人教版高中物理选择性必修第一册精品课件 第1章 动量守恒定律 3 动量守恒定律 (3).ppt

典例剖析【例2】将两个完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的小车上,水平面光滑。开始时甲车速度大小为3m/s,乙车速度大小为2m/s,方向相反并在同一直线上,如图所示。(1)当乙车速度为零时,甲车的速度多大?方向如何?(2)由于磁性极强,故两车不会相碰,那么两车的距离最小时,乙车的速度是多大?方向如何?答案:(1)1m/s方向向右(2)0.5m/s方向向右解析:两个小车及磁铁组成的系统在水平方向不受外力作用,两磁铁之间的磁力是系统内力,系统动量守恒,设向右为正方向。(1)v甲=3m/s,v乙=-2m/s据动量守恒定律得mv甲+mv乙=mv甲代入数据解得v甲=v甲+v乙=(3-2)m/s=1m/s,方向向右。(2)两车相距最小时,两车速度相同,设为v由动量守恒定律得mv甲+mv乙=mv+mv规律总结应用动量守恒定律的解题步骤

明确研究对象,确定系统的组成

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受力分析,确定动量是否守恒

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规定正方向,确定初、末状态动量

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根据动量守恒定律,建立守恒方程

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代入数据,求出结果并讨论说明学以致用2.如图甲所示,光滑水平面上有A、B两物块,已知物块A的质量mA=2kg,以一定的初速度向右运动,与静止的物块B发生碰撞并一起运动,碰撞前后的位移—时间图像如图乙所示(规定向右为正方向),则碰撞后的速度及物块B的质量分别为()A.2m/s,5kg B.2m/s,3kgC.3.5m/s,2.86kg D.3.5m/s,0.86kg甲乙答案:B随堂训练1.下列情形中,总动量不变的是()A.用铁锤击打放在铁砧上的铁块,击打过程中,铁锤和铁块的总动量B.子弹水平穿过放在光滑桌面上的木块的过程中,子弹和木块的总动量C.子弹水平穿过墙壁的过程中,子弹和墙壁的总动量D.棒击垒球的过程中,棒和垒球的总动量答案:B解析:选项A中铁块受铁砧竖直向上的作用力远大于铁锤和铁块的总重力,铁锤和铁块所受合外力不为零;选项C中墙壁受地面的作用力,子弹和墙壁所受合外力不为零;选项D中棒受人手的作用力,棒和垒球所受合外力不为零。选项A、C、D中情形不满足动量守恒的条件。2.在光滑水平面上,质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m的静止的B球碰撞后,A球的速度方向与碰撞前相反,则碰撞后B球的速度大小可能是()A.0.6v B.0.4v C.0.3v D.0.2v答案:A解析:由动量守恒定律得mv=mvA+2mvB,规定A球原方向为正方向,由题意可知vA为负值,则2vBv,因此B球的速度可能为0.6v,选项A正确。3.在光滑水平地面上放置一辆小车,车上放置有木盆,在车与木盆以共同的速度向右运动时,有雨滴以极小的速度竖直落入木盆中而不溅出,如图所示,则在雨滴落入木盆的过程中,小车速度将()A.保持不变 B.变大C.变小 D.不能确定答案:C解析:雨滴落入木盆的过程中,小车、木盆、雨滴组成的系统水平方向动量守恒。设小车、木盆的总质量为m1,雨滴的质量为m2,设向右为正方向,由动量守恒定律得m1v=(m1+m2)v共,解得v共=v,所以在雨滴落入木盆的过程中,小车速度将变小。选项A、B、D错误,C正确。4.将质量为1.00kg的模型火箭点火升空,50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)()A.30kg·m/s B.5.7×102kg·m/sC.6.0×102kg·m/s D.6.3×102kg·m/s答案:A解析:燃气从火箭喷口在很短的时间内喷出的瞬间,重力和空气阻力可忽略,因此可把火箭和燃气组成的系统看作所受合外力为零,火箭和燃气组成的系统动量守恒,设火箭的动量为p,根据动量守恒定律,可得p-mv0=0,解得p=mv0=0.050kg×600m/s=30kg·m/s,选项A正确。5.如图所示,在光滑的水平面上有两块并列放置的木块A与B,已知A的质量是500g,B的质量是300g,有一质量为80g的小铜块C(可视为质点)以25m/s的水平初速度开始在A的表面滑动。铜块最后停在B上,B与C一起以2.5m/s的速度共同前进。求:?(1)木块A最后的速度vA;(2)小铜块C离开A时,小铜块C的速度vC。答案:(1)2.1m/s(2)4m/s解析:C在A上滑动时,选A、B、C作为一个系统,其总动量守恒,则mCv0=mCvC+(mA+mB)vAC滑到B上后A做匀速运动,再选B、C作为一个系统,其总动量也守恒,则mCvC+mBv