动量守恒定律的应用 导学案

高二物理动量守恒定律的应用导学案

1.【守恒条件】

如图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，若以两车及弹簧组成系统，则下列说法中正确的是：（）

A．两手同时放开后，系统总动量始终为零

B．先放开左手，后放开右手后动量不守恒

C．先放开左手，后放开右手，总动量向左

D．无论何时放手，只要两手放开后在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零

【变式迁移】：如图所示的装置中,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),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中： ( )

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、机械能不守恒

D.动量不守恒、机械能守恒

2.【人船模型】

在静止的湖面上有一质量M=100kg的小船，船上站立质量m=50kg的人，船长L=6m，最初人和船静止．当人从船头走到船尾(如图)，船后退多大距离？(忽略水的阻力)

【变式迁移】：气球质量为200kg，载有质量为50kg的人，静止在空中距地面20 m 高的地方，气球下悬一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为了安全到达地面，则这根绳长至少应为多少米？（不计人的高度）

2.【子弹打木块模型】

如图所示，一质量为M的木块放在光滑的水平面上，一质量为m的子弹以初速度v0水平飞来打进木块并留在其中。试求：

(1)子弹、木块相对静止时的速度v；

(2)系统损失的机械能、系统增加的内能分别为多少．

【变式迁移】： 如图所示，质量为3m 的木块静止放置在光滑的水平面上．质量为m 的子弹

(可视为质点)以初速度v 0水平向右射入木块，穿出木块时速度变为25

v 0，试求： (1)子弹穿出木块后，木块的速度大小；

(2)子弹穿透木块的过程中产生的热量．

3.【两物夹弹簧模型】

如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P 和Q 都可视作质点，质量均为m ，Q 与轻质弹簧相连．设Q 静止，P 以初速度v 0向Q 运动并与弹簧发生碰撞．求在整个碰撞过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于多少？此时P 、Q 的速度又是多少？

【变式迁移】： 如图所示，将两条完全相同的磁铁(磁性极强)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 ，方向相反并同在一条直线上。

(1)当乙车的速度为零时，甲车的速度是多少?

(2)由于磁铁磁性极强，故两车不会相碰，试求出当两车距离最短时乙车速度为多少?

4.【物板模型】

如图所示，质量分别为m A =0.5 kg 、m B =0.4 kg 的长板紧挨在一起静止在光滑的水平面上，质量为m C =0.1 kg 的木块C 以初速v 0=10 m/s 滑上A 板左端，最后C 木块和B 板相对静止时的共同速度v CB =1.5 m/s.求：

（1）A 板最后的速度v

A ；

（2）C 木块刚离开A 板时的速度v C .