1、1.3 动量守恒定律在碰撞中的应用 学案2（粤教版选修3-5）【概念规律练】知识点一利用动量守恒定律分析微观粒子的运动12002年，美国科学杂志评出的2001年世界十大科技突破中，有一项是加拿大萨得伯里中微子观测站的成果该站揭示了中微子失踪的原因，即观测到的中微子数目比理论值少是因为部分中微子在运动过程中转化为一个子和一个子在上述研究中有以下说法，其中不正确的是()A该研究过程中动量守恒定律依然适用B该研究过程中能量的转化和守恒定律依然适用C若发现子和中微子的运动方向一致，则子的运动方向与中微子的运动方向也可能一致D若发现子和中微子的运动方向相反，则子的运动方向与中微子的运动方向也可能相反图1
2、2K介子衰变的方程为K0，K介子和介子带负的基元电荷，0介子不带电一个K介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生的介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切(如图1)，、所在圆的半径之比为21，0介子的轨迹未画出由此可知，介子的动量大小与0介子的动量大小之比为()A11 B12C13 D16知识点二多个物体组成的系统动量守恒问题图23(双选)如图2所示，一小车静止在光滑水平面上，甲、乙两人分别站在车的左、右两侧，整个系统原来静止，则当两人同时相向走动时()A要使小车静止不动，甲、乙动量必须大小相等B要使小车向左运动，甲的速率必须比乙的大C要使小车向左运动，甲的动量必须比乙
3、的大D要使小车向左运动，甲的动量必须比乙的小图34如图3所示，滑块A、C质量均为m，滑块B质量为m.开始时A、B分别以v1、v2的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动，现将C无初速地放在A上，并与A粘合不再分开，此时A与B相距较近，B与挡板相距足够远若B与挡板碰撞将以原速率反弹，A与B碰撞将粘合在一起为使B能与挡板碰撞两次，v1、v2应满足什么关系？知识点三单一方向的动量守恒问题图45(双选)如图4所示，在光滑水平面上停放着质量为m、装有光滑弧形槽的小车，一质量也为m的小球以水平初速度v0沿槽口向小车滑去，到达某一高度后，小球又返回右端，则()A小球以后将向右做平抛运动B小球将做自由落体运
4、动C此过程小球对小车做的功为D小球在弧形槽内上升的最大高度为【方法技巧练】一、动量守恒定律应用中临界问题的分析方法图56如图5所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m，两船沿同一直线、同一方向运动，速度分别为2v0、v0.为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度(不计水的阻力)图67如图6所示，将两条磁性很强且完全相同的磁铁分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑，开始时甲车速度大小为3 m/s，乙车速度大小为2 m/s，两车相向运动并在同一条直线上问：(1)当乙车的速度为零时，甲车的速度是多少？(2)若使
5、两车不相碰，试求出两车距离最近时，乙车速度为多少？二、多过程问题的分析方法图78质量为M2 kg的平板车静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为mA2 kg的物体A(可视为质点)，如图7所示，一颗质量为mB20 g的子弹以600 m/s的水平速度射穿A后，速度变为100 m/s，最后物体A仍静止在平板车上，若物体A与平板车间的动摩擦因数0.5，取g10 m/s2，求平板车最后的速度是多大参考答案课堂探究练1D能量的转化和守恒定律是自然界的普遍规律，选项B正确动量守恒定律适用于宏观、低速和微观、高速情况，故中微子的动量与一个子和一个子的动量和相同，当子和中微子的运动方向一致且子的动量小于中微子的
6、动量时，子的运动方向与中微子的运动方向一致，选项A、C正确若子和中微子的运动方向相反，则子的运动方向与中微子的运动方向肯定相同点评微观粒子的运动也遵循动量守恒定律2C3AC系统总动量为零，所以要使小车向左运动，甲和乙的总动量必须向右，即要求p甲p乙，故C对，B、D错要使小车静止不动，甲、乙总动量应为零，即p甲p乙，故A对41.5v2v12v2或v1v20联立式得15v2v12v2或v1v2v1点评多个物体相互作用时，可以根据问题的需要，选择其中几个物体作为一个系统，若其符合动量守恒的条件，则应用动量守恒定律求解5BC小球升到最高点时与小车相对静止，有共同速度v，由水平方向动量守恒得：mv02m
7、v由机械能守恒定律得：mv2(mv2)mgh解得：h，知D错从小球滑上小车到滚下并离开小车，系统在水平方向动量守恒，由于无摩擦，故机械能守恒，设小球返回右端时速度大小为v1，此时小车速度大小为v2，则有mv0mv2mv1和mvmvmv，解得v2v0，v10，即两者交换速度，故B、C对，A错64v0解析设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为vmin，抛出货物后船的速度为v1，甲船上的人接到货物后船的速度为v2，由动量守恒定律得12mv011mv1mvmin10m2v0mvmin11mv2为避免两船相撞应满足v1v2联立式得vmin4v0方法总结在动量守恒定律的应用中，常常会遇到相互作用的两物体恰好
8、分离、恰好不相碰、两物体相距最近、某物体恰好开始反向等临界问题，分析此类问题时应注意以下几个方面：(1)分析物体的受力情况、运动性质，判断系统是否满足动量守恒的条件，正确应用动量守恒定律(2)分析临界状态出现所需的条件，即临界条件临界条件往往表现为某个(或某些)物理量的特定取值(或特定关系)，通常表现为两物体的相对速度关系或相对位移关系，这些特定关系是求解这类问题的关键7(1)1 m/s(2)0.5 m/s解析(1)设小车的质量为m，选向右方向为正方向，则由动量守恒定律得：mv甲mv乙mv甲，所以v甲v甲v乙1 m/s(2)两车速度相等时距离最近，故有：mv甲mv乙2mv共，所以v共0.5 m/s82.5 m/s解析对子弹和物体A由动量守恒定律有mBv0mBv1mAvA对物体A与平板车有：mAvA(mAM)v联立解得：v2.5 m/s