人教版物理選修3-5導(dǎo)學(xué)案

【課題】§16.1實驗：探究碰撞中的不變量導(dǎo)學(xué)案

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】備課人：赳新京

(1)明確探究碰撞中的不變量的基本思路；

(2)掌握同一條直線上運動的兩個物體碰撞前后的速度的測量方法；

(3)掌握實驗數(shù)據(jù)處理的方法。

【骨葡

L光滑桌面上有1、2兩個小球。1球的質(zhì)量為0.3Kg,以8m/s的速度跟質(zhì)量為0.1kg的靜

止的2球碰撞，碰撞后2球的速度變?yōu)?m/s,1球的速度變?yōu)?m/s,方向與原來相同。根

據(jù)這些數(shù)據(jù)，以上兩項猜想是否成立：

(1)通過計算說明，碰撞后是否是1球把速度傳給了2球？

(2)通過計算說明，碰撞后是否是1球把動能傳給了2球？

(3)請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)猜想在這次碰撞中什么物理量不變，通過計算加以驗證。

6.水平光滑桌面上有A、B兩個小車，質(zhì)量分別是0.6kg和0.2kg.A車的車尾拉著

紙帶，A車以某一速度與靜止的B車發(fā)生一維碰撞，碰后兩車卜5.8皿［6.6cm?連在

一起共同向前運動.碰撞前后打點計時器打下的紙帶如圖所；f

示.根據(jù)這些數(shù)據(jù)，請猜想：把兩小車加在一起計算，有一個什么物理量在碰撞前后是相等

的？

【螞岬題］

A、B兩滑塊在同一光滑的水平直導(dǎo)軌上相向運動發(fā)生碰撞(碰撞時間極短)。用閃光照相，

閃光4次攝得的閃光照片如下圖所示。已知閃光的時間間隔為At,而閃光本身持續(xù)時間極

短，在這4次閃光的瞬間，A、B兩滑塊均在0-80cm刻度范圍內(nèi)，且第一次閃光時，滑塊A

恰好通過x=55cm處，滑塊B恰好通過x=70cm處，問：

(1)碰撞發(fā)生在何處？(2)碰撞發(fā)生在第一次閃光后多長時間？

(3)設(shè)兩滑塊的質(zhì)量之比為mA：mB=2：3,試分析p1千,乎九??月仆碰撞前

后兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和是否相等？中口〃不用可

［I、礴酎］

在探究碰撞中的不變量時，你認為在計算時怎樣對待速度的方向？

【的加I練】

1.在“探究碰撞中的不變量”的實驗中，為了順利地完成實驗，入射球質(zhì)量為山，被碰

球質(zhì)量為012,二者關(guān)系應(yīng)是()

A.mi>m2B.小正叱C.mKm?D.以上二個關(guān)系都可以

2兩球相向運動，發(fā)生正碰，碰撞后兩球均靜止，于是可以斷定，在碰撞以前()

A.兩球的質(zhì)量相等B.兩球的速度大小相同

C.兩球的質(zhì)量與速度的乘積之和的大小相等D.以上都不能斷定，

3.在“探究驗證”的實驗一中，若繩長L,球1、2分別由偏角a和B靜止釋放，則在最

低點碰撞前的速度大小分別為、。若碰撞后向同一方向運動最大偏角分

別為a,和13,,則碰撞后兩球的瞬時速度大小分別為、。

4.某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器探究碰撞過程一“中不變量

的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A)空族專鏟非弋使之做勻

速運動.然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘〃7〃爆方刀;;7；77〃〃；加〃加合成一體，

繼續(xù)做勻速運動，他設(shè)計的具體裝置如圖所示.在小車A后

連著紙帶，電磁打點計時器電源頻率為50Hz,長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力.

(1)若已得到打點紙帶如圖所示，并將測得的各計數(shù)點間距離標(biāo)在圖上，A點是運動起始

的第一點，則應(yīng)選段來計算A的碰前速度，應(yīng)選段來計算A和B碰后的共

同速度(以上兩格填"AB''或同C"或"CD"或"DE").

(2)已測得小車A的質(zhì)量叫=0.40kg,小車B的質(zhì)量m2=0.20kg,由以上測量結(jié)果可得:

碰前mAVA+mBVB=kg?m/s；碰后

mAVA'+mBVB'=kg?m/s.并比較碰撞前后兩BCD個小車質(zhì)

量與速度的乘積之和是否相等.

5.某同學(xué)用圖甲所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來尋找碰撞中的不變量，圖

中PQ是斜槽，QR為水平槽，實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置C由靜止開始滾下，落

到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復(fù)上述操作10次，得到10個落點痕跡，再把B

球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置C由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、

B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡，重復(fù)這種操作10次，圖中0是水平槽末端口在

記錄紙上的垂直投影點，P,為未放被碰小球B時A球的平均落點，M為與B球碰后A球的

平均落點，N為被碰球B的平均落點.若B球落點痕跡如圖乙所示，其中米尺水平放置，且

平行于0P,,米尺的零點與。點對齊.(注意MA>MB)

(1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)為cm

(2)在以下選項中，哪些是本次實驗必須進行的測量?答：

(單位,：cm)

(填選項號).乙

A.水平槽上未放B球時，測量A球落點位置到。點的距離B.A球與B球碰撞后,測量A

球落點位置到0點的距離C.測量A球或B球的直徑D.測量A球和B球的質(zhì)量E.測

量G點相對于水平槽面的高度

6.某同學(xué)利用打點計時器和氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”的實驗；氣墊導(dǎo)軌裝

置如圖(a)所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成。在空腔導(dǎo)軌的兩個工

作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通人壓縮空氣，壓縮空氣會從小孔中

噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，如圖(b)所示，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的

摩擦而引起的誤差。

(1)下面是實驗的主要步驟：彈射架清塊1津塊2件射架

①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使

V\\

導(dǎo)軌水平；②向氣墊導(dǎo)軌通人壓縮空氣；導(dǎo)他標(biāo)尺調(diào)節(jié)設(shè)依③把打點

(a)

計時器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙

帶穿過打點計時器越過彈射架并固定在滑塊1I*-163cm----->|--------20.0on—的左端，調(diào)

節(jié)打點計時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始

終在水平方向;④滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩;⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間;

⑥先—，然后,讓滑塊1帶動紙帶一起運動；⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選

出較理想的紙帶如下圖所示：⑧測得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量為310g,滑塊2(包括橡皮泥)

的質(zhì)量為205g；試完善實驗步驟⑥的內(nèi)容。

(2)已知打點計時器每隔0.02s打一個點，計算可知，兩滑塊相互作用前質(zhì)量與速度

的乘積之和為—kg?m/s；兩滑塊相互作用以后質(zhì)量與速度的乘積之和為—kg,m/

s(保留三位有效數(shù)字).

(3)試說明(2)問中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是一

【蛔額題]

.答案：(1)60cm(2)At/2(3)碰撞前后兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和相等.

【缽頹練】

l.D2.C3"2gl(l-cosa)產(chǎn)[2gl(1-cos3)1'/2r2gl(l-cosa)11/2,12gl(1-cos6

4.|解析I(1)小車A碰前做勻速直線運動，打在紙帶上的點應(yīng)該是間距均勻的，故計算小

車碰前速度應(yīng)選BC段;CD段上所打的點由稀變密;可見在CD段A、B兩小車相互碰撞.A、

B撞后一起做勻速運動，所打出的點又應(yīng)是間距均勻的.故應(yīng)選DE段計算碰后速度.

(2)碰前IIIAVA十mBVB==0.420kg,m/s.

碰后mAVA，十HIBVB'=(ITIA十rriB)v=O.417kg,m/s.

其中,VA=BC/At=l.05m/s。

VA'=VB'-DE/At=0.695m/s.

通過計算可以發(fā)現(xiàn)，在誤差允許范圍內(nèi)，碰撞前后兩個小車的mv之和是相等的.

［答案1(1)BCDE(2)0.4200.417

［點評］此題是根據(jù)1998年上海高考題改編的，原題為驗證碰撞過程中動量守恒，這

里結(jié)合所學(xué)內(nèi)容將說法稍作變動.此題的關(guān)鍵是選擇紙帶上的有效段，”理解為桿么要選擇

這樣的有效段(勻速運動，打點應(yīng)均勻).

5.［解析］(1)將10個點圈在圓內(nèi)的最小圓的圓心作為平均落點，可由刻度尺測得碰撞后B

球的水平射程約為64.7cm.

(2)從同一高度做平拋運動飛行的時間t相同，而水平方向為勻速運動，故水平位移s=vt,

所以只要測出小球飛行的水平位移，就可以用水平位移代替平拋初速度，亦即碰撞前后的速

度，通過計算nu?OP.與mA?OM+mB?ON是否相等，即可以說明兩個物體碰撞前后各自

的質(zhì)量與其速度的乘積之和是否相等，故必須測量的是兩球的質(zhì)量和水平射程，即選項A、

B、D是必須進行的測量。

［答案］(1)64.7cm(64.2-65.2cm均可);(2)A、B、D

［點評］本題是2000年全國高考題，該題中利用平拋運動的規(guī)律，巧妙地提供了一種

測量碰撞前后的速度的方法，既方便又實用。

6.先接通打點計時器的電源，然后放開滑塊10.6200.618紙帶與打

點計時器的限位空有摩擦

【課題】§16.2動量守恒定律(一)導(dǎo)學(xué)案

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】備課人：於煙東

(1)理解動量守恒定律的確切含義和表達式，知道定律的適用條件和適用范圍；(2)在理解

動量守恒定律的確切含義的基礎(chǔ)上正確區(qū)分內(nèi)力和外力；(3)理解動量的定義，區(qū)分動量與

動能。

【叫學(xué)習(xí)】

一、動量：

1、定義：物體的和的乘積。2、定義式：p=。3、單位：。4、方

向：動量是矢量，方向與__的方向相同，因此動量的運算服從一法則。

5、動量的變化量：（1）定義：物體在某段時間內(nèi)與的矢量差（也是矢量）。

（2）公式：AP=（矢量式）。（3）方向：與速度變化量的方向相同，（4）

同一直線上動量變化的計算：選定一個正方向，與正方向同向的動量取正值，與正方向反向

的動量取負值，從而將矢量運算簡化為代數(shù)運算。計算結(jié)果中的正負號僅代表_____,不代

表。

二、系統(tǒng)內(nèi)力和外力

1、系統(tǒng)：的兩個或幾個物體組成一個系統(tǒng)。2、內(nèi)力：系統(tǒng)物體間的相

互作用力叫做內(nèi)力。3、外力：系統(tǒng)物體對系統(tǒng)物體的作用力叫做外力。

三、動量守恒定律

1、內(nèi)容：如果一個系統(tǒng)或者——的矢量和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持

不變。2、動量守恒的條件：（1）系統(tǒng)外力作用；（2）系統(tǒng)受外力作用，合外力。

【典型婕

在光滑水平面上兩小車中間有一彈簧，用手抓住小車并將彈簧壓縮后使小車處于靜止?fàn)?/p>

態(tài)，將兩小車及彈簧看做一個系統(tǒng)，下面說法正確的是：（）

A.兩手同時放開后，系統(tǒng)總動量始終為零B.先放開左手，再放開右手，動量不守恒

C.先入開左手，后放開右手，總動量向左

D.無論何時放手，兩手放開后，在彈簧恢復(fù)原長的過程中，系統(tǒng)總動量都保持不變，但

系統(tǒng)的總動量不一定為零

【I、礴思考】

1、區(qū)別比較動量與速度、動量變化量、動能。它們的區(qū)別與聯(lián)系。

2、你認為動量守恒定律可以有哪些表達式？

3、動量守恒定律有哪些特點？

4、總結(jié)應(yīng)用動量守恒定律的解題步驟。

【的勤練】

1.關(guān)于動量的概念，以下說法中正確的是（）.

A.速度大的物體動量一定大B.質(zhì)量大的物體動量一定大

C.兩個物體的質(zhì)量相等，速度大小也相等，則它們的動量一定相等

D.兩個物體的速度相等，那么質(zhì)量大的物體動量一定大

2.關(guān)于動量守恒的條件,下列說法正確的有（）

A.只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力,動量不可能守恒B.只要系統(tǒng)受外力做的功為零,動量守恒

C.只要系統(tǒng)所受到合外力的沖量為零,動量守恒I）.系統(tǒng)加速度為零,動量不一定守恒

3、下列說法中不正確的是（）

A.物體的動量改變，則合外力一定對物體做了功；B.物體的運動狀態(tài)改變，其動量一定改

變；

C.物體的動量發(fā)生改變，其動能一定發(fā)生改變D.物體的動能改變，其動量一定發(fā)生改變。

4.木塊a和b用一根輕彈簧連接起來，放在光滑水平面上，a緊靠在墻壁上，在b上施加

向左的水平力使彈簧壓縮，如圖所示，當(dāng)撤去外力后，下列說法中正確的是（）

A.a尚未離開墻壁前，a和b系統(tǒng)的動量守恒]

B.a尚未離開墻壁前，a與b系統(tǒng)的動量不守恒[a,|J

C.a離開墻后，a、b系統(tǒng)動量守恒D.a離開墻后，a、b系統(tǒng)動量不守恒

5.下列運動中，在任何相等的時間內(nèi)物體的動量變化完全相同的是（）.

A.豎直上拋運動（不計空氣阻力）B.平拋運動（不計空氣阻力）

C.勻速圓周運動D.簡諧運動

6.質(zhì)量分別為犯、加2的小球在一直線上相碰，它們在碰撞前后的位移時

間圖像如圖所示，若犯=lkg,則“等于（）

A.1kgB.2kgC.3kgD.4kg

7.如圖所示，p、p，分別表示物體前、后的動量，短線表示的動量大小為

15kg?m/s,長線表示的動量大小為30kg?m/s,箭頭表示動量的方向.在

下列所給的四種情況下，物體動量改ppp

變量相同的是（）.—―*—,一,一

?P?__PP；

A.①②B.②④e”1cl

C.①③D.③④

8.如圖所示，一小車靜止在光滑水平面上，甲、乙兩人分別站在左右兩側(cè)，整個系統(tǒng)原來

靜止，則當(dāng)兩人同時相向走動時（）.

A.要使小車靜止不動，甲乙速率必相等甲B2乙

B.要使小車向左運動，甲的速率必須比乙的大公一&

C.要使小車向左運動，甲的動量必須比乙的大I；；.一；；」

D.要使小車向左運動，甲的動量必須比乙的小

9.質(zhì)量相同的三個小球a、b、c在光滑水平面上以相同的速率運動，它們分別與原來靜止

的三個球A、B、C相碰（a與A碰，b與B碰，c與C碰）.碰后，a球繼續(xù)沿原方向運動，b

球靜止不動，c球被彈回而向反方向運動.這時，A、B、C三球中動量最大的是（）.

A.A球B.B球C.C球D.由于A、B、C三球質(zhì)量未知，無法判定

10.一質(zhì)量為m=O.2kg的皮球10。從高H=0.8nl處自由落下，與地面相碰后反彈的最大高

度為h=0.45m,則球與地面接觸這段時間內(nèi)動量的變化為多少？

【^§^另題A、C、D

【銅打I練】

1.D2、C3、AC4、BC5.AB6、C7.C8.C9.C

10.［解析］本題考查動量的變化量，解題的關(guān)鍵是弄清初末狀態(tài)的動量及方向。

［答案）取向下的方向為正，則由H處下落，與地面接觸前瞬間的速度vi=4m/s,這時

的動量pi=mvi=0.8kg?m/s。與地面接觸后離開地面前瞬間的速度v?=3m/s,這時的動

量p2=mv2=0.6kg?m/So貝i」Ap=-1.4kg?m/s。動量的變化方向為負，說明動量的變

化方向向上.

【課題】§16.3動量守恒定律（二）導(dǎo)學(xué)案

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】各課人：趙_炳東

（1）能運用牛頓第二定律和牛頓第三定律分析碰撞，導(dǎo)出動量守恒的表達式；（2）了解動量

守恒定律的普遍適用性和牛頓運動定律適用范圍的局限性；（3）加深對動量守恒定律的理解,

進一步練習(xí)用動量守恒定律解決生產(chǎn)、生活中的問題。（4）知道求初、末動量不在一條直

線上的動量變化的方法。

【叫學(xué)習(xí)】

一、動量守恒定律與牛頓運動定律

1、動量守恒定律與牛頓運動定律在研究碰撞問題時結(jié)論相同，以水平光滑桌面上兩個小球

的碰撞為例：動量守恒定律認為：兩個小球組成的系統(tǒng)所受合外力，這個系統(tǒng)的總動

量______?牛頓運動定律認為：碰撞中的每個時刻都有FI--F2,所以，miai=-i112a2,所以

z,

mi（vi-Vi）/At=-m2（v2-v2）At,即miVi+m2v2=.2、動量守恒定律和牛頓運動定律

兩種解題方法的對比：牛頓運動定律解決解決問題要涉及過程中的力，當(dāng)力的形式很

復(fù)雜，甚至是變化的時候，解起來很復(fù)雜，甚至不能求解。動量守恒定律只涉及過程

兩個狀態(tài)，與過程中受力的細節(jié)。問題往往能大大簡化。

二、動量守恒定律的普適性

1、動量守恒定律既適用于低速運動，也適用于運動，既適用于宏觀物體，也適用于

。2、動量守恒定律是一個獨立的實驗規(guī)律，它適用于目前為止物理學(xué)研究的

領(lǐng)域。

【典型婕

1、兩只小船平行逆向航行，船和船上的麻袋總質(zhì)量分別為mip=500kg,mz_=1000kg,當(dāng)它們

頭尾相齊時，由每只船上各投質(zhì)量m=50kg的麻袋到另一只船上去，結(jié)果中船停下來，乙船

以v=8.5m/s的速度沿原方向繼續(xù)航行，求交換麻袋前兩只船的速率各為多少？（水的阻力

不計）

2、帶有半徑為R的1/4光滑圓弧的小車其質(zhì)量為M,置于光滑水平面上，一

質(zhì)量為m的小球從圓弧的最頂端由靜止釋放，則球離開小車時，球和車的速

度分別為多少？

【唯思考］

1、動量守恒定律運用的條件是什么？如果物體所受外力之和不為零，就一定不能運用動量

守恒定律嗎？如果能用應(yīng)該符合什么條件？。

2、舉例說明如何動量守恒中的相互作用？

【的勤練】

1.某一物體從高h處自由下落，與地面碰撞后又跳起高h',不計其他星球?qū)Φ厍虻淖饔?

以地球和物體作為一個系統(tǒng)，下列說法正確的是（）

A.在物體下落過程中，系統(tǒng)動量不守恒B.在物體與地面碰撞過程中系統(tǒng)動量守恒

C.在物體上升過程中系統(tǒng)動量守恒M

D.上述全過程中系統(tǒng)動量都守恒“

2.如圖所示，水平地面上0點的正上方豎直自由下落一個物體m,中

途炸成a,b兩塊，它們同時落到地面，分別落在A點和B點，且0A

>0B,若爆炸時間極短，空氣阻力不計，則（）18”

A.落地時a的速率大于b的速率

B.落地時在數(shù)值上a的動量大于b的動量

C.爆炸時a的動量增加量數(shù)值大于b的增加量數(shù)值

D.爆炸過程中a增加的動能大于b增加的動能

3.質(zhì)量為M的木塊在光滑的水平面上以速度打向右運動，質(zhì)量為m的子彈以速度vz水平向

左射入木塊（子彈留在木塊內(nèi)），要使木塊停下來，必須發(fā)射子彈的數(shù)目為（）

(M+m)v

A.2B.-C.必D.也

(M+m)v2mv2Mi"

4、如圖所示，小球A和小球B質(zhì)量相同，球B置于光滑水平面上，當(dāng)球A從高

為h處由靜止擺下，到達最低點恰好與B相碰，并粘合在一起繼續(xù)擺動，它們

能上升的最大高度是（）

A.hB.h/2C.h/4D.h/8

5.靜止在水面上的船長為L、質(zhì)量為一個質(zhì)量為m的人站在船頭，當(dāng)此人由船頭走到船

尾時，不計水的阻力，船移動的距離是：（）

A.mL/MB.mL/（M+m）C.mL/（M—m）D.（M—m）L/（M+m）

6、兩名質(zhì)量相等的滑冰人甲和乙都靜止在光滑的水平冰面上.現(xiàn)在，其中一人向另一個人拋

出一個籃球，另一人接球后再拋回.如此反復(fù)進行幾次后，甲和乙最后的速率關(guān)系是（）

A.若甲最先拋球，則一定是vrp>vz.B.若乙最后接球，則一定是V￥>vz.

C.只有甲先拋球，乙最后接球，才有v甲〉v乙D.無論怎樣拋球和接球，都是v,>vz

7、滿載砂子的總質(zhì)量為M的小車，在光滑水平面上做勻速運動，速度為%。在行駛途中有

質(zhì)量為加的砂子從車上漏掉，則砂子漏掉后小車的速度應(yīng)為：（）

AvR加%（M-㈤%

A.VD.-----------------C.-----------------D.---------------------------Q

°nM-mM-mM

8.如圖所示將一光滑的半圓槽置于光滑水平面上，槽的左側(cè)有一固定在水目速CG

平面上的物塊。今讓一小球自左側(cè)槽口A的正上方從靜止開始落下，與圓\B,/

弧槽相切自A點進入槽內(nèi)，則以下結(jié)論中正確的是（）J7^

A.小球在半圓槽內(nèi)運動的全過程中，只有重力對它做功TT^TTTTTTTTTTT

B.小球在半圓槽內(nèi)運動的全過程中，小球與半圓槽在水平方向動量守恒

C.小球自半圓槽的最低點B向C點運動的過程中，小球與半圓槽在水平方向動量守恒

D.小球離開C點以后，將做豎直上拋運動

9.如圖所示，質(zhì)量分別為nu=O.5kg、mB=0.4kg的長板緊挨在一起靜止在光滑的水平面上，

質(zhì)量為mc=O.1kg的木塊C以初速vo）=l（）m/s滑上A板左端，最后C木塊和B板相對靜止

時的共同速度vCB=l.5m/s.求：

（1）A板最后的速度V上c

匕?BI

（2）C木塊剛離開A板時的速度vc.77777^77/77^77/77

【蛔額題］

1、1m/s9m/s

【領(lǐng)Wi練】

1、BCD2,AD3、C4、C5、B6、B7、A8.C

16魂和C在A上滑動的過程中，A、B、C組成系統(tǒng)的動量守恒，則

mcvco=mcvc+（加八+皿）VA

C在8上滑動時，氏C組成系統(tǒng)的動量守恒，則

"7cpe+機8yA=（加c+"28）VCB

余舉得V4=0.5m/s,vc=5.5m/s.

【課題】§16.4碰撞導(dǎo)學(xué)案

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】備課人：越場按

（1）了解彈性碰撞\非彈性碰撞和完全非彈性碰撞，對心碰撞和非對心碰撞.會應(yīng)用動量、

能量的觀點綜合分析、解決一維碰撞問題；（2）了解散射和中子的發(fā)現(xiàn)過程，體會理論對實

踐的指導(dǎo)作用，進一步了解動量守恒定律的普適性；（3）加深對動量守恒定律和機械能守恒

定律的理解，能運用這兩個定律解決一些簡單的與生產(chǎn)、生活相關(guān)的實際問題。

【叫學(xué)習(xí)】

一、彈性碰撞和非彈性碰撞

1、彈性碰撞過程中機械能的碰撞。2、非彈性碰撞過程中機械能的碰撞。3、

在光滑水平面上，質(zhì)量為m1的小球以速度vl與質(zhì)量為m2的靜止小球發(fā)生彈性正碰，根據(jù)

動量守恒和機械能守恒：mlV1=（miv『）/2=.碰后兩個小球的速度分別為：

z

Vi=_______v2=_。⑴若mDmz,V。和V%都是正值,表示v，i和v%都與vi方向

。（若mi》ni2,v,FVI,v%=2vi,表示叫的速度不變，叱以2Vl的速度被撞出去）（2）

z

若im〈oh,V，為負值，表示V，與vi方向______，mi被彈回。（若如《nh,vi=-v>,v'2=0,

表示mi被反向以原速率彈回，而叱仍靜止）（2）若mi=ni2,則有v，=0,v'2-vi,即碰撞后兩

球速度互換

二、對心碰撞和非對心碰撞

1、對心碰撞前后，物體的運動方向,也叫正碰。2、非對心碰撞前后，物體的

運動方向,也叫斜碰。高中階段只研究正碰的情況。

三、散射

1、微觀粒子碰撞時，微觀粒子相互接近時并不發(fā)生__________o2、由于粒子與物質(zhì)微粒發(fā)

生對心碰撞的概率_____所以______粒子碰撞后飛向四面八方。

【典型（另題|

半徑相等的小球甲和乙，在光滑水平面上沿同一直線相向運動，若甲球的質(zhì)量大于乙球

的質(zhì)量，碰撞前兩球的動能相等，則碰撞后兩球的運動狀態(tài)可能是（）

A.甲球的速度為零，而乙球的速度不為零

B.乙球的速度為零，而甲球的速度不為零

C.兩球的速度均不為零

I）.兩球的速度方向均與原方向相反，兩球的動能仍相等

【「礴思考】

1、比較正碰與完全彈性碰撞的區(qū)別。

2、在光滑水平面上的兩個小球發(fā)生碰撞，應(yīng)滿足哪些條件？

【缽頹練】

1、質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、向同一方向運動，A球的動量為7kg%n/s,

B球的動量為5kg-m/s,當(dāng)A球追上B球發(fā)生碰撞后，A、B兩球的動量不可能為（）

A.p*=6kg?m/spn=6kg,m/sB.p*=3kg?m/spe=9kg,m/s

C.PA=—2kg?m/sPB=14kg,m/sD.PA=_4kg,m/sPB=17kg?m/s

2.一質(zhì)量為M的平板車以速度v在光滑水平面上滑行，質(zhì)量為m的爛泥團從離車h高處自

由下落，恰好落到車面上，則小車的速度大小是（）

"T2ghMv+mJ2gh

m+Mm+M

3、如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量比nu：iw=3：2,它們原來靜止在平板車C上，A、B間有

一根被壓縮了的彈簧，A、B與平板車上表面間動摩擦因數(shù)相同，地面光

渭?.當(dāng)彈簧突然釋放后，則有（嚴(yán)”也由

A.A、B系統(tǒng)動量守恒B.A、B、C,

C.D.小車向右運動

4、如圖，在光滑水平地面上有三個完全相同的小球排成一條直線。2、3小球靜止，并靠攏

在一起，1球以速度V。射向它們，設(shè)碰撞中不損失機械能，則碰后三個一?

小球的速度可能值是（）Z「

A.VI=V2=V3=VO/3B.Vi=O,V2=V3=VO/2（1）23.

C.Vi—vo/2,V2=V3=0D.vi—V2~0,vs-vo

5、質(zhì)量相同的A、B兩木塊從同一高度自由下落，當(dāng)A木塊落至某一位

置時被水平飛來的子彈很快的擊中（設(shè)子彈未穿出），則A、B兩木塊在空中的運動時間3、

如的關(guān)系是（）

A.ta=tbB.to>tbC.ta<tbD.無法比較

6、在光滑的水平面上依次有質(zhì)量為M,2M.........10M的10個球，排成一條線，彼此間有一定的

距離，開始時，后面的九個小球是靜止的，第一個小球以初速度V。向著第二個球碰去，結(jié)果

它們先后全部粘合在一起向前運動，由于連續(xù)地碰撞，系統(tǒng)損失的機械能為多少？

7、質(zhì)量為ml=1000g的鳥在空中水平飛行，離地高h=20m,速度vl=6m/s,突然被一顆質(zhì)量為

m2=20g、沿水平方向以速度v2=300m/s同向飛行的子彈擊中，假定子彈留在鳥體內(nèi)，鳥立即

死去，取g=10m/s2,問：

（1）鳥被擊中后，經(jīng)多少時間落地；

（2）鳥落地處離被擊中處的水平距離是多少？

【典型婕A、C

【的切I練】

2

1.A2、B3、BC4、D5.B6、27Mv0/557.（1）2s（2）23.52m

【課題】§16.5反沖運動火箭導(dǎo)學(xué)案

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】備課人：趙_炳東

（1）經(jīng)歷實驗探究，認識反沖運動，能舉出幾個反沖運動的實例；（2）結(jié)合動量守恒定律對

反沖現(xiàn)象做出解釋；進一步提高運用動量守恒定律分析和解決實際問題的能力；（3）知道火

箭的飛行原理和主要用途，了解我國的航空、航天事業(yè)的世巨大成就。

【叫學(xué)習(xí)】

一、反沖

1、一個靜止的物體在的作用下分裂為兩個部分，由動量守恒定律可知：一部

分向某個方向運動，而另一部運動，我們稱為反沖。此時動量守恒定律的

表達式可表示為：一__________。

2、反沖現(xiàn)象在生活中有著廣泛的應(yīng)用，比如灌溉噴水器、反擊式水輪機、噴氣式飛機、火

箭等，但我們也要—反沖現(xiàn)象存在著弊端，用槍射擊時，子彈向前飛去，由于反沖現(xiàn)象槍

身會,從而影響射擊的。

二、火箭

1、工作原理：火箭的飛行應(yīng)用了的原理，火箭的燃料點燃后燃燒生成的高溫燃氣以很

大的速度_____噴出，火箭由于反沖而向前運動。

2、影響火箭獲得速度大小的因素：（1）；（2）質(zhì)量比（火箭的質(zhì)量

與火箭一質(zhì)量之比）；（3）______越大，______越大，火箭最終獲得的速度就

越大。

3、現(xiàn)代火箭主要用來發(fā)射探測儀器、常規(guī)彈頭或核彈頭、人造衛(wèi)星或宇宙飛船，即利用火

箭作為運載工具。

【典型腌

一個連同裝備總質(zhì)量為M=100kg的宇航員在距離飛船x=45m處相對飛船處于靜止?fàn)顟B(tài)。他帶

有一個裝有mo=O.5kg氧氣的貯氣筒，貯氣筒上有一個可以使氧氣以v=50m/s的速度噴出的

噴嘴，宇航員必須向著飛船相反方向放出氧氣，才能回到飛船。同時還要保留一部分氧氣供

途中呼吸用，宇航員的耗氧率為Q=2.5X10'kg/s。不考慮噴出的氧氣對設(shè)備及宇航員總質(zhì)

量的影響，如果在開始返回時瞬時噴出0.1kg氧氣，宇航員能否安全返回飛船？

【「礴思考】

1、總結(jié)反沖運動的特點有哪些？

2、反沖運動中如果給的速度是相對速度應(yīng)如何處理？

【的和練】

1、一質(zhì)量為M同學(xué)在幾乎光滑的冰面上向外推出一個質(zhì)量為m箱子（V為箱子的速度），

由動量守恒定律可知，該同學(xué)后退的速度為：M=丫，顯然越大，_____越大，

該同學(xué)所獲得的速度也就_?；鸺褪抢么朔礇_原理制造的，但火箭的比一般都

會小于,否則火箭結(jié)構(gòu)的強度就成了問題，為了解決此問題采用了火箭的形式。

2.一人靜止于完全光滑的水平冰面上.現(xiàn)欲離開冰面，下列可行的方祛是（）.

A.向后踢腿B.手臂向前甩C.在冰面上滾動D.脫下外衣水平拋出

3.下列屬于反沖運動的有（）

A.噴氣式飛機的運動B.火箭的遠動

C.直升機的運動D.反擊式水輪機的運動

4、一只青蛙，蹲在置于水平地面上的長木板一端，并沿板的方向朝另一端跳，在下列情況

下，青蛙一定不能跳過長木板的是（）

A.木板的上表面光滑而底面粗糙B.木板的上表面粗糙而底面光滑

C.木板的上下表面都粗糙D.木板的上下表面都光滑

5、一個質(zhì)量為M的平板車靜止在光滑的水平面上，在平板車的車頭與車尾站著甲、乙兩人,

質(zhì)量分別為如和nt,當(dāng)兩人相向而行時（）

A.當(dāng)mDrik時，車子與甲運動方向一致B.當(dāng)v〉V2時，車子與甲運動方向一致

C.當(dāng)miVi=nkV2時，車子靜止不動D.當(dāng)mivPnhVz時，車子運動方向與乙運動方向一

致

6.甲、乙兩個溜冰者，兩人質(zhì)量分別為48kg和50kg.甲手里拿著質(zhì)量為2kg的球，兩人

均以2m/s的速率在冰面上相向滑行，冰面光滑.甲將球傳給乙，乙再將球拋給甲，這樣拋

接若干次后，乙的速率為零，則甲的速率為多少？

7、在水平軌道上放置一門質(zhì)量為M的炮車，發(fā)射炮彈的質(zhì)量為m,炮車與地面間摩擦不計,

當(dāng)炮身與水平方向成。角發(fā)射炮彈時，炮彈相對炮身的出口速度為v。，試求炮車后退的速度

多大？

8、一質(zhì)量為m的人站在?？堪哆叺男〈稀⑿〈|(zhì)量為M,現(xiàn)在：

（1）人以對地的水平速度v跳上岸；

（2）人以對地的速度斜向上跳上岸，v和水平方向成。角；

（3）人以對船的速度u斜向上跳上岸，u與水平方向成（p角；

求上述三種情況下，人跳起后，小船后退的速度各是多大（不計水的阻力）？

【娃學(xué)習(xí)】

1、某種內(nèi)力分必然向相反的方向0=犯匕+，%（-嶺）

2、防止向后反沖準(zhǔn)確性。

【典型例題］

能安全返回飛船

【缽頹練】

722m

1.一一越大v質(zhì)量10多級2.D3、ABD4、AD5、CD6.0

MM

7、mvocos0/(M+m)8(1)mv/M(2)mvcos0/M(3)mucos(p/(M+m)

【課題】§16.6用動量概念表示牛頓第二定律導(dǎo)學(xué)案

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】備課人：赳新京

（1）理解沖量概念。（2）理解動量定理及其表達式。（3）能夠利用動量定理解釋有關(guān)現(xiàn)象和

解決實際問題。（4）理解動量與動能、動量定理與動能定理的區(qū)別。

【叫學(xué)習(xí)】

一、用動量概念表示牛頓第二定律

表達式：F=。物理意義：物體所受的力等于物體動量的,這是牛頓第二

定律的另一種表達方式。由于動量和力都是—量，所以上表達式是個_____式，它不僅表

示了與的大小關(guān)系，也表示了它們之間的關(guān)系。

二、動量定理

1、沖量：定義:與的乘積叫沖量。公式：1=單位:

方向：沖量是矢量，恒力沖量的方向與力的方向_

2、動量定理：內(nèi)容：物體在一個過程始末的等于它在這個過程中所受力的

______________O

公式：Ft=或=1

【典翱題］

如圖所示，質(zhì)量為M=4kg的木板長L=1.4m,靜止在光滑

的水平地面上，其上端右側(cè)靜置一個質(zhì)量為m=lkg的小滑

塊，小滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為U=0.4.今用一水平力

F=28N向右拉木板，要使小滑塊從木板上掉下來，求此力至

少作用多長時間？（重力加速度g取10m/s2）

［j礴思考］

1、比較沖量與功的區(qū)別與聯(lián)系。

2、如何計算恒力的沖量、變力的沖量各合力的沖量。

3、舉例說明人們生活中是怎樣應(yīng)用動量定理減小沖力的？

【針減I練】

1.下列說法正確的是（）

A,動量的方向一定跟物體的速度方向相同，且動量大的物體其速度一定大

B.沖量的方向一定跟對應(yīng)的作用力方向相同，且沖量大對應(yīng)的作用力一定大

C.物體受到的沖量方向與物體末動量的方向不一定相同

D.合外力的沖量為零，則物體所受各力的沖量均為零

2、關(guān)于物體所受沖量跟其受力情況和運動的關(guān)系，下列說法正確的是（）

A.物體受到的沖量越大,它的動量變化一定越快

B.物體受到的沖量越大,它的動量變化一定越大

C.物體受到的沖量越大,它受到的合外力一定越大

D.物體受到的沖量越大,它的速度變化一定越快

3、下列說法正確的是（）

A.根據(jù)FMP/At可把牛頓第二定律表述為：物體動量的變化率等于它所受的力

B.力與力的作用時間的乘積叫做力的沖量，它反映了力的作用對單間的累積效應(yīng)，是一個

標(biāo)量

C.動量定理的物理實質(zhì)與牛頓第二定律是相同的，但有時用起來更方便

D.易碎品運輸時要用柔軟材料包裝，船舷常懸掛舊輪胎，都是為了延長作用時間以減小作

用為

4.下面的說法正確的是（）

A.物體運動的方向就是它的動量的方向

B.如果物體的速度發(fā)生變化，則可以肯定它受到的合外力的沖量不為零

C.如果合外力對物體的沖量不為零，則合外力一定使物體的動能增大

D.作用在物體上的合外力沖量不一定能改變物體速度的大小

5.如圖所示，兩個質(zhì)量相等的物體沿同一高度、傾角不同的兩光滑斜面頂端，

從靜止自由下滑，到達斜面底端，兩個物體具有的不同物理量是()//

A.下滑的過程中重力的沖量B.下滑的過程中彈力的沖量//

C.下滑的過程中合力的沖量D.剛到達底端時的動量大小“&'3晨\\\\爾n\\

6.古時有“守株待兔”的寓言.設(shè)兔子的頭部受到大小等于自身體重的打擊力即可致死，并

設(shè)兔子與樹樁作用時間為0.2s,則被撞死的兔子其奔跑的速度可能為(g取10m/$2)()

A.lm/sB.1.5m/sC.2m/sD.2.5m/s

7.如圖所示，固定的光滑斜面傾角為9.質(zhì)量為m的物體由靜止開始從斜面頂端滑到底端，

所用時間為t.在這一過程中正確的是()一

A.所受支持力的沖量為0B.合力的沖量大小為'"gc°s"r

C.所受重力的沖量大小為〃?D.動量的變化量大小為儂$也夕「

8.質(zhì)量為1kg的物體從離地面5m高處自由下落。與地面碰撞后。上升的最----

大高度為3.2m,設(shè)球與地面作用時間為0.2s,則小球?qū)Φ孛娴钠骄鶝_力為(g=10m/s2)()

A.90NB.80NC.110ND.100N

9、如圖所示，小球m用長為L的細繩系著做勻速圓周運動，速度是v。A、B是直徑上的兩

點。小球由A點擺至B點的過程中，下述結(jié)論正確的是[]

A.動量守恒B.動量不守恒，且Amv=mv

C.動量不守恒，且加^=0D.動量不守恒，且Amv=2mv

10.質(zhì)量為巾的小球，從沙坑上方自由下落，經(jīng)過時間卻到達沙坑表面,

又經(jīng)過時間t2停在沙坑里。求：

⑴沙對小球的平均阻力F；

⑵小球在沙坑里下落過程所受的總沖量I。

11、蹦床是運動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運動項目.一個質(zhì)

量為60kg的運動員，從離水平網(wǎng)面3.2m高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平

網(wǎng)面5.0m高處.已知運動員與網(wǎng)接觸的時間為1.2s.若把在這段時間內(nèi)網(wǎng)對運動員的作用

力當(dāng)作恒力處理，求此力的大小.(g=10m/s2)

【蛔納題

解：以地面為參考系，整個過程中，小滑塊向右做初速為零的勻加速直線運動.撤去拉力F

前，木板向右做初速為零的勻加速直線運動；撤去拉力F后，木板向右做勻減速直線運動.

要使小滑塊從木板上掉下來，拉力F作用的最短時間對應(yīng)的過程是：小滑塊滑到木板左端

時恰好與木板保持相對靜止(即與木板達到共同的速度).

設(shè)拉力尸作用的最短時間為f,撤去拉力前木板的位移為so,小滑塊滑到木板左端并恰好與

木板達到的共同速度為V.

整個過程對系統(tǒng)由動量定理得：Ft=（M+m）v（3分）

1口I

撤去拉力產(chǎn)前木板的位移為：Sojr_岬g廣（3分）

2M

1,2

整個過程對系統(tǒng)由功能關(guān)系得：Fsa=^ngL+-（M+m）v（4分）

聯(lián)立以上各式，代入已知數(shù)據(jù)求得：片1s.

【制DI練】

1、C2、B3、ACD4、ABD5.ABC6.CD7.CD8.D9.D

10.解：設(shè)剛開始下落的位置為A，剛好接觸沙的位置為B,在沙中到達的最低點為C。

⑴在下落的全過程對小球用動量定理：重力作用時間為刀+3而阻力作用時間僅為攵，以豎

直向下為正方向，有：

mg（t\+tz）-Ft2=0,解得：F=-g'1+＞）

⑵仍然在下落的全過程對小球用動量定理：在八時間內(nèi)只有重力的沖量，在,2時間內(nèi)

只有總沖量（已包括重力沖量在內(nèi)），以豎直向下為正方向，有：

mgt\-1=0,/.I=mgti

11、【解析】由下落高度、上升高度可求運動員觸網(wǎng)前后的速度，這正是運動員與網(wǎng)接觸過

程的初末速度，據(jù)此可利用動量定理求解力的大小.

將運動員看作質(zhì)量為卯的質(zhì)點,從加高處下落，剛接觸網(wǎng)時速度的大小荻（向

下）

彈跳后到達的高度為力2,剛離網(wǎng)時速度的大小歸J荻（向上）接觸過程中運動

員受到向上的彈力尸和向下的重力儂?，若選向上方向為正方向，則由動量定理，得：

（F-mg）A夕/丹-（-加片）由以上三式解得

F=mg+m也史2+2g%代入數(shù)值得，F(xiàn)=l.5義10,N.