《第3节动量守恒定律在碰撞中的应用》导学案导学目标:1.理解动量守恒定律的确切含义,掌握弹性碰撞和非弹性碰撞情况。2.知道动量守恒定律的适用条件和适用范围3.会应用动量守恒定律分析、计算有关问题(只限于一维运动)自主学习:1.动量的表达式_____________________.其方向与_______________方向一致。2.动量守恒的研究对象:_____________________________3.系统动量守恒的表达式:___________________________4.动量守恒的条件:_______________________________________________课堂导学:一、动量守恒的条件例题:判断下列情况是否动量守恒,为什么?①子弹与沙袋构成的系统,子弹打入沙袋后与沙袋一起向前运动②子弹,木快与弹簧构成的系统,子弹打入木快后,压缩弹簧至最短的运动过程③两带电金属球在绝缘的光滑水平桌面上沿同一直线相向运动,A球带电为-q,B球带电为+2q,相碰前两球的运动过程中二、动量守恒在碰撞中的应用(一)弹性碰撞例1:质量为m1的小球以速度v0向静止的质量为m2的小球发生对心弹性正碰,求两球碰后的速度各为多少?典例1:质量为m1=0.2kg的小球以5m/s的速度在光滑的水平面上运动,跟原来静止的质量为m2=50g的小球相碰撞,如果碰撞是弹性正碰,求两球碰后的速度各为多少?(二)非弹性碰撞例2:质量10g的子弹,以300m/s的水平速度射入质量是24g的静止在水平桌面上的木块;(1)如果子弹把木块打穿,子弹穿过后的速度为100m/s,这时木块的速度又为多少?碰撞过程中系统损失的动能为多少?BA(2)如果子弹留在木块中,子弹留在木块中以后,木块的速度是多少?碰撞过程中系统损失的动能为多少?典例2:如图所示,小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞,碰后A球以v0/2的速率弹回,而B球以v0/3的速率向右运动,求A、B两球的质量之比。典例3:在列车编组站里,一辆m1=3.0×104千克的货车在平直轨道上以v1=2米/秒的速度运动,碰上一辆m2=4.5×104千克的静止的货车,它们碰撞后结合在一起继续运动,求运动的速度。典例4:两个质量均为45kg的女孩手挽手以5m/s的速度溜冰,一个质量为60kg的男孩以10m/s的速度从后面追上她们,然后三个人一起挽手向前滑行的速度是多少?典例5:质量为1kg的物体在距地面前5m处由静止自由下落,正落在以5m/s速度沿光滑水平面匀速行驶的装载沙子的小车中,车与沙子的总质量为4kg,当物体与小车相对静止后,小车的速度为多大?典例6:一枚在空中飞行的导弹,质量为m,在某点速度的大小为v,方向水平,导弹在该点突然炸裂成两块,其中质量为m1的一块沿着v的反方向飞去,速度的大小为v1,求炸裂后另一块的速度v2三、动量守恒定律的综合应用例3:如图,一条轨道固定在竖直平面内,粗糙的ab段水平,bcde段光滑,cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧。可视为质点的物块A和B紧靠在一起,静止于b处,A的质量是B的3倍。两物体在足够大的内力作用下突然分离,分别向左、右始终沿轨道运动。B到b点时速度沿水平方向,此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的3/4,A与ab段的动摩擦因数为μ,重力加速度g,求:V(1)物块B在d点的速度大小;(2)物块A滑行的距离典例7:钢球m=1kg,绳长l=0.8m,钢块M=5kg。水平位置后将球由静止释放,最低点完全弹性碰撞。求碰撞后钢球升高高度。典例8:如图所示,甲车的质量是2kg,静止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一个质量为1kg的小物体.乙车质量为4kg,以5m/s的速度向左运动,与甲车碰撞以后甲车获得8m/s的速度,物体滑到乙车上.若乙车足够长,上表面与物体的动摩擦因数为0.2,则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止?(g取10m/s2)典例9:在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD,木板AB上表面粗糙,动摩擦因数为μ,滑块CD上表面是光滑的41圆弧,其始端D点切线水平且在木板AB上表面内,它们紧靠在一起,如图所示。一个可视为质点的物块P,质量也为m,它从木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB,过B点时速度为20v,后又滑上滑块CD,最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点C处,求:(1)物块滑到B处时木板的速度vAB;(2)木板的长度L;(3)滑块CD圆弧的半径R。pAB典例10:如图所示,长为L的不可伸长的绳子一端固定在O点,另一端系质量为m的小球,小球静止在光滑水平面上。现用大小为F水平恒力作用在另一质量为2m的物块上,使其从静止开始向右运动,一段时间后撤去该力,物块与小球发生正碰后速度变为原来的一半,小球恰好能在竖直平面内做圆周运动。已知重力加速度为g,小球和物体均可视为质点,试求:(1)小物块碰撞前速度V0的大小;(2)碰撞过程中系统损失的机械能;(3)恒力F作用时间。典例11:一颗子弹的质量m=10g,在空中以竖直向上速度v0=800m/s射向即将下落的质量M=0.8kg的木块,子弹击穿木块的时间极短。若子弹穿过木块后,木块能上升的最大高度是h=0.8m,不计木块的空气阻力,g=10m/s2.试求:(1)子弹刚穿过木块的瞬间,子弹的速度是多大?(2)设子弹受到的空气阻力为子弹重力的4倍,求子弹穿过木块后上升到最大高度所用的时间。选做题1:如图所示,半径为R的竖直光滑半圆轨道bc与水平光滑轨道ab在b点连接,开始时可视为质点的物体A和B静止在ab上,A、B之间压缩有一处于锁定状态的轻弹簧(弹簧与A、B不连接)。某时刻解除锁定,在弹力作用下A向左运动,B向右运动,B沿轨道经过c点后水平抛出,落点p与b点间距离为2R。已知A质量为2m,B质量为m,重力加速度为g,不计空气阻力,求:(1)B经c点抛出时速度的大小?(2)B经b时速度的大小?(3)锁定状态的弹簧具有的弹性势能?选做题2:如图所示,高H=1.6m的赛台ABCDE固定于地面上,其上表面ABC光滑;质量M=1kg、高h=0.8m、长L=1m的小车Q紧靠赛台右侧CD面(不粘连),放置于光滑水平地面上.质量m=1kg的小物块P从赛台顶点A由静止释放,经过B点的小曲面无损失机械能的滑上BC水平面,再滑上小车的左端.已知小物块与小车上表面的动摩擦因数μ=0.3,g取10m/s2.(1)求小物块P滑上小车左端时的速度v1.(2)小物块P能否从小车Q的右端飞出吗?若能,求小物块P落地时与小车右端的水平距离S.