2022年高中物理 碰撞與動(dòng)量守恒復(fù)習(xí)學(xué)案 粵教版選修3

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1、2022年高中物理 碰撞與動(dòng)量守恒復(fù)習(xí)學(xué)案 粵教版選修3 一、復(fù)習(xí)目標(biāo)： 1．知識(shí)與技能： （1）、了解四種物理模型：彈性碰撞、非彈性碰撞、爆炸、反沖運(yùn)動(dòng)； （2）、理解三個(gè)概念：動(dòng)量、動(dòng)量的改變量、沖量，注意它們的矢量性。 （3）、掌握兩個(gè)規(guī)律：動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容及其適用條件； 2．過(guò)程與方法： 逐步掌握運(yùn)用“守恒”觀點(diǎn)處理物理問(wèn)題的科學(xué)思想，學(xué)會(huì)運(yùn)用動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律解題的基本思路與方法； 3、情感與價(jià)值觀：了解我國(guó)先進(jìn)的運(yùn)載火箭系列及飛速發(fā)展的航天事業(yè)，立志獻(xiàn)身祖國(guó)科學(xué)事業(yè)，愛(ài)國(guó)從愛(ài)科學(xué)開(kāi)始。 二、知識(shí)梳理： 1、什么叫“動(dòng)量的改變量△P”？△P的方向就

2、是動(dòng)量P的方向嗎？請(qǐng)例舉物體動(dòng)量發(fā)生改變的三種形式。 2、什么叫“動(dòng)量定理”？寫(xiě)出表達(dá)式； 3、“動(dòng)量守恒定律”的內(nèi)容是什么？寫(xiě)出動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式。 4、“動(dòng)量守恒定律”的適用條件：在下列四種情況下，可以使用動(dòng)量守恒定律的有哪些？（ ） （A）系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為零； （B）系統(tǒng)所受外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，如碰撞或爆炸瞬間，外力可以忽略不計(jì)； （C）系統(tǒng)某一方向不受外力或所受外力的矢量和為零，或外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，則該方向動(dòng)量守恒； （D）系統(tǒng)只受重力作用或只有重力做功； 5、運(yùn)用“動(dòng)量守恒定律”解題的一般步驟是：

3、 ； ①．設(shè)定正方向，分別寫(xiě)出系統(tǒng)初、末狀態(tài)的總動(dòng)量； ②．確定研究對(duì)象組成的系統(tǒng)，分析其物理過(guò)程是否滿足動(dòng)量守恒的應(yīng)用條件； ③．解方程，統(tǒng)一單位后代入數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算，列出結(jié)果； ④．根據(jù)動(dòng)量守恒定律列方程； 6、彈性碰撞、非彈性碰撞、爆炸三個(gè)物理過(guò)程有何共同點(diǎn)？有何不同點(diǎn)？ 三、講與練 1、動(dòng)量的改變、動(dòng)量定理 【例1】質(zhì)量1.2Kg的籃球以10m/s的水平速度與墻壁碰撞，又以原速率彈回，（1）籃球的動(dòng)量改變量△P= Kg·m/s，方向是 ，墻壁對(duì)籃球的沖量I= N·S，方向是

4、 。（2）如果籃球與墻壁的作用時(shí)間為0.1s，籃球?qū)Ρ诘钠骄鶝_力F= N。 我懂了！ 還不明白 拓展：質(zhì)量0.5Kg的皮球從5m高處由靜止下落到水平地面，彈跳后達(dá)到的最大高度是3.2m，如果皮球與地面的作用時(shí)間為0.05S，求地面對(duì)皮球的平均作用力。（g=10m/s2） 我懂了！ 還不明白 2、系統(tǒng)動(dòng)量守恒的判定 【例2】在光滑水平面上兩輛小車(chē)中間有一彈簧，如圖，用手抓住小車(chē)并使彈簧壓縮后讓小車(chē)處于靜止?fàn)顟B(tài)。將兩小車(chē)及彈簧看作一個(gè)系統(tǒng)，下列說(shuō)法正確的是（ ） A．兩手同時(shí)放開(kāi)后，系統(tǒng)總動(dòng)量始終為零；

5、B．先放開(kāi)左手，再放開(kāi)右手，從放開(kāi)左手開(kāi)始系統(tǒng)動(dòng)量守恒； 我懂了！ 還不明白 C．先放開(kāi)左手，再放開(kāi)右手，總動(dòng)量方向向左； D．無(wú)論何時(shí)放手，兩手放開(kāi)后，系統(tǒng)總動(dòng)量保持不變，但不一定為零。 拓展：把一支槍水平固定在小車(chē)上，小車(chē)放在光滑的水平地面上，槍發(fā)射出一顆子彈時(shí)，關(guān)于槍、彈、車(chē)，下列說(shuō)法正確的是：（ ） A．槍和彈組成的系統(tǒng)，動(dòng)量守恒； 我懂了！ 還不明白 B．槍和車(chē)組成的系統(tǒng)，動(dòng)量守恒； C．三者組成的系統(tǒng)，動(dòng)量不守恒； D．三者組成的系統(tǒng)，動(dòng)量守恒。 3、感受“守恒”之美 【例3】總質(zhì)量為M的列車(chē)，在平直軌道上以速度v勻速行駛，尾部有一節(jié)質(zhì)量

6、為m的車(chē)廂突然脫鉤，設(shè)機(jī)車(chē)的牽引力恒定不變，阻力與質(zhì)量成正比，則脫鉤車(chē)廂停下時(shí)，列車(chē)前段的速度多大？ 我懂了！ 還不明白 拓展:在光滑水平冰面上的甲、乙兩個(gè)人,質(zhì)量分別為60Kg和62Kg，甲手里拿一個(gè)質(zhì)量為2Kg的球，兩人同以2m/s的速度相向滑行,甲將球拋給乙，乙將球拋給甲,拋接若干次后，乙的速度為零，則甲的速度是 。 甲 乙 我懂了！ 還不明白 4、動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用 【例4】．質(zhì)量m1=1Kg的鋼球A以V1=10m/s的速度與質(zhì)量m2=4Kg靜止的鋼球B發(fā)生彈性正碰，試求碰撞以后A球與B球的速度V1′、

7、V2′。 A B 我懂了！ 還不明白 1 2 拓展．在光滑水平面，動(dòng)能為E0、動(dòng)量大小為P0的小球1與靜止的小球2發(fā)生碰撞，碰撞前后球1的運(yùn)動(dòng)方向相反，碰后球1的動(dòng)能、動(dòng)量大小分別記為E1、P1， 球2的動(dòng)能、動(dòng)量大小分別記為E2、P2；則下列關(guān)系式正確的 有（ ） 我懂了！ 還不明白 A．E1＜E0 B. E2＞E0 C. P1＜P0 D. P2＞P0 【例5】中國(guó)是火箭的故鄉(xiāng)，目前我國(guó)發(fā)射“神舟”載人飛船的長(zhǎng)征系列火箭處于世界先進(jìn)水平。如果火箭發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m=2Kg的氣體，噴出氣體的速度V=

8、1500m/s，設(shè)火箭初始質(zhì)量M=5噸，發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴氣20次，忽略地球引力及空氣阻力，火箭在第一秒末的速度是多大？ 我懂了！ 還不明白 拓展：宇航員在太空無(wú)保護(hù)行走（無(wú)繩行走）是非常危險(xiǎn)的舉動(dòng)，目前只有極少數(shù)宇航員敢無(wú)繩行走。設(shè)某宇航員與裝備的總質(zhì)量M=102Kg，正以1 m/s的速度遠(yuǎn)離飛船而去，在離開(kāi)飛船240米時(shí)，他打開(kāi)氧氣閥，向運(yùn)動(dòng)的方向以100m/s的速度噴出m=2 Kg的氧氣，結(jié)果宇航員安全返回飛船，問(wèn)宇航員從噴完氧氣到返回飛船的時(shí)間是多少？ 我懂了！ 還不明白 四、作業(yè)與發(fā)展： 1：水平面上質(zhì)量為5Kg的物體在水平恒力

9、F=20N作用下，從靜止開(kāi)始經(jīng)時(shí)間t1=4S后撤去恒力F，速度達(dá)到12m/s。（1）求物體受到的摩擦力；（2）撤去F后物體還要運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間才停止？ F C A B C 2：如圖，A、B兩物體的質(zhì)量之比mA:mB=3:2，原來(lái)靜止在平板小車(chē)C上，A、B間有一根被壓縮的彈簧，地面光滑，當(dāng)彈簧突然釋放后：（ ） A．若兩物體與平板車(chē)表面的動(dòng)磨擦因數(shù)相同， 則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒； B．若兩物體與平板車(chē)表面的動(dòng)磨擦因數(shù)相同，則A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒； C．若兩物體所受摩擦力大小相等，則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒； D．若兩物體所受摩擦力大小相等，則A、

10、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。 木 金屬 v 3：質(zhì)量為M的金屬球，和質(zhì)量為m的木球用細(xì)線系在一起，以速度v在水中勻速下沉，某一時(shí)刻細(xì)線斷了，則當(dāng)木塊停止下沉的時(shí)刻，金屬下沉的速率為多少？ （水足夠深，水的阻力不計(jì)） v1 v2 600。 4．如圖,一輛質(zhì)量為M的小車(chē)以速率v1在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)， 恰遇一質(zhì)量為m，速率為v2的球從后方以俯角600。的方向落在車(chē)上 并陷于車(chē)?yán)锏纳爸?，求此后?chē)的速度。 5．某炮車(chē)的質(zhì)量為M，炮彈的質(zhì)量為m，設(shè)炮車(chē)最初靜止在地面上，不計(jì)地面對(duì)炮車(chē)的摩擦力，炮彈射出炮口時(shí)相對(duì)于地面的速度為v，仰角為α，則炮身后退的速度為 。 6．如圖，質(zhì)量為m的青蛙停在靜浮于水面的長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為 M的長(zhǎng)木板左端，不計(jì)水的阻力，當(dāng)青蛙剛好跳到木板的右端時(shí)， 求木板移動(dòng)的位移大小。 7．有一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板靜止在光滑水平面上，如圖，一個(gè)質(zhì)量為m的小滑塊以水平速度V0從左端滑上長(zhǎng)木板,最后與長(zhǎng)木板一起運(yùn)動(dòng),已知滑塊與木板的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為u，試求：（1）它們的最終速度是多少？（2）滑塊相對(duì)于木板滑動(dòng)了多遠(yuǎn)？ L 8．如圖，一質(zhì)量為M的木板固定時(shí)，一顆質(zhì)量為m的子彈恰好能射穿木板，如果將木板放在光滑的水平地面上，子彈以相同速度能射進(jìn)多深？