第1章 动量守恒研究 章末整合提升 学案(2020年鲁科版高中物理选修3-5)
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1、一、动量定理及应用1内容:物体所受合外力的冲量等于它的动量变化2公式:Ftmv2mv1,它为矢量式,在一维情况时选取正方向后可变为代数运算3研究对象是质点应用动量定理分析或解题时,只考虑物体的初、末状态的动量,而不必考虑中间的运动过程4解题思路:(1)确定研究对象,进行受力分析;(2)确定初末状态的动量mv1和mv2(要先规定正方向,以便确定动量的正负,还要把v1和v2换成相对于同一惯性参考系的速度);(3)利用Ftmv2mv1列方程求解【例1】质量为0.2 kg的小球竖直向下以6 m/s的速度落至水平地面,再以4 m/s的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞前后的动量变化为_
2、kgm/s.若小球与地面的作用时间为0.2 s,则小球受到地面的平均作用力大小为_N(取g10 m/s2)答案212解析由题知v24 m/s方向为正,则动量变化pmv2mv00.24 kgm/s0.2(6) kgm/s2 kgm/s.由动量定理F合tp得(Nmg)tp,则Nmg N0.210 N12 N.借题发挥(1)动量、动量的变化量和动量定理都是矢量或矢量式,应用时先规定正方向(2)物体动量的变化率等于它所受的合外力,这是牛顿第二定律的另一种表达形式二、多物体、多过程问题中的动量守恒1正确选择系统(由哪几个物体组成)和过程,分析系统所受的外力,看是否满足动量守恒的条件2准确选择初、末状态,
3、选定正方向,根据动量守恒定律列方程【例2】如图1所示,光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为mA2 kg、mB1 kg、mC2 kg.开始时C静止,A、B一起以v05 m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小图1答案2 m/s解析长木板A与滑块C处于光滑水平轨道上,两者碰撞时间极短,碰撞过程中滑块B与长木板A间的摩擦力可以忽略不计,长木板A与滑块C组成的系统,在碰撞过程中动量守恒,则mAv0mAvAmCvC两者碰撞后,长木
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