【优化方案】高二物理教科版选修3-5全册精品课件 第一章碰撞与能量守恒 第3节 动量守恒定律(共41张PPT).ppt

* 反冲运动类问题 火箭喷气发动机每次喷出m＝0.2 kg的气体，喷出气体相对地面的速度为v＝1000 m/s.设火箭初质量M＝300 kg，发动机每秒喷气20次，在不考虑地球引力及空气阻力的情况下，火箭在1 s末的速度是多大？ 例2 【思路点拨】　确定研究对象→确定各部分质量、及初末状态→由动量守恒列式求解． 【答案】　13.5 m/s 【题后反思】　分析本题易忽略喷出气体后火箭质量的变化，而导致结果错误，本题为变质量问题，应以火箭本身和喷出气体为研究对象，同时注意火箭在喷气前后的质量变化． 变式训练2　一小型火箭在高空绕地球做匀速圆周运动，若其沿运动方向的相反方向射出一物体P，不计空气阻力，则 (　　) A．火箭一定离开原来轨道运动 B．P一定离开原来轨道运动 C．火箭运动半径可能不变 D．P运动半径一定减小 解析：选A.火箭射出物体P后，由反冲原理火箭速度变大，所需向心力变大，从而做离心运动离开原来轨道，半径增大．P的速率可能减小，可能不变，可能增大，运动也存在多种可能性，所以A对，B、C、D错． 临界问题的分析 如图1－3－4所示，甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上做游戏，甲和他的冰车的质量共为M＝30 kg，乙和他的冰车的质量也是30 kg.游戏时，甲推着一个质量为m＝15 kg的箱子，和他一起以大小为v0＝2.0 m/s的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来，为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙， 箱子滑到乙处时，乙迅速 把它抓住．若不计冰面的摩擦力． 例3 图1－3－4 求甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出，才能避免与乙相撞？ 【思路点拨】　由题目可知两个作用过程发生在冰面上满足动量守恒定律．解答本题先明确恰好不相撞的条件，再分别以甲与箱子为研究对象、以乙与箱子为研究对象，由动量守恒定律列式求解． 【自主解答】　对甲与箱子组成的系统，设推出箱子后，箱子的速度为v，甲的速度为v1，均向右，取向右为正，由动量守恒定律有()0＝mv＋Mv1 ① 对乙与箱子组成的系统，乙原来速度方向向左，为负．由动量守恒定律有 mv－Mv0＝(m＋M)v2② 刚好不相撞的条件为 v1＝v2③ 由①②③联立，解得 【答案】　5.2 m/s 【题后反思】　本题容易犯的错误是：过分的分析甲、乙和箱相互作用的过程，而忽略对临界条件的分析．题中甲、乙和箱的总动量与甲的初速度方向一致，所以相互作用后乙必然反向，所以只需乙抓住箱以后和甲速度相等，甲、乙就可避免相撞． 变式训练3　一同学在地面上立定跳远的最好成绩是x(m)，假设他站在车的A端，如图1－3－5所示，想要跳上距离为l(m)远的站台上，不计车与地面的摩擦阻力，则(　　) A．只要lx，他一定能跳上站台 B．只要lx，他有可能跳上站台 C．只要l＝x，他一定能跳上站台 D．只要l＝x，他有可能跳上站台 答案：B 图1－3－5 * 第3节　动量守恒定律的应用 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第3节 课前自主学案 课标定位 1.会运用动量守恒定律分析、解决碰撞问题． 2．了解中子的发现过程． 3．理解反冲的原理并能用来解释火箭的多级发射问题． 课标定位 课前自主学案 一、碰撞问题的定量分析 1．碰撞的特点 (1)作用时间短． (2)外力通常___________碰撞物体之间的内力． (3)碰撞过程中_______守恒． 远小于 动量 2．碰撞后若两物体粘在一起，获得共同速度，这种碰撞为完全非弹性碰撞，此时动能损失最大． 二、中子的发现 1932年，卢瑟福的学生查德威克利用动量守恒定律和能量守恒定律发现了中子． 三、反冲现象与火箭的发射 反冲过程中在一条件下满足动量守恒，火箭的发射就是利用了反冲现象，火箭向后喷出高速气体，使火箭获得较大的向前速度． 火箭飞行所能达到的最大速度，就是燃料燃尽时获得的最终速度，其最大速度取决于两个条件：一是向后的__________，二是___________ 喷气速度 质量比． 思考感悟 你知道章鱼、乌贼怎样游泳吗？ 提示：章鱼、乌贼游泳时，将身体内部的一部分水高速喷出，从而使自身获得相反方向的速度．像这样，由于物体通过分离出部分物质，而使剩余的部分获得速度，这种现象称为反冲运动，其基本原理仍然是动量守恒定律． 核心要点突破 一、对碰撞问题的理解 1．分析碰撞问题时的几个忽略 (1)在碰撞过程中，系统的内力远远大于外力，系统受到的一些微小外力可忽略不计． (2)碰撞现象中，作用时间很短．这个极短时间相对物体运动的全过程可忽略不计． (3)在碰撞过程中，物体发生速度突变时，物体必有一极小的位移，这个位移相对于物体运动全过程的位移可忽略不计． 2．判定一个碰撞过程是否存在的