ′。 设碰撞瞬间球 2 对球 1 的作用力是 F 1 ，球 1 对球 2 的作用力是 F 2 ，碰撞持续的时 间是 Δt。 对球 1 应用动量定理 对球 2 应用动量定理 根据牛顿第三定律可知 F 1 =-F 2 由以上三式得 上式的物理意义是 。 这就是动量守恒定律。 需要说明的两个问题： 1． 系统 相互作用的几个物体组成一个系统。上述推导中，相互碰撞的两个小球就组成了一 个系统。 2． 内力和外力 系统内各物体之间的作用力是系统的内力， 其它物体对系统内每一个物体的作用 力都是系统的外力。 上述推导中，两个小球之间的作用力是系统的内力，两个小球的重 力和水平面对两个小球的支持力都是系统的外力。 第一章 动量守恒定律 81 学习札记 课时学案作业·物理·选择性必修第一册张 永 第 · · 例 1． A、B 两小车放置在光滑的水平面上， 两车之间有一段轻 弹簧（与两车都不栓接）。 先用两手各控制一辆车，使弹簧处于压缩 状态、两车静止，然后放开双手。 从两手都没有放开到弹簧恢复原长 A． 若两手同时放开，则两车的总动量守恒 B． 若两手同时放开，则两车的总动量不守恒 C． 若先放开一只手后放开另一只手，则两车的总动量守恒 D． 若先放开一只手后放开另一只手，则两车的总动量不守恒 例 2． 两球沿同一条直线相向运动并发生碰撞，碰撞后两球均静止。 可以断定，两球 在碰撞前 A． 质量相等 B． 速度大小相等 C． 动量大小相等 D． 总动量为零 例 3． A、B 两球原来在光滑的水平面上沿同一条直线相向运动，A 球的质量大于 B 球的质量。 若碰后 B 球静止、A 球反向弹回，则碰撞前 A． A 球动量大 B． B 球动量大 C． A 球速度大 D． B 球速度大 例 4． 光滑水平面上甲、乙两物体沿同一直线相向运动，甲物体的速度大小是 6 m/s， 乙物体的速度大小是 2 m/s。 碰撞后两物体的速度方向都与碰撞前相反，速度的大小都 是 4 m/s。 求甲、乙两物体的质量之比。 例 5． 一列火车的总质量为 M，原来在平直轨道上以速度 v 匀速行驶。 某时刻，最后 一节质量为 m 的车厢脱钩，假设列车受到的阻力与质量成正比，列车的牵引力始终不 变，则最后一节车厢刚停止时前面列车的速度是多少？ 82 学习札记 · · 课时 4 动量守恒定律（2） ⊙ 学习目标：碰撞和爆炸中的动量守恒。 ⊙ 重点难点：碰撞和爆炸中的动量守恒。 学 习 过 程 一、基础知识梳理 ● 知识点：碰撞和爆炸中的动量守恒 台球桌上两颗台球间的作用、列车编组站里两节车厢的作用都是碰撞。 碰撞过程和爆炸过程都具有两个特点，一是作用时间极短，一是相互的内力远大于 外力。 由于外力可以忽略，所以系统的动量可以按守恒处理。 例 1． 质量为 M 的沙袋正在空中下落，当它的速度达到 v 1 时，质量为 m 的子弹以速 度 v 2 竖直向上射入沙袋，射穿后瞬间沙袋的速度恰好为 0。求子弹射穿沙袋后继续上升 的高度。 例 2． 质量为 1.99 kg 的木块原来静止在粗糙的水平面上， 与水平面间的动摩擦因 数是 0.5。一颗质量为 10 g 的子弹以 400 m/s 的水平速度射入木块，并留在木块中。求木 块在水平面上滑行的距离。 第一章 动量守恒定律 83 学习札记 课时学案作业·物理·选择性必修第一册张 永 第 · · 例 3． 光滑水平面上放置着两个长木板，质量分别是 m 1 和 m 2 ， m 1 的最右端叠放着一个质量为 m 3 的小铁块。 m 1 和 m 3 以同一速度 v 0 向右运动，与原来静止的 m 2 碰撞，碰撞时间极短。这次碰撞的前 后，以下情况中可能发生的是 A． 碰后 m 3 的速度仍为 v 0 ，m 1 和 m 2 的速度变为 v 1 和 v 2 ，符合 m 1 v 0 =m 1 v 1 +m 2 v 2 B． 碰后 m 3 的速度仍为 v 0 ，m 1 和 m 2 的速度均变为 v，符合 m 1 v 0 =（m 1 +m 2 ）v C． 碰后 m 1 、m 2 、m 3 的速度分别变为 v 1 、v 2 、