2022年高中物理教案动量 2.pdf

第六章动量第一节冲量和动量一冲量的概念：1定义：力和力与时间的乘积叫力的冲量。2表达式：I=Ft 3冲量是矢量：力的方向在作用时间内不变时，冲量方向与力的方向相同。4冲量是反映力对时间积累效果的物理量。5冲量的单位；N.s 6冲量是过程量7冲量与功的区别：冲量是力对时间的积累效果，是矢量。功是力对空间的积累效果，是标量。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 20 页 -二：动量的概念1定义：运动物体的质量与速度的乘积叫动量。2表达式：P=m.v 3动量是矢量：动量的方向与速度的方向相同。4动量是描述运动物体状态的物理量。5动量的增量：末状态动量与初状态的动量的矢量之差。P=2-P 是矢量运算，同一条直线时引入正负号可以将矢量运算转化为代数运算6 动能与动量的联系与区别联系：EK=1/2mv2p=mv p2=2mEK区别：动能是标量，动量是矢量。大小不同。一动量定理1动量定理的内容：合外力的冲量等于物体的动量的增量。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 20 页 -2数学表达式；I=P2-P1 3几点说明：冲量的单位与动量的单位等效F 指的是合力，若 F 是变力，则其结果为力的平均值二：动量守恒定律1动量守恒定律的推导：见课本2动量守恒的条件：系统不受外力作用或系统所受的外力为零，由相互作用的物体（两个以上）构成的整体叫系统。该系统以外的物体对系统内物体的作用力称为外力，而该系统内部物体间的相互作用力称为内力。3动量守恒定律的内容及数学表达式：系统不受外力（或受外力为零），系统作用前的总动量，与作用后总动量大小相等，方向相同。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 20 页 -m1v10+m2v20=m1v1+m2v24动量守恒定律的应用：分析：系统是由哪几个物体组成？受力情况如何？判定系统动量是否守恒？一般分为三种情况系统不受外力或所受合外力为零。虽然系统所受合外力不为零，但在某个方向合外力为零，这个方向的动量还是守恒的虽然系统所受和外力不为零，系统之间的相互内力远大于系统所的外力，这时可以认为系统的动量近似守恒。高中阶段所涉及的问题都是正碰：所谓正碰，既物体碰前及碰后的速度均在一条直线上动量守恒的运算是矢量运算，但可以规定一个正方向，确定相互作用前后的各物体的动量的大小及正负，然后将矢量运算转化为代数运算名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 20 页 -确定系统，认真分析物理过程，确定初始状态及末状态物体的速度都是对地的列出动量守恒的方程后求解二弹性碰撞1弹性碰撞：碰撞过程中无永久性形变，（即碰后形变完全恢复），故弹性碰撞过程中无机械能损失。2物理情景：光滑的水平面上有两个小球，质量分别为m1、m2，m2静止在水平面上，m1以初速度 V0撞 m2：试讨论碰后两小球的速度？3物理过程的分析：小球的碰撞过程分为两个阶段，压缩阶段恢复阶段，在前一个阶段形变越来越大，m2做加速运动，m1做减速运动，当形变最大时两者达到共同速度，后一个阶段为恢复阶段形变越来越小，m2继续做加速运动，m1名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 20 页 -继续做减速运动，当形变完全恢复时两着分离，各自做匀速直线运动。4根据动量守恒定律：m1v0=mvv1+m2v21/2m1v02=1/2m1v12+1/2m2v22v1=（m1-m2）v0/m1+m2 v1=2m1v0/m1+m2 讨论：五种情况：例 1：实验（五个小球）例 2：质量为 2m 的小球，在光滑的水平面上撞击几个质量为m 的小球，讨论：将发生什么情况？三完全非弹性碰撞1完全非弹性碰撞：碰撞过程中发生永久性形变，有机械能损失，且变热名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 20 页 -2物理情景：m1以初速度 V0撞击 m2结果两球有共同速度方程：m1 v0=（m+M）V Q=1/2m v02-1/2（m+M）V2例 3在光滑的水平面上，质量为2kg 的小球以 10m/s 的速度，碰撞质量为 3kg 的原来静止的小球，则：碰后质量为 2kg的小球速度的最小值的可能值为A4m/s B.2m/s C.-2m/s D.零例 4光滑的水平面上静止着球B，另一球 A 以一定的速度与B 球发生了正碰当A、B 的质量满足什么条件时，可使 B 球获得最大的：A 动 能B。速 度C。动量名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 20 页 -例 5.质量为 m 的小球 A,在光滑水平面上以速度v0与质量为2m 的静止小球 B发生正碰,碰撞后,A 球的速度变为原来的1/3,那么碰撞后 B 球的速度可能值是:A.1/3 v0B.-1/3 v0 C.2/3 v0 D.5/3 v0 例 6.质量为 M 的小车在光滑水平地面上以速度V0，匀速向右运动，当车中的沙子从底部的漏斗不断流下时，车子速度将：A减少；B.不变;C.增大;D.无法确定例 7:导学,第 2 页例 8:人船模型船的质量为M,人的质量为 m,船长为 L,开始时人和船都是静止的,不计水的阻力,人从船的一端走到船的另一端,求船的后退的距离?气球加软梯的总质量为M,人的质量为m,开始时,人距地面名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 20 页 -的高度为 H,现在人缓慢的从软梯向下移动,为使人能安全的到达地面,软梯至少多长?质量为 M 的框架放在水平地面上,质量为 m 的木块压缩了框架左侧的弹簧并用线固定,木块框架右侧为d,现在把线剪断,木块被弹簧推动,木块达到框架右侧并不弹回,不计一切摩擦,最后,框架的位移为.小车置于光滑的水平面上,一个人站在车上练习打靶,除子弹外,车、人、靶、枪的总质量为M，n 发子弹每发子弹的质量均为 m，枪口和靶距离为d，子弹沿着水平方向射出，射中后即留在靶内，待前一发打入靶中，再打下一发，n 发子弹全部打完，小车移动的总距离是.例 9 判定过程能否发生原则：动量守恒，动能不增加，不违背碰撞规律方法：抓住初始条件利用三个原则名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 20 页 -判定结果1甲、乙两球在水平光滑轨道上，向同方向运动，已知它们的动量分别是p甲=5kgm/s，P乙=7kgm/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，撞后乙球的动量变为10kgm/s，则两球质量m甲与 m乙间的关系可能是下面哪几种？A m甲=m乙B.2m甲=m乙C.4m甲=m乙D.6m甲=m乙2 半径相等的两个小球甲和乙,在光滑的水平面上沿同一直线相向运动,若甲球的质量大于乙球的质量,碰撞后两球的运动状态可能是:A.甲球的速度为零而乙球的速度不为零.B.乙球的速度为零而甲球的速度不为零.名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 20 页 -C.两球的速度都不为零.D.D.两球的速度方向均与原方向相反,两球的动能仍相等3.在光滑的水平面上,动能为 E0动量大小为 P0的小钢球 1 与静止的小钢球 2 发生碰撞,碰撞前后球 1 的运动方向相反,将碰撞后球 1 的动能和动量的大小分别为E1、P1，球 2 的动能和动量的大小分别记为E2、P2，必有：AE1E0B.P1P0C.E2E0 D.P2P05如图所示，有两个小球1、2 它们的质量分别为m1、m2放在光滑的水平面上，球1 以一定的速度向静止的球2 运动并发生弹性碰撞，设球 2 跟墙相碰撞时没有能量的损失，则：A若 m1m2，两球不会发生二次正碰B若 m1=m2两球只会发生二次正碰名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页，共 20 页 -C若 m1m2，两球不会发生一次正碰D以上三种情况下两球都只会发生两次正碰例 10质量为 M 的火箭，以V0匀速上升，瞬间质量为m 的喷射物以相对与火箭的速度v 向下喷出，求：喷射物喷出瞬间火箭的速度？例 11 总质量为 M 的热气球，由于故障在空中以v 匀速下降，为阻止继续下降，在t=0 时刻从热气球上释放一个质量为m的沙袋，不计空气阻力在t=，时 热 气 球 停 止 运 动 这 是 沙 袋 的 速 度为。例 12在光滑的水平面有A、B 两个物块，A 的质量为 m，B的质量为 2m，在滑块 B 上固定一个水平轻弹簧，滑快 A 以速度 V0正碰弹簧左端，当的速度减少到V0/2，系统的弹性势能名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页，共 20 页 -E=5/16mv2例 13甲、乙两船的质量为1t 和 500kg，当两船接近时，每船各将 50kg 的物体以本船相同的速度放入另一条船上，结果乙船静止，甲船以 8.5m/s 的速度向原方向前进,求:交换物体以前两船的速度各多大?(不计阻力,50kg 的质量包括在船的质量内)9m/s、1m/s 例 14甲、乙小孩各乘一冰车在冰面上游戏，甲和冰车的总质量为 30kg，乙和冰车的总质量也为30kg，游戏时甲推一质量为 15kg 的木箱，和他一起以大小为V0=2m/s 的速度滑行，乙一同样大小的速度迎面而来，为避免相撞，甲突然将箱子沿水平面推给乙，箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住若不计摩擦。求甲至少要以多大的速度（相对于地面）将箱子推出，才能避免相撞？(5.2m/s)l 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页，共 20 页 -例 15在光滑的水平面上有A、B 两辆小车，水平面左侧有一竖直墙，在小车B 上坐着一个小孩，小孩与B 的总质量是A 的质量的 10 倍，两车从静止出发，小孩把车A 以相对地面的速度 V 推出，车 A 与墙碰撞后仍以原速度返回，小孩接到车 A 后，又把它以相对于地面的速度V 推出，车 A 返回后，小孩再把它推出，每次推出，小车相对地面速度大小都是V，方向向左，则小孩把A 总共推多少次后，车返回时，小孩不能接到？（6 次）例 16两个木块A、B 都静止在光滑的水平面上，它们质量都是 M，两颗子弹 a、b 的质量都是 m，且 mM a、b 以相同的水平速度分别击中木块A、B，子弹 a 最终留在木块A 中，子弹 b 穿过了木块 B，若在上述过程最后a、b，A、B 的动能分别为 EA、Eb、EA、EB试比较它们的大小？名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 14 页，共 20 页 -例 17 质量为 M 的甲、乙两辆小车都静止在光滑的水平面上，甲车上站着一个质量为m 的人，现在人以相对于地面的速度从甲车跳上乙车，接着以同样大小的速度反跳上甲车，最后两车速度大小分别为V甲、V乙求：1.V甲与 V乙的比值2 比较人对两车所做功的多少例 18.光滑的水平面上静止一小车质量为M,竖直线下有一质量为 m 的小球,将小球拉至在水平释放后,小球摆至最底点时车的速度?上题中若将小车挡住后释放，求小球摆动的最大高度例 18 在光滑的水平面上，两球沿球心连线以相同的速率相向而行，并发生碰撞，下列现象可能A 若两球质量相同，碰后以某一相同速率互相分开。B若两球质量相同，碰后以某一相同速率同向而行。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 15 页，共 20 页 -C若两球质量不同，碰后以某一相同速率互相分开。D若两球质量不同，碰后以某一相同速率同向而行。例 19放在光滑的水平面上的M、N 两个物体，系与同一根绳的两端，开始时，绳是松弛的，M 和 N 反向运动将绳子拉断，那么，在绳被拉断后，M、N 可能运动情况是AM、N 同时停止运动。BM、N 按各自原来运动的方向运动。C其中一个停下来，另一个反向运动D其中一个停下来，另一个按原来的方向运动。例 20 质量为 100kg 的小车，在水平面上运动的速度是2.2m/s,有一个质量为60kg 的人以相对于地面是7m/s 的速度跳上小车,问:1.如 果 人 从 后 面 跳 上小 车,小 车 的速 度 多 大?方 向 如何?名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 16 页，共 20 页 -4m/s 与车原运动的方向一致2.如果人从前面跳上小车,小车的速度多大?方向如何?1.25 m/s 与车原运动的方向相反.例 21.在光滑的水平面上有并列的木块A 和 B,A 的质量为500g,B 的质量为 300g,有一质量为 80 g 的小铜块 C(可以视为质点)以 25m/s 的水平速度开始在A 的表面滑动,由于 C 与 A、B 的上表面之间有摩擦，铜块C 最后停在 B 上，B 和 C 一起以 2.5m/s 的速度共同前进,求:木块 A 的最后速度vA?C 在离开 A 时的速度 vC?4m/s 2.1m/s 例 22光滑的水平面上放一质量为M 的木板，一质量为 m 的木块以 V0的速度冲上木板，最后与木板相对静止，已知木板与木块之间的动摩擦因数为，求为了使木块不从木板上滑下名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 17 页，共 20 页 -来木板至少多长？例 23.静止在光滑的水平面上的木版质量是，它的光滑水平面上放着一个质量为的物块，另有一块质量为的木版，以初速度向右滑行，与相碰并在极短的时间内达到共同速度，（但不粘连）由于的上表面不光滑，经一段时间后，滑行到上并达到相对静止，、间的动摩擦因数为。求：离开时，的速度？、相对静止时，的速度？在上滑行的距离？例 24平板车静止在光滑的水平面上，现有、两个物体（可视为质点）分别从小车的两端同时水平地滑上小车，初速度0.6m/s,0.3m/s，、间的动摩擦因名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 18 页，共 20 页 -数都是.1、的质量相同，最后、恰好相遇未相碰，且、以共同的速度运动，取求：、共同的速度？物体相对地面相左运动的最大位移？小车的长度？例 25.在光滑的水平面上,有一质量为 2m 的木版 A,木版左端有一质量为 m 的小木块 B,A 与 B 之间的动摩擦因数为,开始时A 与 B 一起以 V0的速度向右运动,木版与墙发生碰撞的时间极短,碰撞过程中无机械能损失,求.由 A 开始反弹,到 A、B 共同速度的过程中，B 在 A 上滑行的距离？由 B 开始相对于A 开始运动起，B 相对于地面向右运动的最大距离？名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 19 页，共 20 页 -例 26在光滑的水平轨道，两个半径都是r 的小球 A 和 B 质量为 m 和 2m 当两个球的球心距离大于L 时两球（L 比 2r 大的多）两球间无作用力，当两球间的距离小于L 时两球间存在着相互的恒力斥力F，设 A 球从远离 B 球处以 V0沿两球连心线向原来静止的B 球运动，欲使两球不发生接触，V0必须满足什么条件？；名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 20 页，共 20 页 -