1.3动量守恒定律学案（含答案）

1.3动量守恒定律学案
一学科核心素养
【物理观念】能在一维情况下，两物体的相互作用情境中由牛顿定律及动量定理推导出动量守恒定律。理解并掌握定内容及定律成立条件。
【科学思维】能在具体问题中判断动量是否守恒，能熟练运用动量守恒定律解释现象和解决问题。
【科学探究】通过对动量概念及动量守恒定律的学习，了解归纳与演绎两种思维方法的应用，参加小组讨论师生互动，经过思考，发表自己的见解经历，实验探究过程发现规律。
【科学态度与责任】养成自主构建知识体系的意识，培养实事求是，具体问题具体分析的科学态度。
二学习重难点
【重点】理解动量守恒成立的条件及定律的表达式的推导及应用。
【难点】理解动量守恒的物理内涵，动量守恒定律方程的矢量性，应用动量守恒定律解决问题。
三课前预习
1．系统、内力与外力
（1）系统：___________相互作用的物体构成的一个力学系统。
（2）内力：___________物体间的作用力。
（3）外力：系统___________的物体施加给系统内物体的力。
2．如图所示，游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动。设甲同学和他的车的总质量为160 kg，碰撞前向右运动，速度的大小为4 m/s；乙同学和他的车的总质量为200kg，碰撞前向左运动，速度的大小为3 m/s。则碰撞后两车共同的运动速度大小为_______，方向_______。
3．（1）内容
如果一个系统不受外力，或者所受外力的___________为0，这个系统的总动量保持不变。
（2）表达式
a.p=p′或m1v1＋m2v2=___________。系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量。
b.Δp1=___________，相互作用的两个物体动量的变化量等大反向。
（3）适用条件
a.理想守恒：不受外力或所受外力的合力为___________。
b.近似守恒：系统内各物体间相互作用的内力___________它所受到的外力。
c.某一方向守恒：如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，则系统在___________动量守恒。
（4）应用动量守恒定律解题的步骤
a.明确研究对象，确定___________的组成（系统包括哪几个物体及研究的过程）。
b.进行受力分析，判断系统动量是否___________（或某一方向上是否守恒）。
c.规定___________，确定初、末状态___________。
d.由动量守恒定律列出方程。
e.代入数据，求出结果，必要时讨论说明。
4．如果一个系统_________________或者___________________，这个系统的总动量保持不变.动量守恒定律的表达式为______________________________
5．易混易错辨题题组：系统动量守恒与机械能守恒都是有条件的，回答下面问题：如下图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为的粗糙弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为的小球从槽高处开始下滑,则
（1）小球沿粗糙的弧形轨道下滑过程，粗糙弧形槽和小球组成的系统：动量_____________机械能____________（填“守恒”或者“不守恒”）
（2）小球压缩弹簧至最短过程，小球和弹簧组成的系统：动量___________机械能____________（填“守恒”或者“不守恒”）
6．“草船借箭”是我国古典名著《三国演义》中赤壁之战的一个故事。假设草船的总质量，静止在水中，岸上曹兵开弓射箭，在同一时刻有支箭射到船上，射在草船上的每支箭质量，速度，方向水平，箭与船的作用时间均为，不计水的阻力，则射箭后草船的速度为___________，每支箭对草船的平均作用力为___________N。
7．质量为的水车，车内装有的水，水车在水平面上以匀速运动，若车厢底部A处有一个小孔，水滴可以自由的流出，车厢底部离地面的距离。则水滴落地的时间____________，当有一半质量的水流出后，小车的速度将____________。（填写变大、变小、不变。取）
四自我检测
1．有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长，一位同学想用一个卷尺测量它的质量。他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d和船长L。已知他自身的质量为m，则船的质量为（　　）
A． B． C． D．
2．某战斗机以速度v0水平向东飞行时，将总质量为m0的导弹自由释放瞬间，导弹向西喷出质量为m、对地速率为v1的燃气，则喷气后导弹的速率为（　　）
A． B．
C． D．
3．动量和机械能是物理学中两个重要的概念。根据高中物理所学的知识，下列说法正确的是（　　）
A．若一个系统的动量守恒，则机械能一定守恒
B．若一个系统的机械能守恒，则动量一定守恒
C．若两个物体组成的系统动量守恒，则其中一个物体的动量增大，另一个物体的动量一定减小
D．若两个物体组成的系统机械能守恒，则其中一个物体的机械能增大，另一个物体的机械能一定减小
4．水平地面上有甲、乙两个小滑块在同一直线上运动，两小滑块碰撞前后的速度—时间图像如图所示，小滑块甲的碰前速度为正向，小滑块乙的碰前速度为负向（其中一个小滑块碰后速度变为0）。下列说法正确的是（　　）
A．碰后乙的速度变为零
B．t=2.5 s时，两小滑块之间的距离为7.5 m
C．两小滑块之间的碰撞为非弹性碰撞
D．碰撞前，两个小滑块组成的系统动量守恒
5．如图所示，一木球用刚性轻绳悬于点，并处于静止状态。子弹以水平速度击中木球后未穿出，与木球一起向右摆动。已知空气阻力不计，下列说法正确的是（　　）
A．子弹打入木球过程中，二者组成的系统动量守恒
B．子弹打入木球过程中，二者组成的系统机械能守恒
C．子弹打入木球后，二者向右摆动的过程中，二者组成的系统动量守恒
D．子弹打入木球后的瞬间，轻绳的张力等于木球和子弹的总重力
6．如图所示，A、B两物体质量之比mA：mB＝3：2，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则（　　）
A．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成系统的动量守恒
B．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数不同，A、B、C组成系统的动量不守恒
C．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成系统的动量守恒
D．若A、B所受的摩擦力大小不相等，A、B、C组成系统的动量不守恒
7．如图所反映的物理过程中，以物体A和物体B为一个系统符合系统机械能守恒且水平方向动量守恒的是（ ）
A．甲图中，在光滑水平面上，物块B以初速度滑上上表面粗糙的静止长木板A
B．乙图中，在光滑水平面上，物块B以初速度滑下靠在墙边的表面光滑的斜面A
C．丙图中，在光滑水平上面有两个带正电的小球A、B相距一定的距离，从静止开始释放
D．丁图中，在光滑水平面上物体A以初速度滑上表面光滑的圆弧轨道B
8．假设将发射火箭看成如下模型：静止的实验火箭，总质量M＝2100g，当它以对地速度v0＝840m/s喷出质量Δm＝100g的高温气体后，火箭的速度为（喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略，取v0的方向为正方向）（　　）
A．42m/s B．－42m/s
C．40m/s D．－40m/s
9．在下列几种现象中， 所选系统动量守恒的是（　　）
A．在光滑水平面上， 运动的小车迎面撞上一静止的小车，以两车为一系统
B．从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中， 以重物和车厢为一系统
C．运动员将铅球从肩窝开始加速推出， 以运动员和铅球为一系统
D．光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一个物体沿斜面滑下，以物体和斜面为一系统
10．质量分别为M和m0的两滑块用轻弹簧连接，均以恒定速度v沿光滑水平面运动，与位于正对面的质量为m的静止滑块发生碰撞，如图所示，碰撞时间极短，在此过程中，下列情况可能发生的是（　　）
A．M、m0、m的速度均发生变化，碰后分别为v1、v2、v3，且满足（M＋m0）v=Mv1＋m0v2＋mv3
B．m0的速度不变，M和m的速度变为v1和v2，且满足Mv=Mv1＋mv2
C．M、m0和m的速度都变为v′，且满足（M＋m）v=（M＋m0＋m）v′
D．M、m0、m的速度均发生变化，M和m0的速度都变为v1，m的速度变为v2，且满足（M＋m0）v=（M＋m0）v1＋mv2
参考答案：
三课前预习
1． 两个（或多个） 系统中 以外
2． 向右
3． 矢量和 m1v1′＋m2v2′ -Δp2 零 远大于 这一方向上 系统 守恒 正方向 动量
4． 不受外力 外力之和为零
5． （1） 不守恒 不守恒 （2）不守恒 守恒
6． 1 29.4
7． 不变
四自我检测
1．B
2．A
3．D
4．D
5．A
6．C
7．D
8．B
9．A
10．B
试卷第1页，共3页