1.3 动量守恒定律 导学案—2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 1.3 动量守恒定律 导学案—2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（Word版含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-09-04 15:46:40 | ||
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文档简介
1.3动量守恒定律
【学习目标】
1．应用牛顿定律推导出适用于两球碰撞模型的动量守恒定律，能够理解动量守恒定律的物理过程。
2．理解动量守恒定律（内容、守恒条件），会分析计算同一直线上两个物体的动量守恒问题。
【学习重点】
1．动量守恒定律。
2．运用动量守恒定律解题的一般步骤。
【学习难点】
1．动量守恒的条件。
2．动量守恒定律的应用。
【学习过程】
一、复习旧知
动量：_______________
冲量：_______________
动量定理：_______________
二、学习新知
（一）相互作用的两个物体的动量改变
如图，在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物体A、B，质量分别是m1和m2，沿同一直线向同一方向运动，速度分别是v1和v2，v2＞v1。当B追上A时发生碰撞。碰撞后A、B的速度分别是v1′和v2′。碰撞过程中A所受B对它的作用力是F1，B所受A对它的作用力是F2。碰撞时，两物体之间力的作用时间很短，用Δt表示。
根据动量定理与牛顿第三定律推导出两个物体动量守恒。
（二）动量守恒定律
1．相关概念：
（1）系统：___________________________________________。
（2）内力：___________________________________________。
（3）外力：___________________________________________。
2．动量守恒定律
（1）内容：______________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
（2）公式：______________________________
3．动量守恒条件
（1）_________________________________________________________。
（2）__________________________________________________________。
（3）__________________________________________________________。
4．注意：
（1）区分内力和外力。
（2）在总动量一定的情况下，每个物体的动量可以发生很大的变化。
如图所示，子弹打进与固定于墙壁的弹簧相连的木块，此系统从子弹开始入射木块到弹簧压缩到最短的过程中，子弹与木块作为一个系统动量是否守恒？说明理由。
5．应用动量守恒定律解题的步骤：
（1）________________________________________________________。
（2）________________________________________________________。
（3）________________________________________________________。
（4）________________________________________________________。
例1：在列车编组站里，一辆m1为1.8×104kg的货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动，碰上一辆m2=2.2×104kg的静止的货车，它们碰撞后一起继续运动。求货车碰撞后运动的速度。
例2：一枚在空中飞行的火箭，质量为m，在某点的速度为v，方向水平，燃料即将耗尽。火箭在该点突然炸裂成两块,其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去，速度为v1。求炸裂后另一块的速度v2。
（三）动量守恒定律的普适性
牛顿运动定律：低速、宏观__________，高速（接近光速）、微观（小到分子原子尺度）__________。
动量守恒定律：低速、宏观__________，高速（接近光速）、微观（小到分子原子尺度）_________。
【课堂练习】
1．下列情况中系统的动量不守恒的是（ ）
A．小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，对人与车组成的系统
B．子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中，对子弹与木块组成的系统
C．子弹射入固定在墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统
D．斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时，对手榴弹组成的系统
2．一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A、B用一轻质弹簧连在一起，如图所示。则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统（ ）
A．动量守恒，机械能不守恒
B．动量不守恒，机械能守恒
C．动量守恒，机械能守恒
D．无法判定动量、机械能是否守恒
3．下列情形中，满足动量守恒条件的是（ ）
A．用铁锤打击放在铁砧上的铁块，打击过程中，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
4．男女双人滑冰是颇具艺术性的冰上运动项目。在某次比赛的一个小片段中，男女运动员在水平冰面上沿同一直线同向滑行，且动能恰好相等，某时刻两者相遇后一起滑行。已知男运动员的体重较大，为简化问题，两运动员均视为质点，冰面视为光滑，则（ ）
A．两者相遇过程中女运动员所受冲量较大
B．两者相遇过程中女运动员动能变化较大
C．两者相遇后两运动员动量大小相等
D．两者相遇前后总动能不变
5．下列情况中系统动量守恒的是（ ）
A．小车固定在光滑水平面上，人在车上走动时，人与车组成的系统
B．子弹水平射入紧靠墙角的木块中，子弹与木块组成的系统
C．子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中，子弹与木块组成的系统
D．光滑斜面放在光滑水平面上，物块沿斜面自由下滑时，物块和斜面组成的系统
6．如图所示，小车静止放在光滑的水平面上，将系着轻绳的小球拉开一定的角度，然后同时放开小球和小车，不计空气阻力，那么在以后的过程中（ ）
A．小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒
B．小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒
C．小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车的速度不为零
D．在任意时刻，小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反（或者都为零）
7．如图所示，物体B被钉牢在放于光滑水平地面的平板小车上，物体A以速率v沿水平粗糙车板向着B运动并发生碰撞。则（ ）
A．对于A与B组成的系统动量守恒
B．对于A、B与小车组成的系统动量守恒
C．对于A与小车组成的系统动量守恒
D．对于A、B与小车组成的系统动能守恒
8．如图所示，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，槽底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽上高h处由静止开始下滑，则小球下滑过程中（ ）
A．小球和槽组成的系统动量守恒
B．槽对小球的支持力不做功
C．重力对小球做功的瞬时功率一直增大
D．地球、小球和槽组成的系统机械能守恒
9．在武警战士的一次射击比赛中，一位战士展示了他子弹钉钉子的绝活：子弹准确地击中钉子，将钉子钉入木桩。已知子弹弹头质量为，子弹击中钉子后钉子获得的速度为，恰好将长为的钉子钉入木桩，设子弹将钉子匀变速推入木桩，则在钉子进入木桩的过程中（ ）
A．子弹和钉子组成的系统动量守恒
B．子弹和钉子间的作用时间为
C．子弹对钉子的冲量大小为
D．子弹对钉子的作用力大小为
10．碰撞分为弹性碰撞和________，在弹性碰撞中，碰撞前和碰撞后的总_____守恒，碰撞前和碰撞后的总_____保持不变。
11．（1）只要系统合外力做功为零，系统动量就守恒。( )
（2）物体相互作用时动量守恒，但机械能不一定守恒。( )
（3）若在光滑水平面上的两球相向运动，碰后均变为静止，则两球碰前的动量大小一定相同。( )
12．如图所示，A、B两物体质量分别为mA=5kg和mB=4kg，与水平地面之间的动摩擦因数分别为μA=0.4和μB=0.5， 开始时两物体之间有一压缩的轻弹簧（不拴接），并用细线将两物体拴接在一起放在水平地面 上．现将细线剪断，则两物体将被弹簧弹开，最后两物体都停在水平地面上，在弹簧弹开两物 体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中，两物体组成的系统动量______（选填“不 变”“减少”“增加”“先增大后减小”“先减少再增加”）；在两物体被弹开的过程中，A、B两物 体的机械能______（选填“不变”“减少”“增加”“先增大后减小”“先减少再增加”）
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
C2．A3．B4．B5．C6．D7．B8．D9．C
非弹性碰撞 动量 动能
错 对 对
12． 不变 先增大后减少
5 / 5
【学习目标】
1．应用牛顿定律推导出适用于两球碰撞模型的动量守恒定律，能够理解动量守恒定律的物理过程。
2．理解动量守恒定律（内容、守恒条件），会分析计算同一直线上两个物体的动量守恒问题。
【学习重点】
1．动量守恒定律。
2．运用动量守恒定律解题的一般步骤。
【学习难点】
1．动量守恒的条件。
2．动量守恒定律的应用。
【学习过程】
一、复习旧知
动量：_______________
冲量：_______________
动量定理：_______________
二、学习新知
（一）相互作用的两个物体的动量改变
如图，在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物体A、B，质量分别是m1和m2，沿同一直线向同一方向运动，速度分别是v1和v2，v2＞v1。当B追上A时发生碰撞。碰撞后A、B的速度分别是v1′和v2′。碰撞过程中A所受B对它的作用力是F1，B所受A对它的作用力是F2。碰撞时，两物体之间力的作用时间很短，用Δt表示。
根据动量定理与牛顿第三定律推导出两个物体动量守恒。
（二）动量守恒定律
1．相关概念：
（1）系统：___________________________________________。
（2）内力：___________________________________________。
（3）外力：___________________________________________。
2．动量守恒定律
（1）内容：______________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
（2）公式：______________________________
3．动量守恒条件
（1）_________________________________________________________。
（2）__________________________________________________________。
（3）__________________________________________________________。
4．注意：
（1）区分内力和外力。
（2）在总动量一定的情况下，每个物体的动量可以发生很大的变化。
如图所示，子弹打进与固定于墙壁的弹簧相连的木块，此系统从子弹开始入射木块到弹簧压缩到最短的过程中，子弹与木块作为一个系统动量是否守恒？说明理由。
5．应用动量守恒定律解题的步骤：
（1）________________________________________________________。
（2）________________________________________________________。
（3）________________________________________________________。
（4）________________________________________________________。
例1：在列车编组站里，一辆m1为1.8×104kg的货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动，碰上一辆m2=2.2×104kg的静止的货车，它们碰撞后一起继续运动。求货车碰撞后运动的速度。
例2：一枚在空中飞行的火箭，质量为m，在某点的速度为v，方向水平，燃料即将耗尽。火箭在该点突然炸裂成两块,其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去，速度为v1。求炸裂后另一块的速度v2。
（三）动量守恒定律的普适性
牛顿运动定律：低速、宏观__________，高速（接近光速）、微观（小到分子原子尺度）__________。
动量守恒定律：低速、宏观__________，高速（接近光速）、微观（小到分子原子尺度）_________。
【课堂练习】
1．下列情况中系统的动量不守恒的是（ ）
A．小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，对人与车组成的系统
B．子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中，对子弹与木块组成的系统
C．子弹射入固定在墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统
D．斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时，对手榴弹组成的系统
2．一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A、B用一轻质弹簧连在一起，如图所示。则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统（ ）
A．动量守恒，机械能不守恒
B．动量不守恒，机械能守恒
C．动量守恒，机械能守恒
D．无法判定动量、机械能是否守恒
3．下列情形中，满足动量守恒条件的是（ ）
A．用铁锤打击放在铁砧上的铁块，打击过程中，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
4．男女双人滑冰是颇具艺术性的冰上运动项目。在某次比赛的一个小片段中，男女运动员在水平冰面上沿同一直线同向滑行，且动能恰好相等，某时刻两者相遇后一起滑行。已知男运动员的体重较大，为简化问题，两运动员均视为质点，冰面视为光滑，则（ ）
A．两者相遇过程中女运动员所受冲量较大
B．两者相遇过程中女运动员动能变化较大
C．两者相遇后两运动员动量大小相等
D．两者相遇前后总动能不变
5．下列情况中系统动量守恒的是（ ）
A．小车固定在光滑水平面上，人在车上走动时，人与车组成的系统
B．子弹水平射入紧靠墙角的木块中，子弹与木块组成的系统
C．子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中，子弹与木块组成的系统
D．光滑斜面放在光滑水平面上，物块沿斜面自由下滑时，物块和斜面组成的系统
6．如图所示，小车静止放在光滑的水平面上，将系着轻绳的小球拉开一定的角度，然后同时放开小球和小车，不计空气阻力，那么在以后的过程中（ ）
A．小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒
B．小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒
C．小球向左摆到最高点，小球的速度为零而小车的速度不为零
D．在任意时刻，小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反（或者都为零）
7．如图所示，物体B被钉牢在放于光滑水平地面的平板小车上，物体A以速率v沿水平粗糙车板向着B运动并发生碰撞。则（ ）
A．对于A与B组成的系统动量守恒
B．对于A、B与小车组成的系统动量守恒
C．对于A与小车组成的系统动量守恒
D．对于A、B与小车组成的系统动能守恒
8．如图所示，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，槽底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽上高h处由静止开始下滑，则小球下滑过程中（ ）
A．小球和槽组成的系统动量守恒
B．槽对小球的支持力不做功
C．重力对小球做功的瞬时功率一直增大
D．地球、小球和槽组成的系统机械能守恒
9．在武警战士的一次射击比赛中，一位战士展示了他子弹钉钉子的绝活：子弹准确地击中钉子，将钉子钉入木桩。已知子弹弹头质量为，子弹击中钉子后钉子获得的速度为，恰好将长为的钉子钉入木桩，设子弹将钉子匀变速推入木桩，则在钉子进入木桩的过程中（ ）
A．子弹和钉子组成的系统动量守恒
B．子弹和钉子间的作用时间为
C．子弹对钉子的冲量大小为
D．子弹对钉子的作用力大小为
10．碰撞分为弹性碰撞和________，在弹性碰撞中，碰撞前和碰撞后的总_____守恒，碰撞前和碰撞后的总_____保持不变。
11．（1）只要系统合外力做功为零，系统动量就守恒。( )
（2）物体相互作用时动量守恒，但机械能不一定守恒。( )
（3）若在光滑水平面上的两球相向运动，碰后均变为静止，则两球碰前的动量大小一定相同。( )
12．如图所示，A、B两物体质量分别为mA=5kg和mB=4kg，与水平地面之间的动摩擦因数分别为μA=0.4和μB=0.5， 开始时两物体之间有一压缩的轻弹簧（不拴接），并用细线将两物体拴接在一起放在水平地面 上．现将细线剪断，则两物体将被弹簧弹开，最后两物体都停在水平地面上，在弹簧弹开两物 体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中，两物体组成的系统动量______（选填“不 变”“减少”“增加”“先增大后减小”“先减少再增加”）；在两物体被弹开的过程中，A、B两物 体的机械能______（选填“不变”“减少”“增加”“先增大后减小”“先减少再增加”）
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
C2．A3．B4．B5．C6．D7．B8．D9．C
非弹性碰撞 动量 动能
错 对 对
12． 不变 先增大后减少
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