高中物理 第十六章 动量守恒定律 3 动量守恒定律（二）课堂互动学案 新人教版选修3-5-新人教版高二选修3-5物理学案VIP免费

3动量守恒定律2课堂互动三点剖析一、动量守恒定律的应用1.应用动量守恒定律解题的一般步骤：(1)分析题意，明确研究对象.对于比较复杂的物理过程，要采用程序法对全过程进行分段分析，要明确在哪些阶段中，哪些物体发生相互作用，从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的.(2)要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析，弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力，哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力.在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件，判断能否应用动量守恒.(3)明确所研究的相互作用过程，确定过程的始、末状态，即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式.(4)确定好正方向建立动量守恒方程求解.2.动量守恒定律的适用条件：动量守恒定律是一个独立的实验规律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域.即不仅适用于宏观、低速领域，而且适用于微观、高速领域.二、爆炸问题1.爆炸问题的特点最简单的爆炸问题是质量为m的物体，炸裂成两块，这样我们就可以认为未炸裂前是由质量为m1和(m-m1)的两块组成.爆炸过程时间短，爆炸力很大，炸裂的两块间的内力远大于它们所受的重力，所以可认为爆炸前后系统的动量守恒.2.爆炸过程的初状态和末状态对爆炸问题来说，初状态是指炸弹将要爆炸前瞬间的状态，末状态是指爆炸力刚停止作用时的状态，只要抓住过程的初末状态，即可根据动量守恒定律列方程求解.三、动量与能量综合问题动量知识和机械能知识往往是以综合运用的形式出现于题中，分析相互作用系统的动量变化、能量变化，分别利用动量守恒定律及能量守恒（动能定理、机械能守恒）定律是解答这类综合问题的主要思路.要解答此类综合题目，要求必须具有扎实的基础知识和熟练解决实际问题的能力.要善于分析物理情景，正确合理地分解复杂的物理过程，弄清物体运动的临界状态及其运动规律.如例3中子弹击中A的瞬间，子弹和A组成的系统动量守恒，B的瞬时速度为零；当A、B、C有共同速度时，弹性势能最大；当弹簧恢复原长时，B的动能最大.各个击破【例1】图16-3-2是一个物理演示实验，它显示：自由下落的物体A和B经反弹后，B能上升到比初始位置高得多的地方.A是某种材料做成的实心球，质量m1=0.28kg，在其顶部的凹坑中插着质量m2=0.1kg的木棍B.B只是松松地插在凹坑中，其下端与坑底之间有小空隙，将此装置从A下端离地板的高度H=1.25m处由静止释放.实验中，A触地后在极短时间内反弹，且其速度大小不变，接着木棍B脱离球A开始上升，而球A恰好留在地板上.求木棍B上升的高度.(g取10m/s2)1图16-3-2解析：A碰地板后，反弹速度的大小v1等于它下落到地面时速度的大小，即v1=gH2=5m/sA刚反弹后，速度向上，立刻与下落的B碰撞，碰前B的速度v2=gH2=5m/s以向上为正方向，根据动量守恒定律得m1v1-m2v2=m2v2′，解得v2′=9m/sB上升的高度为h=gv222=4.05m.答案：4.05m类题演练一颗质量为35g的子弹，以475m/s的速度水平射向静止在水平面上的、质量为2.5kg的木块，子弹射穿木块后速度降为275m/s.求木块的运动速度.解析：取子弹和木块组成的系统为研究对象，在子弹与木块相互作用时，水平面对木块的摩擦力与它们之间的作用力相比可以忽略不计，因而系统动量守恒.设子弹的运动方向为正方向，v1=475m/s，v2=0，v1′=275m/s，根据动量守恒定律m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，有v2′=21111mvmvm=3m/s.答案：3m/s【例2】从地面竖直向上发射一枚礼花弹，当它距地面100m、上升的速度为17.5m/s时，炸成质量相等的A、B两块，其中A块经4s落回发射点.问B块经多长时间落回发射点？(不计空气阻力，g取10m/s2)思路分析：爆炸时产生的冲击力远大于重力，因此可以用动量守恒定律求出爆炸后B块的速度.然后，进一步运用运动学公式求运动时间.解析：从100m处自由下落到地面所用的时间为ssght4522由于A经4s落回发射点，所以A爆炸后做竖直下抛运动.设爆炸后A的速度为vA，由h=vAt+21gt2，得vA=5m/s设爆炸后B的速度为vB，取竖直向上为正方向，根据动量守恒得mv=21mvB-21mvA，解得vB=40m/sB爆炸后做竖直上抛运动，经位移x=-100m落回地面，根据x=vBtB-21gtB2，解得tB=10s.2答案：10s【例3】一轻质弹簧，两端连接两滑块A和B，...