第一篇：高中物理選修3-5動量守恒定律的應用

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選修3-5 第十六章 動量守恒定律

【動量定理】

一、動量

1、動量：運動物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動量．P=mv ①是矢量，方向與速度方向相同；動量的合成與分解，按平行四邊形法則、三角形法則。是狀態(tài)量；

②通常說物體的動量是指運動物體某一時刻的動量(狀態(tài)量)，計算物體此時的動量應取這一時刻的瞬時速度。③是相對量；物體的動量亦與參照物的選取有關(guān)，常情況下，指相對地面的動量。單位是kg·m/s；

2、動量的變化及其計算方法

①ΔP=P一P0，主要計算P0、P在一條直線上的情況。

②利用動量定理ΔP=F·t，通常用來解決P0、P不在一條直線上或F為恒力的情況。

二、沖量

1、沖量：力和力的作用時間的乘積叫做該力的沖量．I= F·t ①是矢量，如果在力的作用時間內(nèi)，力的方向不變，則力的方向就是沖量的方向；沖量的合成與分解，按平行四邊形法則與三角形法則．

②沖量不僅由力的決定，還由力的作用時間決定。而力和時間都跟參照物的選擇無關(guān)，所以力的沖量也與參照物的選擇無關(guān)。單位是N·s；

2、沖量的計算方法

①I= F·t．采用定義式直接計算、主要解決恒力的沖量計算問題。I=Ft ②利用動量定理 Ft=ΔP．主要解決變力的沖量計算問題，但要注意上式中F為合外力（或某一方向上的合外力）。

三、動量定理

1、動量定理：物體受到合外力的沖量等于物體動量的變化．Ft=mv一mv0

2、應用動量定理的思路：

（1）明確研究對象和受力的時間（明確質(zhì)量m和時間t）；

（2）分析對象受力和對象初、末速度（明確沖量I合，和初、未動量P0，P）；

（3）規(guī)定正方向，目的是將矢量運算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運算；

（4）根據(jù)動量定理列方程

例1.質(zhì)量為60 kg的建筑工人,不慎從高空跌下,幸好彈性安全帶的保護使他懸掛起來。已知彈性安全帶的緩沖時間是1.5 s,安全帶自然長度為5 m,g取10 m/s,則安全帶所受的平均沖力的大小為()A.500 N

例2.如圖所示,一個質(zhì)量為1 kg的滑塊在固定于豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑軌道內(nèi)運動,若滑塊在圓心等高處的C點由靜止釋放,到達最低點B時的速度為5 m/s,求滑塊從C點到B點的過程中合外力的沖量。B.1 100 NC.600 N

D.1 000 N / 8

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【動量守恒定律】

一、動量守恒定律

1、內(nèi)容：相互作用的物體，如果不受外力或所受外力的合力為零，它們的總動量保持不變，即作用前的總動量與作用后的總動量相等．

2、動量守恒定律適用的條件

①系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零． ②當內(nèi)力遠大于外力時．

③某一方向不受外力或所受合外力為零，或該方向上內(nèi)力遠大于外力時，該方向的動量守恒．

3、常見的表達式

①p=p0，其中p、p0分別表示系統(tǒng)的末動量和初動量，表示系統(tǒng)作用前的總動量等于作用后的總動量。②Δp=0，表示系統(tǒng)總動量的增量等于零。

③Δp1=－Δp2，其中Δp1、Δp2分別表示系統(tǒng)內(nèi)兩個物體初、末動量的變化量，表示兩個物體組成的系統(tǒng)，各自動量的增量大小相等、方向相反。

其中①的形式最常見，具體來說有以下幾種形式

A、m1vl＋m2v2＝m1vl＋m2v2，各個動量必須相對同一個參照物，適用于作用前后都運動的兩個物體組成的系統(tǒng)。B、0= m1vl＋m2v2，適用于原來靜止的兩個物體組成的系統(tǒng)。

C、m1vl＋m2v2=（m1＋m2）v，適用于兩物體作用后結(jié)合在一起或具有共同的速度。//

4、動量守恒定律的“四性”

在應用動量守恒定律處理問題時,要注意“四性”

①矢量性：動量守恒定律是一個矢量式，對于一維的運動情況，應選取統(tǒng)一的正方向，凡與正方向相同的動量為正，相反的為負。若方向未知可設與正方向相同而列方程，由解得的結(jié)果的正負判定未知量的方向。

②瞬時性：動量是一個狀態(tài)量，即瞬時值，動量守恒指的是系統(tǒng)任一瞬時的動量恒定，列方程m1vl＋m2v2＝m1vl＋m2v2時，等號左側(cè)是作用前各物體的動量和，等號右邊是作用后各物體的動量和，不同時刻的動量不能相加。

③相對性：由于動量大小與參照系的選取有關(guān)，應用動量守恒定律時，應注意各物體的速度必須是相對于同一慣性參照系的速度，一般以地球為參照系

④普適性：動量守恒定律不僅適用于兩個物體所組成的系統(tǒng)，也適用于多個物體組成的系統(tǒng)，不僅適用于宏觀物體組成的系統(tǒng)，也適用于微觀粒子組成的系統(tǒng)。

/

/

例

1、一輛質(zhì)量為60kg的小車上有一質(zhì)量為40kg的人（相對車靜止）一起以2m／s的速度向前運動，突然人相對車以 4m／s的速度向車后跳出去，則車速為多大？

例

2、兩名質(zhì)量相等的滑冰人甲和乙都靜止于光滑的水平冰面上,現(xiàn)在其中一人向另一人拋出一籃球,另一人接球后再拋出,如此反復幾次后,甲和乙最后的速率關(guān)系是()A.若甲最先拋球,則一定是v甲>v乙B.若乙最后接球,則一定是v甲>v乙

C.只有甲先拋球,乙最后接球,才有v甲>v乙D.無論怎么拋球和接球,都是v甲>v乙

5、應用動量守恒定律的基本思路

①明確研究對象和力的作用時間，即要明確要對哪個系統(tǒng)，對哪個過程應用動量守恒定律。②分析系統(tǒng)所受外力、內(nèi)力，判定系統(tǒng)動量是否守恒。

③分析系統(tǒng)初、末狀態(tài)各質(zhì)點的速度，明確系統(tǒng)初、末狀態(tài)的動量。④規(guī)定正方向，列方程。

⑤解方程。如解出兩個答案或帶有負號要說明其意義。/ 8

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例

3、如圖所示,在光滑水平面上靜止著一傾角為θ、質(zhì)量為M的斜面體B。現(xiàn)有一質(zhì)量為m的物體A以初速度v0沿斜面向上滑,若A剛好可以到達B的頂端,求A滑到B的頂端時A的速度的大小。

二、碰撞

碰撞指的是物體間相互作用持續(xù)時間很短，而物體間相互作用力很大的現(xiàn)象．在碰撞現(xiàn)象中，一般都滿足內(nèi)力遠大于外力，故可以用動量守恒定律處理碰撞問題．

1、彈性碰撞

在彈性力作用下，碰撞過程只產(chǎn)生機械能的轉(zhuǎn)移，系統(tǒng)內(nèi)無機械能的損失的碰撞，稱為彈性碰撞。

設兩小球質(zhì)量分別為m1、m2，碰撞前后速度為v1、v2、v1、v2，碰撞過程無機械能損失，求碰后二者的速度．

根據(jù)動量守恒

m1 v1＋m2 v2＝m1 v1＋m2 v2 ??①

根據(jù)機械能守恒

?m1 v1十?m2v2= ?m1 v1十?m2 v2 ??②

由①②得v1= /2

2/2

/2

/

/

/

/?m/1?m2v1?2m2v2m1?m2?，v2=

/

?m2?m1v2?2m1v1m1?m2?

仔細觀察v1、v2結(jié)果很容易記憶，當v2=0時v1= ////

?m1?m2v1?m1?m2，v2=

/

2m1v1

m1?m

2①當v2=0時；m1=m2 時v1=0，v2=v

1這就是我們經(jīng)常說的交換速度、動量和能量．

②m1＞＞m2，v1=v1，v2=2v1．碰后m1幾乎未變，仍按原來速度運動，質(zhì)量小的物體將以m1的速度的兩倍向前運動。③m1《m2，vl=一v1，v2=0．

碰后m1被按原來速率彈回，m2幾乎未動。

2、非彈性碰撞

①非彈性碰撞：受非彈性力作用，使部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的碰撞稱為非彈性碰撞。

②完全非彈性碰撞：是非彈性碰撞的特例，這種碰撞的特點是碰后粘在一起，或碰后具有共同速度，其動能損失最大。

注意：在碰撞的一般情況下系統(tǒng)動能都不會增加（有其他形式的能轉(zhuǎn)化為機械能的除外，如爆炸過程），這也常是判斷一些結(jié)論是否成立的依據(jù)． ////

三、幾種常見模型

模型

1、子彈打擊木塊模型

子彈打木塊實際上是一種完全非彈性碰撞。作為一個典型，它的特點是：子彈以水平速度射向原來靜止的木塊，并留在木塊中跟木塊共同運動。

例1.如圖所示,質(zhì)量為 m 的子彈以初速度 v0射向靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為 M 的木塊，并留在木塊中不再射出，子彈鉆入木塊深度為 d.求木塊與子彈相對靜止時的速度，木塊對子彈的平均阻力的大小和該過程中木塊前進的距離． / 8

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變式練習

1、子彈以一定的初速度射入放在光滑水平面上的木塊中，并共同運動下列說法中正確的是： A、子彈克服阻力做的功等于木塊動能的增加與摩 擦生的熱的總和 B、木塊對子彈做功的絕對值等于子彈對木塊做的功 C、木塊對子彈的沖量大小等于子彈對木塊的沖量

D、系統(tǒng)損失的機械能等于子彈損失的動能和子彈對木塊所做的功的差

總結(jié)子彈打擊木塊模型

1.運動性質(zhì)：子彈對地在滑動摩擦力作用下勻減速直線運動；木塊在滑動摩擦力作用下做勻加速運動。

2.符合的規(guī)律：子彈和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，機械能不守恒。

3.共性特征：一物體在另一物體上，在恒定的阻力作用下相對運動，系統(tǒng)動量守恒，機械能不守恒 ΔEK=Q = f 滑d相對

變式練習

2、如圖所示，質(zhì)量m=20kg的物體以水平速度v0=5m/s滑上靜止在水平地面的平板小車的左端．小車質(zhì)量M=80kg，物體在小車上滑行一段距離后相對于小車靜止．已知物體與平板間的動摩擦因數(shù)μ=0.8，小車與地面間的摩擦可忽略不計，g取10m/s2，求：

（1）物體相對小車靜止時，小車的速度大??；（2）整個過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量；（3）小車在地面上滑行的距離．

模型

2、人船模型

例2.靜止在水面上的小船長為L，質(zhì)量為M，在船的最右端站有一質(zhì)量為m的人，不計水的阻力，當人從最右端走到最左端的過程中，小船移動的距離是多大？

變式練習1.如圖所示,一小車靜止在光滑水平面上,甲、乙兩人分別站在車的左、右兩側(cè),整個系統(tǒng)原來靜止,則當兩人同時相向運動時（）

A.要使小車靜止不動,甲、乙速率必須相等 B.要使小車向左運動,甲的速率必須比乙的大 C.要使小車向左運動,甲的動量必須比乙的大 D.要使小車向左運動,甲的動量必須比乙的小 / 8

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變式練習2.質(zhì)量為m的人站在質(zhì)量為M，長為L的靜止小船的右端，小船的左端靠在岸邊。當他向左走到船的左端時，船左端離岸多遠？

變式練習

3、載人氣球原靜止在高度為H的高空，氣球的質(zhì)量為M，人的質(zhì)量為m，現(xiàn)人要沿氣球上的軟繩梯滑至地面，則繩梯至少要多長？

總結(jié)人船模型

1、“人船模型”是動量守恒定律的拓展應用，它把速度和質(zhì)量的關(guān)系推廣到質(zhì)量和位移的關(guān)系。即：

m1v1=m2v2

則：m1s1= m2s2

2、此結(jié)論與人在船上行走的速度大小無關(guān)。不論是勻速行走還是變速行走，甚至往返行走，只要人最終到達船的左端，那么結(jié)論都是相同的。

3、人船模型的適用條件是：兩個物體組成的系統(tǒng)動量守恒，系統(tǒng)的合動量為零。

模型

3、彈簧模型

例3.如圖所示，質(zhì)量為m的小物體B連著輕彈簧靜止于光滑水平面上，質(zhì)量為2m的小物體A以速度v0向右運動，則當彈簧被壓縮到最短時，彈性勢能Ep為多大？

相互作用的兩個物體在很多情況下，皆可當作碰撞處理，那么對相互作用中兩個物體相距恰“最近”、相距恰“最遠”或恰上升到“最高點”等一類臨界問題，求解的關(guān)鍵都是“速度相等”。

例4.光滑水平面上放著一質(zhì)量為M的槽,槽與水平面相切且光滑,如圖所示,一質(zhì)量為m的小球以v0向槽運動,若開始時槽固定不動,求小球上升的高度(槽足夠高);若槽不固定,則小球上升的高度又為多少? / 8

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【鞏固練習】 子彈打擊木塊

1.如圖所示，一小車停在光滑水平面上，車上一人持槍向車的豎直擋板連續(xù)平射，所有子彈全部嵌在擋板內(nèi)沒有穿出，當射擊持續(xù)了一會兒后停止，則小車

A．速度為零B．對原靜止位置的位移不為零

C．將向射擊方向作勻速運動D．將向射擊相反方向作勻速運動

2.質(zhì)量為3m、長度為L的木塊靜止放置在光滑的水平面上。質(zhì)量為m的子彈（可視為質(zhì)點）以初速度v 0水平向右射入木塊，穿出木塊時速度變?yōu)?/5v 0。試求：

①子彈穿出木塊后，木塊的速度大?。?/p>

②子彈穿透木塊的過程中，所受到平均阻力的大小。

3.如圖所示，用細線懸掛一質(zhì)量M=2.45kg的木塊，擺長l=1.6m，一質(zhì)量m=50g的子彈沿水平方向以初速度v 0射入 靜止的木塊，并留在木塊內(nèi)隨木塊一起擺動，測得木塊偏離豎直位置的最大角度為60°，求子彈初速度v 0大小

4.用長為L=1.6m的輕繩懸掛一個質(zhì)量M=1kg的木塊，一質(zhì)量m=10g的子彈以 =500m／s的速度沿水平方向射入木塊，子彈打穿木塊后的速度v=100m／s(g=10 m/s2)，試求：(1)這一過程中系統(tǒng)損失的機械能是多少？(2)木塊能上升的高度是多少？

(3)木塊返回最低點時繩的張力是多大？/ 8

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彈簧模型

1.如圖所示，質(zhì)量為2m的木板靜止在光滑的水平面上，輕彈簧固定在木板左端，質(zhì)量為m的小木塊（視為質(zhì)點）從木板右端以速度v 0沿木板向左滑行，小木塊撞擊彈簧，使彈簧壓縮到最短時，它相對木板滑行的距離為L。設小木塊和木板間的動摩擦因數(shù)為μ，則彈簧壓縮到最短時，木板的速度是多大？彈簧的彈性勢能是多大？

2.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧兩端連著物體A和B，放在光滑的水平面上，物體A被水平速度為v 0的子彈擊中，子彈嵌在其中。已知A的質(zhì)量是B的質(zhì)量的3/4，子彈的質(zhì)量是B的質(zhì)量的1/4，求

（1）A物體獲得的最大速度

（2）彈簧壓縮量最大時B物體的速度（3）彈簧的最大彈性勢能

人船模型

1.如圖所示，甲乙兩船的質(zhì)量（包括船、人和貨物）分別為10m、12m，兩船沿同一直線同一方向運動，速度分別為2v 0、v 0。為避免兩船相撞，乙船上的人將一質(zhì)量為m的貨物沿水平方向拋向甲船，甲船上的人將貨物接住，求跑出貨物的最小速度。

2.氣球質(zhì)量為200kg，載有質(zhì)量為50kg的人，靜止在空中距地面20m高的地方，氣球下懸一根質(zhì)量可忽略不計的繩子，此人想從氣球上沿繩慢慢下滑到地面，為了安全到達地面，這根繩長至少為_______m 與電磁綜合應用

1.質(zhì)量為m1、m2的兩個小球A、B帶有等量異種電荷，通過絕緣輕彈簧相連接，置于絕緣光滑的水平面上。突然加一水平向右的勻強電場后，兩球A、B將由靜止開始運動。對兩小球A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，在以后的運動過程中，下列說法正確的是（設整個過程中不考慮電荷間庫侖力的作用且彈簧不超過彈性限度）（）

A.系統(tǒng)機械能不斷增加

B.系統(tǒng)機械能守恒

C.系統(tǒng)動量不斷增加

D.系統(tǒng)動量守恒/ 8

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2.如圖所示，一根足夠長的水平滑桿SS′上套有一質(zhì)量為m的光滑金屬圓環(huán)，在滑桿的正下方與其平行放置一足夠長的光滑水平的絕緣軌道PP′，PP′穿過金屬環(huán)的圓心．現(xiàn)使質(zhì)量為M的條形磁鐵以水平速度v0沿絕緣軌道向右運動，則下列組合正確的是（）

①磁鐵穿過金屬環(huán)后，兩者將先、后停下來 ②磁鐵若能穿過金屬環(huán)，在靠近和離開金屬環(huán)的過程中金屬環(huán)的感應電流方向相同，金屬環(huán)所受的安培力方向相同． ③磁鐵與圓環(huán)的最終速度Mv0

M?m④整個過程最多能產(chǎn)生熱量Mm2v0

2(M?m)A．①②

B．③④

C．②③

D．①④

三個物體碰撞

1.光滑水平軌道上有三個木塊A、B、C,質(zhì)量分別為mA=3m、mB=mC=m,開始時B、C均靜止,A以初速度v0向右運動,A與B相撞后分開,B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起,此后A與B間的距離保持不變。求B與C碰撞前B的速度大小。

2.如圖所示，傾角為θ的斜面上靜止放置三個質(zhì)量均為m的木箱，相鄰兩木箱的距離均為l．工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑，逐一與其它木箱碰撞．每次碰撞后木箱都粘在一起運動．整個過程中工人的推力不變，最后恰好能推著三個木箱勻速上滑．已知木箱與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．設碰撞時間極短，求

（1）工人的推力；

（2）三個木箱勻速運動的速度；（3）在第一次碰撞中損失的機械能． / 8

第二篇：高中物理動量守恒定律

萬老師物理 §8·3 動量守恒定律

§8·3 動量守恒定律

教學目標：1．理解動量守恒定律的確切含義和表達式

2．能用動量定理和牛頓第三定律推導出動量守恒定律 3．知道動量守恒定律的適用條件和適用范圍

教學重點：掌握動量守恒定律的推導、表達式、適用范圍和守恒條件 教學難點：正確判斷系統(tǒng)在所研究的過程中動量是否守恒 教學方法：實驗法、推理歸納法、舉例講授法

教學用具：投影儀，投影片，課件，兩個質(zhì)量相等的小車，細線、彈簧、砝碼、氣墊導軌

教學過程：

【引入新課】

我們在上幾節(jié)課，學習了動量和沖量以及動量定理，動量定理已經(jīng)把一個物體的動量變化跟物體所受外力作用一段時間緊密聯(lián)系起來了，但是根據(jù)牛頓第三定律我們可以知道這個受到作用力的物體也一定會施加一個反作用力，也就是說力的作用是相互的，因此，我們就十分有必要研究一下有相互作用的物體系的動量變化規(guī)律

【講授新課】

（一）動量守恒定律的推導

例：如圖，在光滑水平面上做勻速運動的兩個小球，質(zhì)量分別是m1 和m2，沿著同一直線向相同的方向運動，速度分別是v1和v2，且v2＞v1，經(jīng)過一段時間后，m2追上了m1，兩球發(fā)生碰撞，碰撞后的速度分別是v1′和v2′．試分析碰撞中兩球動量的變化量有何關(guān)系。

①第一個小球和第二個小球在碰撞中所受的平均作用力F1和F2是一對相互作用力，大小相等，方向相反，作用在同一直線上，作用在兩個物體上；

②第一個小球受到的沖量是： F1t=m1v1′-m1v1 第二個小球受到的沖量是：F2t=m2v2′-m2v2 ③又F1和F2大小相等，方向相反。F1t=-F2t ∴m1v1′-m1v1=-(m2v2′-m2v2)由此得：m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

即：p1+p2=p1′+p2′ 表達式的含義：兩個小球碰撞前的總動量等于碰撞后的總動量．

1．系統(tǒng)：有相互作用的物體構(gòu)成一個系統(tǒng)．例如實驗中的兩輛小車或推導實例中碰撞的兩個小球；

2．內(nèi)力：系統(tǒng)中相互作用的各物體之間的相互作用力叫做內(nèi)力．例如：實驗中兩小車通過彈簧施加給對方的彈力；兩小球在碰撞中施加給對方的平均作用力．

3．外力：外部其他物體對系統(tǒng)的作用力叫做外力．例如實驗和推導實例中的重力和支持力．

（二）動量守恒定律的條件和內(nèi)容

1．動量守恒定律的條件：系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為0。

2．動量守恒定律的內(nèi)容：一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為0，這個系統(tǒng)的總動量保持不變論叫動量守恒定律．

3．動量守恒定律的表達式：p1+p2=p1′+p2′動量守恒定律的幾種表達式為： ①p=p′（系統(tǒng)相互作用前的總動量p等于相互作用后的總動量p′）②Δp=0(系統(tǒng)總動量增量為0)

③Δp＇=-Δp2（相互作用的兩個物體構(gòu)成系統(tǒng)）兩物體動量增量大小相等、方向相反． ④m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′(相互作用兩個物體組成系統(tǒng)，前動量和等于后動量和)

（三）動量守恒定律的適用范圍：動量守恒定律不但能解決低速運動問題，而且能解決高速運動問題，不但適用于宏觀物體，而且適用于電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子．

萬老師物理 §8·3 動量守恒定律

（四）典型例題評講

例1：甲、乙兩物體沿同一直線相向運動，甲的速度是3m/s，乙物體的速度是1m/s。碰撞后甲、乙兩物體都沿各自原方向的反方向運動，速度的大小都是2m/s。求甲、乙兩物體的質(zhì)量之比是多少？

分析與解：規(guī)定甲物體初速度方向為正方向。則v1=+3m/s,v2=1m/s。

碰后v1'=-2m/s,v2'=2m/s 根據(jù)動量守恒定律應有m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2' 移項整理后可得m1比m2為

代入數(shù)值后可得m1/m2=3/5，即甲、乙兩物體的質(zhì)量比為3∶5。

例2：質(zhì)量為30kg的小孩以8m/s的水平速度跳上一輛靜止在水平軌道上的平板車，已知平板車的質(zhì)量是80kg，求小孩跳上車后他們共同的速度。

分析與解：對于小孩和平板車系統(tǒng)，由于車輪和軌道間的滾動摩擦很小，可以不予考慮，所以可以認為系統(tǒng)不受外力，即對人、車系統(tǒng)動量守恒。

跳上車前系統(tǒng)的總動量

p=mv

跳上車后系統(tǒng)的總動量

p'=(m+M)V 由動量守恒定律有mv=(m＋M)V 解得

小結(jié)：動量守恒定律的解題步驟：

1、分析系統(tǒng)由多少個物體組成，受力情況怎樣，判斷動量是否守恒；

2、規(guī)定正方向（一般以原速度方向為正），確定相互作用前后的各物體的動量大小，正負；

3、由動量守恒定律列式求解.鞏固練習

一、選擇題

1.把一支槍水平固定在小車上，小車放在光滑的水平地面上，槍發(fā)射子彈時，關(guān)于槍、子彈和車的下列說法正確的有()A.槍和子彈組成的系統(tǒng)動量守恒 B.槍和車組成的系統(tǒng)動量守恒 C.槍、子彈和車組成的系統(tǒng)動量守恒

D.若忽略不計子彈和槍筒之間的摩擦，槍和車組成的系統(tǒng)動量守恒

2.兩球相向運動，發(fā)生正碰，碰撞后兩球均靜止，于是可以判定，在碰撞以前兩球()A.質(zhì)量相等

B.速度大小相等

C.動量大小相等

D.以上都不能判定 3.在下列幾種現(xiàn)象中，動量守恒的有()A.原來靜止在光滑水平面上的車，從水平方向跳上一個人，人車為一系統(tǒng) B.運動員將鉛球從肩窩開始加速推出，以運動員和球為一系統(tǒng)

C.從高空自由落下的重物落在靜止于地面上的車廂中，以重物和車廂為一系統(tǒng)

D.光滑水平面上放一斜面，斜面光滑，一物體沿斜面滑下，以重物和斜面為一系統(tǒng) 4.兩物體組成的系統(tǒng)總動量守恒，這個系統(tǒng)中()萬老師物理 §8·3 動量守恒定律 A.一個物體增加的速度等于另一個物體減少的速度 B.一物體受的沖量與另一物體所受的沖量相等 C.兩個物體的動量變化總是大小相等、方向相反 D.系統(tǒng)總動量的變化為零

5.一只小船靜止在水面上，一個人從小船的一端走到另一端，不計水的阻力，以下說法中正確的是()A.人在小船上行走，人對船的沖量比船對人的沖量小，所以人向前運動得快，小船后退得慢

B.人在小船上行走，人的質(zhì)量小，它們受的沖量大小是相等的，所以人向前運動得快，小船后退得慢 C.當人停止走動時，因為小船慣性大，所在小船要繼續(xù)向后退 D.當人停止走動時.因為總動量守恒，所以小船也停止后退

6.物體A的質(zhì)量是物體B的質(zhì)量的2倍，中間壓縮一輕質(zhì)彈簧，放在光滑的水平面上，由靜止同時放開兩手后一小段時間內(nèi)()A.A的速率是B的一半

B.A的動量大于B的動量 C.A受的力大于B受的力

D.總動量為零

7.如圖所示，F(xiàn)1、F2等大反向，同時作用于靜止在光滑水平面上的A、B兩物體上，已知MA>MB，經(jīng)過相同時間后撤去兩力.以后兩物體相碰并粘成一體，這時A、B將()A.停止運動

B.向右運動

C.向左運動

D.仍運動但方向不能確定

二、填空題

8.在光滑的水平面上，質(zhì)量分別為2kg和1kg的兩個小球分別以0.5m/s和2m/s的速度相向運動，碰撞后兩物體粘在一起，則它們的共同速度大小為______m/s，方向______.9.質(zhì)量為M=2kg的木塊靜止在光滑的水平面上，一顆質(zhì)量為m=20g的子彈以v0=100m/s的速度水平飛來，射穿木塊后以80m/s的速度飛去，則木塊速度大小為______m/s.10.質(zhì)量是80kg的人，以10m/s的水平速度跳上一輛迎面駛來的質(zhì)量為200kg、速度為5m/s的車上，則此后車的速度是______m/s，方向______.三、計算題

11.用細繩懸掛一質(zhì)量為M的木塊處于靜止，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈自左方水平射穿此木塊，穿透前后子彈的速度分別為v0和v，求:(1)子彈穿過后，木塊的速度大小;(2)子彈穿過后瞬間，細繩所受拉力大小

12.甲、乙兩個溜冰者相對而立，質(zhì)量分別為m甲=60kg，m乙=70kg，甲手中另持有m=10kg的球，如果甲以相對地面的水平速度v0=4m/s把球拋給乙，求:(1)甲拋出球后的速度;(2)乙接球后的速度

13.在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球A以速率v0向靜止的質(zhì)量為3m的B球運動，發(fā)生正碰后，A球的速度萬老師物理 §8·3 動量守恒定律 為v0,求碰后B球的速率

414.一輛總質(zhì)量為M的列車，在平直軌道上以v勻速行駛，突然后一節(jié)質(zhì)量為m的車廂脫鉤，假設列車受到的阻力與質(zhì)量成正比，牽引力恒定，則當后一節(jié)車廂剛好靜止的瞬間，前面列車的速率為多大?

15.兩只小船在平靜的水面上相向勻速運動如圖所示，船和船上的麻袋總質(zhì)量分別為m甲=500kg，m乙=1000kg，當它們首尾相齊時，由每一只船上各投質(zhì)量m=50kg的麻袋到另一只船上去(投擲方向垂直船身，且麻袋的縱向速度可不計)，結(jié)果甲船停了下來，乙船以v=8.5m/s的速度沿原方向繼續(xù)航行,求交換麻袋前兩只船的速率各為多少?(不計水的阻力)

1C2 C

3A

4CD

5BD

6AD

7A 8答案:m/s;方向跟1kg小球原來的方向相同 9答案:0.2

10答案:0.71;與原來的方向相同 13m2(v0?v)2m(v0?v)11答案:(1)(2)Mg?

MML12答案:(1)v甲?13答案:2m/s，與拋球的方向相反(2)v乙?0.5m/s，與球的運動方向相同 315v0或v0 412MV14答案:

M?m15答案:以甲船和乙船及其中的麻袋為研究對象，以甲船原來的運動方向為正方向.麻袋與船發(fā)生相互作用后獲得共同速度.由動量守恒定律有(相互作用后甲船速度v′甲=0)

??0①(m甲?m)v甲?mv乙?m甲v甲以乙船和甲船中的麻袋為研究對象，有(相互作用后乙船速度v′乙=0)

??0② ?(m乙?m)v乙?mv甲??m乙v乙萬老師物理 §8·3 動量守恒定律

由①、②兩式解得 ?mm乙v乙50?1000?8.52v甲??m/s?1m/s 22（m乙?m）（m甲?m）?m（1000?50）?（500?50）?50v乙?m甲?mmv甲?500?50?1m/s?9m/s 50

第三篇：高中物理選修3-5全套教案--動量守恒定律(一)

16．2 動量守恒定律

（一）★新課標要求

（一）知識與技能

理解動量守恒定律的確切含義和表達式，知道定律的適用條件和適用范圍

（二）過程與方法

在理解動量守恒定律的確切含義的基礎上正確區(qū)分內(nèi)力和外力

（三）情感、態(tài)度與價值觀

培養(yǎng)邏輯思維能力，會應用動量守恒定律分析計算有關(guān)問題 ★教學重點

動量的概念和動量守恒定律 ★教學難點

動量的變化和動量守恒的條件． ★教學方法

教師啟發(fā)、引導，學生討論、交流。★教學用具：

投影片，多媒體輔助教學設備 ★課時安排 1 課時

★教學過程

（一）引入新課

上節(jié)課的探究使我們看到，不論哪一種形式的碰撞，碰撞前后mυ的矢量和保持不變，因此mυ很可能具有特別的物理意義。

（二）進行新課

1．動量（momentum）及其變化

（1）動量的定義：物體的質(zhì)量與速度的乘積，稱為(物體的)動量。記為p=mv.單位：kg·m/s讀作“千克米每秒”。

理解要點：

①狀態(tài)量：動量包含了“參與運動的物質(zhì)”與“運動速度”兩方面的信息，反映了由這兩方面共同決定的物體的運動狀態(tài)，具有瞬時性。

師：大家知道，速度也是個狀態(tài)量，但它是個運動學概念，只反映運動的快慢和方向，而運動，歸根結(jié)底是物質(zhì)的運動，沒有了物質(zhì)便沒有運動.顯然地，動量包含了“參與運動的物質(zhì)”和“運動速度”兩方面的信息，更能從本質(zhì)上揭示物體的運動狀態(tài)，是一個動力學概念.②矢量性：動量的方向與速度方向一致。師：綜上所述：我們用動量來描述運動物體所能產(chǎn)生的機械效果強弱以及這個效果發(fā)生的方向，動量的大小等于質(zhì)量和速度的乘積，動量的方向與速度方向一致。

（2）動量的變化量：

定義：若運動物體在某一過程的始、末動量分別為p和p′，則稱：△p= p′－p為物體在該過程中的動量變化。

強調(diào)指出：動量變化△p是矢量。方向與速度變化量△v相同。一維情況下：Δp=mΔυ= mυ2-mΔυ

1矢量差 【例1（投影）】

一個質(zhì)量是0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運動，碰到一個堅硬的障礙物后被彈回，沿著同一直線以6m/s的速度水平向左運動，碰撞前后鋼球的動量有沒有變化？變化了多少？

【學生討論，自己完成。老師重點引導學生分析題意，分析物理情景，規(guī)范答題過程，詳細過程見教材，解答略】

2．系統(tǒng)

內(nèi)力和外力

【學生閱讀討論，什么是系統(tǒng)？什么是內(nèi)力和外力？】（1）系統(tǒng)：相互作用的物體組成系統(tǒng)。（2）內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)物體相互間的作用力（3）外力：外物對系統(tǒng)內(nèi)物體的作用力

〖教師對上述概念給予足夠的解釋，引發(fā)學生思考和討論，加強理解〗 分析上節(jié)課兩球碰撞得出的結(jié)論的條件：

兩球碰撞時除了它們相互間的作用力（系統(tǒng)的內(nèi)力）外，還受到各自的重力和支持力的作用，使它們彼此平衡。氣墊導軌與兩滑塊間的摩擦可以不計，所以說m1和m2系統(tǒng)不受外力，或說它們所受的合外力為零。

3．動量守恒定律（law of conservation of momentum）

（1）內(nèi)容：一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力的和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變。這個結(jié)論叫做動量守恒定律。

公式：m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′（2）注意點：

① 研究對象：幾個相互作用的物體組成的系統(tǒng)（如：碰撞）。② 矢量性：以上表達式是矢量表達式，列式前應先規(guī)定正方向； ③ 同一性（即所用速度都是相對同一參考系、同一時刻而言的）

④ 條件：系統(tǒng)不受外力，或受合外力為0。要正確區(qū)分內(nèi)力和外力；當F內(nèi)＞＞F外時，系統(tǒng)動量可視為守恒；

思考與討論： 如圖所示，子彈打進與固定于墻壁的彈簧相連的木塊，此系統(tǒng)從子彈開始入射木塊到彈簧壓縮到最短的過程中，子彈與木塊作為一個系統(tǒng)動量是否守恒？說明理由。

B A 分析：此題重在引導學生針對不同的對象（系統(tǒng)），對應不同的過程中，受力情況不同，總動量可能變化，可能守恒。

〖通過此題，讓學生明白：在學習物理的過程中，重要的一項基本功是正確恰當?shù)剡x取研究對象、研究過程，根據(jù)實際情況選用對應的物理規(guī)律，不能生搬硬套。〗

【例2（投影）】

質(zhì)量為30kg的小孩以8m/s的水平速度跳上一輛靜止在水平軌道上的平板車，已知平板車的質(zhì)量為90kg，求小孩跳上車后他們共同的速度。

解：取小孩和平板車作為系統(tǒng)，由于整個系統(tǒng)所受合外為為零，所以系統(tǒng)動量守恒。規(guī)定小孩初速度方向為正，則： 相互作用前：v1=8m/s，v2=0，設小孩跳上車后他們共同的速度速度為v′，由動量守恒定律得 m1v1=(m1+m2)v′

解得

v′=m1v1=2m/s，m1?m2數(shù)值大于零，表明速度方向與所取正方向一致。

（三）課堂小結(jié)

教師活動：讓學生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學到黑板上總結(jié)，其他同學在筆記本上總結(jié)，然后請同學評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。

學生活動：認真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。

點評：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學生概括總結(jié)能力。

教師要放開，讓學生自己總結(jié)所學內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識框架。

（四）作業(yè)：“問題與練習”2、3、4題 課后補充練習

1．一爆竹在空中的水平速度為υ，若由于爆炸分裂成兩塊，質(zhì)量分別為m1和m2，其中質(zhì)量為m1的碎塊以υ1速度向相反的方向運動，求另一塊碎片的速度。

2．小車質(zhì)量為200kg，車上有一質(zhì)量為50kg的人。小車以5m/s的速度向東勻速行使，人以1m/s的速度向后跳離車子，求：人離開后車的速度。（5.6m/s）

第四篇：高中物理選修3

高中物理選修3—1磁場 磁場·磁現(xiàn)象的電本質(zhì)·教案

一、教學目標 1在物理知識方面要求 1了解磁現(xiàn)象的電本質(zhì)2了解磁性材料及其應用。2通過對安培分子電流假說的講述一方面要使學生了解科學假設的提出要有實驗基礎和指導思想另一方面也要使學生了解假說是科學發(fā)展的形式假說是否正確要看能否解釋實驗現(xiàn)象導出的結(jié)論是否符合實驗結(jié)果。安培假說已經(jīng)得到實驗的證實假說上升為理論——安培分子電流理論。教學中要向?qū)W生滲透科學的研究方法。

二、教學重點 磁鐵的磁場也是由運動電荷產(chǎn)生的。

三、教具 1演示軟磁鐵被磁化的實驗 鐵架臺條形磁鐵軟鐵棒大頭針。2演示磁性材料的實驗 電源通電螺線管可被輕繩吊起的小磁針塑料棒銅棒鉛棒軟鐵棒硅鋼棒揚聲器磁電式儀表繼電器變壓器。

四、主要教學過程 一復習提問 1從上節(jié)課的學習我們知道了用幾種方法可以產(chǎn)生磁場 回答磁鐵能產(chǎn)生磁場電流也能產(chǎn)生磁場。2請學生在黑板上畫出條形磁鐵和通電螺線管周圍的磁場。二引入新課及講授新課 磁極和電流能夠同樣產(chǎn)生磁場通電螺線管和條形磁鐵周圍的磁場又是那么相似這些現(xiàn)象使我們想到磁極的磁場和電流的磁場是不是有相同的起源

第五篇：高中物理第十六章動量守恒定律3動量守恒定律素材選修3-5教案

3動量守恒定律

動量守恒定律和能量守恒定律以及角動量守恒定律一起成為現(xiàn)代物理學中的三大基本守恒定律。最初它們是牛頓定律的推論，但后來發(fā)現(xiàn)它們的適用范圍遠遠廣于牛頓定律，是比牛頓定律更基礎的物理規(guī)律，是時空性質(zhì)的反映。其中，動量守恒定律由空間平移不變性推出，能量守恒定律由時間平移不變性推出，而角動量守恒定律則由空間的旋轉(zhuǎn)對稱性推出。定律特點 矢量性

動量是矢量。動量守恒定律的方程是一個矢量方程。通常規(guī)定正方向后，能確定方向的物理量一律將方向表示為“+”或“-”，物理量中只代入大?。翰荒艽_定方向的物理量可以用字母表示，若計算結(jié)果為“+”，則說明其方向與規(guī)定的正方向相同，若計算結(jié)果為“-”，則說明其方向與規(guī)定的正方向相反。瞬時性

動量是一個瞬時量，動量守恒定律指的是系統(tǒng)任一瞬間的動量和恒定。因此，列出的動量守恒定律表達式m1v1+m2v2+…=m1v1ˊ+m2v2ˊ+…，其中v1，v2…都是作用前同一時刻的瞬時速度，v1ˊ，v2ˊ都是作用后同一時刻的瞬時速度。只要系統(tǒng)滿足動量守恒定律的條件，在相互作用過程的任何一個瞬間，系統(tǒng)的總動量都守恒。在具體問題中，可根據(jù)任何兩個瞬間系統(tǒng)內(nèi)各物體的動量，列出動量守恒表達式。相對性

物體的動量與參考系的選擇有關(guān)。通常，取地面為參考系，因此，作用前后的速度都必須相對于地面。普適性

它不僅適用于兩個物體組成的系統(tǒng)，也適用于多個物體組成的系統(tǒng)；不僅適用于宏觀物體組成的系統(tǒng)，也適用于微觀粒子組成的系統(tǒng)。適用性 適用范圍

動量守恒定律是自然界最普遍、最基本的規(guī)律之一。不僅適用于宏觀物體的低速運動，也適用與微觀物體的高速運動。小到微觀粒子，大到宇宙天體，無論內(nèi)力是什么性質(zhì)的力，只要滿足守恒條件，動量守恒定律總是適用的。適用條件

1.系統(tǒng)不受外力或者所受合外力為零；

2.系統(tǒng)所受合外力雖然不為零，但系統(tǒng)的內(nèi)力遠大于外力時，如碰撞、爆炸等現(xiàn)象中，系統(tǒng)的動量可看成近似守恒；

3.系統(tǒng)總的來看不符合以上條件的任意一條，則系統(tǒng)的總動量不守恒。但是若系統(tǒng)在某一方向上符合以上條件的任意一條，則系統(tǒng)在該方向上動量守恒。