1、高二物理动量守恒定律应用分析一、教学目的复习上节课所学动量守恒定律，掌握应用动量守恒定律解决综合问题的思路和方法二、教学重点1物理情景分析和物理模型的建立2.应用动量守恒定律解决实际问题的基本思路和方法三、教学难点应用动量守恒动量分析物理过程，灵活应用动量守恒定律四、教学方法分析、讨论和归纳五、教学过程1、复习引入：1、系统动量守恒的条件有哪些？2、应用动量守恒定律解题的一般步骤？2、课堂教学典型问题一：碰撞类问题碰撞：碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短的时间内运动状态发生显著变化的过程。碰撞的特点：碰撞、爆炸过程作用时间极短，内力远远大于外力，所以都可认为系统的动量守恒。碰撞的分类：对心碰
2、撞（正碰）和非对心碰撞（斜碰）。例1在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而行，下列现象可能的是（ ）A若两球质量相等，碰后以某一相等速率互相分开B若两球质量相等，碰后以某一相等速率同向而行C若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开D若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行学生讨论，老师总结，通过此题，培养学生全面分析问题的思维品质例2一质量为M的木块放在光滑的水平桌面上处于静止状态，一颗质量为m的子弹以速度v0沿水平方向击中木块，并留在其中与木块共同运动，则子弹对木块的冲量大小是( )A mv0 ； B、 ； C、mv0 ； D、mv0学生讨论，老师总结，通过此题，培养学生全面分析
3、问题的思维品质典型问题二：人船模型例3质量为M300kg的小船，长为L3m，浮在静水中。开始时质量为m60kg的人站在船头，人和船均处于静止状态。若此人从船头走到船尾，不计水的阻力，则船将前进多远？ 分析：此例物理情景较简单，但物理过程学生不一定清楚，所以，教师此时要做好引导工作。引导学生，分析人在船上运动时，船会如何运动？两者位移关系如何？与学生一起作出物理情景示意图，找出各自对地位移，此处一定要强调位移的物理意义！S人S船与学生一起分析，此时可选用哪些规律来答题？可能有学生会想到用牛顿运动定律和运动学公式来答，老师不要急于给予否定，可让学生自己动手尝试一下。如果没有学生想到动量守恒，教师可
4、适当给予启发，学生议一议，效果可能会好些。讲解：人和船组成的系统在整个运动过程中，都不受水平方向外力作用，而在竖直方向，处于平衡状态，所以系统满足动量守恒条件，系统平均动量守恒。对人和船组成的系统，满足动量守恒条件，取向右方向为正，则有：M S船=m(LS船) 代入数据得S船=0.5m巩固1：在光滑的水平面上有一辆质量为M的小车，车的两端各站着质量分别为m1和m2的人，三者原来皆静止，当两人相向时，小车向哪个方向运动？学生讨论回答，教师总结巩固2：质量为 M的气球上有一质量为 m的人，气球和人静止在离地高为 h的空中。从气球上放下一架不计质量的软梯，为使人沿软梯安全滑至地面，则软梯至少应为多长
5、？学生讨论回答，教师总结典型问题三：多过程分析例4如图所示，在光滑水平面上有A、B两辆小车，水平面的左侧有一竖直墙，在小车B上坐着一个小孩，小孩与B车的总质量是A车质量的10倍。两车开始都处于静止状态，小孩把A车以相对于地面的速度v推出，A车与墙壁碰后仍以原速率返回，小孩接到A车后，又把它以相对于地面的速度v推出。每次推出，A车相对于地面的速度都是v，方向向左。则小孩把A车推出几次后，A车返回时小孩不能再接到A车？ AB分析：此题过程比较复杂，情景难以接受，所以在讲解之前，教师应多带领学生分析物理过程，创设情景，降低理解难度。解：取水平向右为正方向，小孩第一次推出A车时； mBv1mAv=0
6、即： v1=第n次推出A车时：mAv mBvn1=mAvmBvn 则：vnvn1 ， 所以：vnv1（n1）当vnv时，再也接不到小车，由以上各式得n5.5 取n6关于n的取值也是应引导学生仔细分析的问题，告诫学生不能盲目地对结果进行“四舍五入”，一定要注意结论的物理意义。 高二物理动量守恒定律单元测试题（时间120分钟 满分150分） 第I部分 选择题（40分）一、本题共10小题；每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。1、一人用手托住一质量为1kg的物体并保持静止不动，则在10
7、s钟内手对物体的支持力的冲量和物体的重力的冲量大小分别为(g =10m/s2)A0、0 B0、100Ns C100Ns、0 D100Ns、100Ns2、两只完全相同的小船，一只船上载有一人，另一只船是空的，两只船都停在平静的水面上，现在人从所在的小船跳到另一只船上，不受空气阻力和水的阻力，则这两只船相比：A. 人离开的那只船运动速率较大； B. 人离开的那只船运动速率较小；C. 两只船具有相同的速率； D. 无法比较两只船运动速率大小。ABC3、如图所示，A、B两物体的质量之比MA :MB = 3:2，原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，地
8、面光滑，当弹簧突然释放后，在两物体被弹开的过程中有： A. A、B系统的动量守恒；B. A、B、C系统的动量守恒；C.小车向左运动；D. 小车向右运动。4一轻杆下端固定一个质量为M的小球上，上端连在轴上，并可绕轴在竖直平面内运动，不计一切阻力。当小球在最低点时，受到水平的瞬时冲量I0，刚好能到达最高点。若小球在最低点受到的瞬时冲量从I0不断增大，则可知A小球在最高点对杆的作用力不断增大B小球在最高点对杆的作用力先减小后增大C小球在最低点对杆的作用力先减小后增大D小球在最低点对杆的作用力先增大后减小5、某物体受到一个-6Ns冲量作用，则A. 物体的动量一定减少； B. 物体的末动量一定是负值；C
9、. 物体的动量增量的方向一定与规定的正方向相反；D. 物体的原来的动量方向一定与这个动量的方向相反。AB6. 如图所示，质量相同的两木块从同一高度同时开始自由落下，至某一位置时A被水平飞来的子弹击中（未穿出），则A、B两木块的落地时间tA与tB的比较，正确的是： A. tA = tB ； B. tAtB ；C. tA vB vC ； C. vB vA vC ； D. vA vB = vC 。10. 如图所示，为两个物体A、B在没有其他外力作用时相互作用后的vt图像，则以下说法对的有： A. A、B的质量之比为5：3；B. A、B作用前后总动量守恒；C. A、B作用前后总动量不守恒；D. A、B
10、间的相互作用力相同。二、填空题：20分 11（6分）、下面分别是精度为0.1mm、0.02mm两种游标卡尺测量时的情况，写出它们的读数。01234560 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0cm3 4 cm0 5 10 12（14分）.(1)在验证动量守恒定律的实验中，入射小球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速的释放，这时为了使（ ） A.小球每次都能水平飞出槽口； B. 小球每次都以相同的速度飞出槽口；C.小球在空中飞行的时间不变； D.小球每次都能对心碰撞。 （2）在验证动量守恒定律的实验中，某学生记录的数据如下表所示，实验装置示意图如图所示。小球直径D(cm)mA(g)mB(g)OM
11、(cm)ON(cm)OP(cm)1.1020.010.015.1764.9147.29OMPN12题图设两球碰撞前的总动量为P1，两球碰撞后的总动量为P2。则该实验的相对误差100%= ，由此，可得出实验的结论是_。 第II部分非选择题（110分）三、计算题：90分。13、（16分）（1）在离直立墙30米的地面向墙壁投掷皮球，皮球在高度10米处与墙壁刚好垂直碰撞。碰撞后弹回并落在离墙20米处的地面，如右图所示。则墙壁所受冲量的大小为多大？已知小球质量为千克, g取10米/秒2 （2）一质量为100g的小球从1.25m高处自由下落到一厚软垫上。若小球从接触软垫到小球陷至最低点经历了0.02s，则
12、这段时间内软垫对小球的平均作用力是多少？（不计空气阻力，g =10m/s2） NN乙甲14、（13分）如图所示，固定在甲、乙两辆小车上的两根完全相同的条形磁铁磁性很强。甲、乙两车质量相等，它们在水平面上沿同一直线无摩擦相向运动。某一时刻，甲、乙两车的速度大小分别为v甲=3m/s, v乙=5m/s,则在两车相互作用的过程中，当乙车开始反向时，求甲车速度大小及方向？BA15.（14分）如图所示，A车的质量为m，沿光滑水平面以速度v1向质量为3m静止的B车运动，B车后面有弹簧，将弹簧压缩，设在整个过程中始终处于弹簧的弹性限度内，求在此运动过程中： （1）弹簧的最大弹性势能； （2）B车的最大速度。m
13、M16.(15分)用绳悬挂着一个质量为1的木块，木块重心到悬点的距离为1m，质量为10g的子弹以500m/s的速度水平射入木块并以100m/s的速度水平穿出，求子弹射穿木块的瞬间，绳中的张力多大？（g=10m/s2）17.（16分）如图所示，质量m=2kg的物体，以水平速度v0=5m/s滑上静止在光滑水平面上的平板小车，小车质量M=8kg，物体与小车车面之间的动摩擦因数=0.8，取g=10m/s2 ，设小车足够长，求： (1) 物体在小车上滑行多长的时间相对小车静止？ （2）物体相对小车滑行的时间距离是多少？ （3）在物体相对小车滑动的过程中，有多少机械能转化为内能？18.（15分）甲、乙两小
14、孩各乘一辆小车，甲和他的车的质量共为M甲= 30kg，乙和他的车的质量共为M乙= 30kg，开始时甲推着一个质量为m =15kg的箱子和他一起以大小为v0 = 2.0m/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，甲突然将箱子沿地面推给乙，箱子滑到乙处时，乙迅速地把它抓住，不计车和箱子与地面的摩擦，求甲至少以多大速度（相对地面）将箱子推出，才能避免与乙相撞？高二物理动量守恒定律单元测试答题卷姓名 班级 学号 成绩 1234567891011（6分）、 12（14分）、（1）（ ），（2） ， ， 13（16分）、（1）（2）NN乙甲14（13分）、BA15（14分）、16（15分）、mM17（15分）、18（15分）、
