1、1.3 动量守恒定律在碰撞中的应用 学案1（粤教版选修3-5）1应用动量守恒定律解题的一般步骤(1)确定研究对象组成的_，分析所研究的物理过程中，系统_的情况是否满足动量守恒定律的应用条件(2)设定_，分别写出系统初、末状态的总动量(3)根据动量守恒定律列方程(4)解方程，统一单位后代入数值进行运算，列出结果2碰撞过程遵循的原则原则一：系统动量守恒的原则原则二：不违背_守恒的原则，_机械能_；非弹性碰撞机械能有_，即m1vm2vm1v12m2v22，而完全非弹性碰撞机械能损失最多原则三：物理情景可行性原则3弹性正碰问题分析在光滑水平面上，质量为m1的小球以速度v1与质量为m2的静止小球发生弹性
2、正碰根据动量守恒和机械能守恒有：m1v1_m1v_碰后两个小球的速度分别为：v1_，v2_.4科学家试图模拟宇宙大爆炸初的情景他们使两个带正电的不同重离子被加速后，沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞为了使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，关键是设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间具有相同大小的()A速率 B质量 C动量 D动能5质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量pA9 kgm/s，B球的动量pB3 kgm/s，当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球动量的可能值是()ApA6 kgm/s，pB6 kgm/sBpA8 kgm/s，pB4 kgm/sCpA2 k
3、gm/s，pB14 kgm/sDpA4 kgm/s，pB17 kgm/s【概念规律练】知识点一碰撞问题分析1质量m110 g的小球在光滑的水平面上以30 cm/s的速度向右运动，恰遇上质量m250 g的小球以10 cm/s的速度向左运动碰撞后，小球m2恰好静止那么碰撞后小球m1的速度多大？方向如何？2在列车编组站里，一辆m11.8104 kg的货车在平直轨道上以v12 m/s的速度运动，碰上一辆m22.2104 kg的静止的货车，它们碰撞后拴接在一起继续运动，求运动的速度知识点二碰撞过程前后动量和能量的关系3在光滑的水平面上，动能为E0、动量的大小为p0的钢球1与静止钢球2发生碰撞，碰撞前后球
4、1的运动方向相反，将碰后球1的动能和动量的大小分别记为E1、p1，球2的动能和动量的大小分别记为E2、p2，则不可能有()AE1E0 Bp1E0 Dp2p04质量为2m的B球，静止放于光滑水平面上，另一质量为m的A球以速度v与B球正碰，若碰撞没有能量损失，则碰后A球的速度为()Av/3 Bv/3C2v/3 D2v/3【方法技巧练】一、利用能量关系分析碰撞问题的方法图15(双选)如图1所示，在光滑的水平面上，有A、B两个小球A球的动量为10 kgm/s，B球的动量为12 kgm/s.A球追上B球并相碰，碰撞后，A球的动量变为8 kgm/s，方向没变，则A、B两球质量的比值可能为()A0.5 B0
5、.6C0.65 D0.75二、动量守恒定律与能量守恒定律的结合图26如图2所示，木块A和B质量均为2 kg，置于光滑水平面上，B与一轻质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在竖直挡板上，当A以4 m/s速度向B撞击时，由于有橡皮泥而使A、B粘在一起运动，那么弹簧被压缩到最短时，具有的弹性势能大小为()A4 J B8 JC16 J D32 J图37如图3所示，物块质量m3 kg，以速度v2 m/s水平滑上一静止的平板车，平板车质量M12 kg，物块与平板车之间的动摩擦因数0.2，其他摩擦不计(g取10 m/s2)，求：(1)物块相对平板车静止时物块的速度；(2)要使物块在平板车上不滑下，平板车至少多长参
6、考答案课前预习练1(1)系统受外力(2)正方向2能量弹性碰撞守恒损失3m1v1m2v2m1v12m2v22v1v14C碰撞后粘在一起时动能损失最大，故碰前动量等大反向时，碰后粘在一起系统静止，动能全部损失掉，故选C.5A由碰撞前后两球总动量守恒，即pApBpApB，可排除D；由碰撞后两球总动能不可能增加，即，可排除C；由碰撞后A球不可能穿越B球，即，可排除B；所以四个选项中只有A是可能的故正确答案为A.课堂探究练120 cm/s方向向左解析设v1的方向为正方向(向右)，则各球的速度为v130 cm/s，v210 cm/s，v20.据m1v1m2v2m1v1m2v2，解得v120 cm/s，负号
7、表示碰撞后m1的运动方向与v1的方向相反，即向左点评本题中的速度方向虽在同一条直线上，但有的向右，有的向左，运用动量守恒定律求解时，一定要规定正方向2见解析解析取碰撞前货车运动的方向为正方向，则v12 m/s.设两车拴接后的速度为v，两车碰撞前的总动量pm1v1，碰撞后的总动量为p(m1m2)v，由pp得m1v1(m1m2)v，故v，代入数值得v0.9 m/s.v是正值，表示两车碰撞拴接后以0.9 m/s的速度沿着第一辆车原来运动的方向继续运动3C两个钢球组成的系统在碰撞过程中动量守恒，设钢球1初动量的方向为正方向，由动量守恒定律得：p0p1p2，碰后球2的动量p2p0p1，可见p2p0.碰后
8、系统的机械能不增加，即E1E2E0，必有E1E0，E2E0.由p，结合E1E0，得p1vB.两球碰撞过程中动量守恒，且动能不会增多，碰撞结束要满足vBvA.由vAvB得，即0.83由碰撞过程动量守恒得pApBpApB，pB14 kgm/s由碰撞过程的动能关系得，0.69由vBvA得，0.57综上分析有0.570.69，所以选项B、C正确方法总结碰撞问题须遵从以下规律：碰撞后的总机械能不能大于碰撞前的总机械能碰后若两物体沿同一方向运动，后面物体的速度不能大于前面物体的速度6B在A、B碰撞过程中动量守恒，A、B碰后粘在一起共同压缩弹簧过程中机械能守恒由碰撞过程中动量守恒得mAvA(mAmB)v代入数据得v2 m/s所以碰后A、B及弹簧组成系统的机械能为(mAmB)v28 J，当弹簧被压缩至最短时，系统动能为0，只有弹性势能，由机械能守恒得此时弹性势能为8 J7(1)0.4 m/s(2)0.8 m解析(1)二者组成的系统动量守恒，取v方向为正设共同速度为v，则有mv(Mm)v代入数据解得v0.4 m/s(2)设平板车至少长为L，由能量守恒有：mgLmv2(mM)v2代入数据解得L0.8 m方法总结(1)解决这类问题要把握两个守恒：动量守恒和能量守恒(2)两个物体构成的系统，若运动过程中除了受到相互作用的滑动摩擦力外，系统受到的的外力为零，则都可以用fdEk来计算系统中能量的转移或转化