高中物理,选修3---5,第十六章,《动量守恒定律》,全章导学案,(附同步强化训练,与详细参考答案)汇总 联系客服

发布时间 : 星期四 文章高中物理,选修3---5,第十六章,《动量守恒定律》,全章导学案,(附同步强化训练,与详细参考答案)汇总更新完毕开始阅读

§§16.4《碰撞》同步强化训练

详细参考答案

1.AD 2.BC 3.A 4.C 5.AD 6.ACD 7.AB 8.B

9. 解析:木块C做自由落体运动,木块A被子弹击中做平抛运动,木块B在子弹击中瞬间竖直方向动量守恒mv=(M+m′)v′,即v′<v,木块B竖直方向速度减小,所以tA=tC<tB。

答案:C

10. 解析:P物体接触弹簧后,在弹簧弹力的作用下,P做减速运动,Q做加速运动,P、Q间的距离减小,当P、Q两物体速度相等时,弹簧被压缩到最短,所以B正确,A、C错误。由于作用过程中动量守恒,设速度相同时速度为v′,则mv=(m+m)v′,所以弹簧被压缩v

至最短时,P、Q的速度v′=,故D错误。

2

答案:B

11. 解析:由于A的初动能

12mv0?20J 2 解得A的初速度:V0=2m/s

A、B发生完全非弹性碰撞,根据动量守恒定律有

mAv0?(mA?mB)v1

解得的初速度:V1=1m/s

A、B、C发生完全非弹性碰撞,根据动量守恒定律有 ((mA?mB)v1?(mA?mB?mC)v2 解得:V2=0.5m/s

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§§16.5 《反冲运动 火箭》 导学案

【教学目标】

1.知道反冲运动的含义和反冲运动在技术上的应用。 2.知道火箭的飞行原理和主要用途。 重点:反冲运动在技术上的应用。 难点:反冲运动在技术上的应用。 【自主预习】

1.根据动量守恒定律,如果一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向________的方向运动。这个现象叫做________。章鱼的运动利用了________的原理。

2.喷气式飞机和火箭的飞行应用了________的原理,它们都是靠________的反冲作用而获得巨大速度的。

3.火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比叫做火箭的________。这个参数一般小于________,否则火箭结构的强度就有问题。

4.反冲:

(1)反冲:根据动量守恒定律,如果一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动。这个现象叫做反冲。

(2)反冲运动的特点:反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果。反冲运动过程中,一般满足系统的合外力为零或内力远大于外力的条件,因此可以运用动量守恒定律进行分析。

若系统的初始动量为零,由动量守恒定律可得0=m1v′1+m2v′2。此式表明,做反冲运动的两部分的动量大小相等、方向相反,而它们的速率则与质量成反比。

(3)应用:反冲运动有利也有害,有利的一面我们可以应用,比如农田、园林的喷灌装置、旋转反击式水轮发电机、喷气式飞机、火箭、宇航员在太空行走等等。反冲运动不利的一面则需要尽力去排除,比如开枪或开炮时反冲运动对射击准确性的影响等。

5. 火箭

(1)火箭:现代火箭是指一种靠喷射高温高压燃气获得反作用力向前推进的飞行器。 (2)火箭的工作原理:动量守恒定律。

(3)现代火箭的主要用途:利用火箭作为运载工具,例如发射探测仪器、常规弹头和核

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弹头、人造卫星和宇宙飞船。 6. “人船模型”的处理方法 1.“人船模型”问题的特征

两个原来静止的物体发生相互作用时,若所受外力的矢量和为零,则动量守恒,在相互作用的过程中,任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比。这样的问题归为“人船模型”问题。

2.处理“人船模型”问题的关键

(1)利用动量守恒,确定两物体速度关系,再确定两物体通过的位移的关系。 (2)解题时要画出各物体的位移关系草图,找出各长度间的关系。

【典型例题】

【例1】一炮艇总质量为M,以速度v0匀速行驶,从艇上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹,发射炮弹后艇的速度为v′,若不计水的阻力,则下列各关系式中正确的是( )

A.Mv0=(M-m)v′+mv B.Mv0=(M-m)v′+m(v+v0) C.Mv0=(M-m)v′+m(v+v′) D.Mv0=Mv′+mv

【例2】质量为M的气球上有一质量为m的人,共同静止在距地面高为h的空中,现在从气球中放下一根不计质量的软绳,人沿着软绳下滑到地面,软绳至少为多长,人才能安全到达地面?

【例3】如图16-5-3所示,长为l、质量为M的小船停在静水中,一个质量为m的人立在船头。若不计水的黏滞阻力,在人从船头走到船尾的过程中,船和人的对地位移各是多少?

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§§16.5例题详细参考答案:

1. 【解析】根据动量守恒定律,可得Mv0=(M-m)v′+mv。

答案:A

2. 【解析】人和气球原来静止,说明人和气球组成的系统所受外力的合力为零,在人沿软绳下滑的过程中,它们所受的重力和浮力都未改变,故系统的合外力仍为零,动量守恒。 设人下滑过程中某一时刻速度大小为v,此时气球上升的速度大小为v′,取向上方向为正,由动量守恒定律得Mv′-mv=0,即Mv′=mv。

由于下滑过程中的任一时刻,人和气球的速度都满足上述关系,故它们在这一过程中的平均速度也满足这一关系,即Mv′=mv。

同乘以人下滑的时间t,得 Mv′t=mvt,即MH=mh m

气球上升的高度为H=h

M人要安全到达地面,绳长至少为 mM+m

L=H+h=h+h=h。

MM

3. 【解析】选人和船组成的系统为研究对象,由于人从船头走到船尾的过程中,不计水的阻力,系统在水平方向上不受外力作用,动量守恒,设某一时刻人对地的速度为v2,船对地的速度为v1,规定人前进的方向为正方向,

有mv2-Mv1=0, v2M

即= v1m

在人从船头走向船尾的过程中,人和船的平均速度也跟它们的质量成反比,即对应的平均动量Mv1=mv2,

而位移x=vt 所以有Mx1=mx2, x2M即= x1m

由图16-5-4可知x1+x2=l, mM

解得x1=l,x2=l。

M+mM+m

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