1、1.5 自然界中的守恒定律 学案（粤教版选修3-5）1守恒定律不能断定某种变化是否一定会_，也无法描述变化过程的_，但它可以判断某个变化是否可能_，以及一旦发生变化，物体初、末状态之间应满足的_2能量守恒定律说明各种形式的能量可以_，但总能量保持_动量守恒定律通常是对相互作用的物体所构成的_而言的，适用于_的运动图13如图1所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短，现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，则此系统在子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的过程中( )A动量守恒，机械能守恒B动量不守恒，机械能不守恒C动量守恒，机械能
2、不守恒D动量不守恒，机械能守恒【概念规律练】知识点一 动量守恒定律的应用图21如图2所示，光滑水平面上放着两个物体A和B，B与轻弹簧相连并处于静止状态，A以v0向右运动，求弹簧被压缩至最短时，A、B的共同速度图32如图3所示，质量分别为M和m的两个物体在恒力F的作用下恰好能以速率v在粗糙的水平面上做匀速直线运动，两物体与平面间的动摩擦因数为.若运动过程中轻绳在P处突然断开，求物体m刚好停止时M的速率u.知识点二 动量守恒定律和能量守恒定律31930年科学家用放射性物质中产生的粒子轰击铍时，产生了一种看不见的、贯穿能力极强的不带电未知粒子该未知粒子跟静止的氢核正碰，测出碰撞后氢核的速度是3.31
3、07 m/s，该未知粒子跟静止的氮核正碰，测出碰撞后氮核的速度是4.7106 m/s，已知氢核的质量是mH，氮核的质量是14mH，假定上述碰撞是弹性碰撞，求未知粒子的质量图44如图4所示，A、B、C三个木块的质量均为m，置于光滑的水平桌面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连(细线未画出)，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离已知C离开弹簧后的速度恰为v0.求弹簧释放的势能【方法技巧练】利用动量守恒定律和能量守恒定律分析
4、综合问题图55光滑水平面上有A、B两辆小车，mB1 kg，原来静止，mA1 kg(含支架)现将小球C用长为0.2 m的细线悬于支架顶端，mC0.5 kg.开始时A车与C球以v04 m/s的速度冲向B车，如图5所示若A，B正碰后粘在一起，不计空气阻力，g取10 m/s2，试求小球C摆动的最大高度参考答案课前预习练1发生 快慢 发生 关系2相互转化 不变 系统 任何形式3B 把系统从子弹射入木块到弹簧压缩至最短的过程分段考虑第一段：子弹射入木块瞬间，弹簧仍保持原长，子弹与木块间的摩擦力为内力，合外力为零，所以此瞬间系统动量守恒，机械能不守恒第二段：子弹射入木块后，与木块一起压缩弹簧，系统受墙面弹力
5、(外力)不为零，所以此过程系统动量不守恒综合在一起，整个过程中动量、机械能均不守恒，应选B.课堂探究练1.解析 弹簧被压缩的过程中，A受到弹簧弹力作用做减速运动，B受到弹力作用做加速运动，开始vAvB，弹簧被压缩当vAvBv时，弹簧压缩量最大，弹簧压缩过程中，A、B组成的系统，所受外力之和为零，动量守恒，有MAv0(MAMB)v，解得v点评 弹簧最短时，两物体的速度相同，整个作用过程系统不受外力，总动量守恒2.v解析 选两物体整体为研究对象，分析它们的受力情况：M和m在恒力F的作用下在粗糙的水平面上做匀速直线运动，说明水平方向合外力之和为零在m停下来之前，恒力与系统摩擦力大小相等、方向相反，系
6、统动量始终守恒根据动量守恒定律有：(Mm)vMu，解得uv点评 系统受到外力作用，且外力的合力为零，不论两物体是否还存在相互作用，系统的动量都是守恒的31.16mH解析 设未知粒子质量为m，初速度为v，与氢核碰撞后速度为v，根据动量守恒和动能守恒有：4.mv解析 设碰后A、B和C的共同速度的大小为v，由动量守恒定律得3mvmv0设C离开弹簧时，A、B的速度大小为v1，由动量守恒定律得3mv2mv1mv0设弹簧的弹性势能为Ep，从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒，有(3m)v2Ep(2m)vmv由式得弹簧所释放的势能为Epmv点评 两物体的相互碰撞过程，在外力可忽略的情况下满足动量守恒定
7、律和能量守恒定律，但要注意若机械能没有转化为其他形式的能，机械能是守恒的，若机械能有一部分转化为其他形式的能，则机械能要减少，若有其他形式的能转化为机械能，则机械能要增加50.16 m解析 设A、B相碰后二者的共同速度为v，则由动量守恒定律mAv0(mAmB)v，解得：v2 m/sA，B粘在一起后，小球C向右摆，细绳在水平方向的分力使A，B加速，当C的速度与A，B水平方向的速度相同时小球摆至最高点，则由动量守恒有：mCv0(mAmB)v(mAmBmC)v解得：v2.4 m/s再由机械能守恒定律，设C球摆动的最大高度为h，则mCv(mAmB)v2(mAmBmC)v2mCgh，解得：h0.16 m