探究動(dòng)量守恒定律碰撞和反沖

1、1401探究碰撞中的不變量實(shí)驗(yàn)碰撞和反沖學(xué)習(xí) y標(biāo)1、理解實(shí)驗(yàn)原理和方法2、掌握碰撞和反沖遵循的規(guī)律重占八、實(shí)驗(yàn)原理和碰撞規(guī)律學(xué)習(xí)內(nèi)容及過(guò)程教學(xué)設(shè)計(jì)及學(xué)習(xí)札記難占八、j 學(xué)習(xí)內(nèi)容及過(guò)程碰撞和反沖規(guī)律的理解教學(xué)設(shè)計(jì)及學(xué)習(xí)札記【自學(xué)引導(dǎo)】一、探究碰撞中的不變量實(shí)驗(yàn)冃的探究一維碰撞屮的不變量實(shí)驗(yàn)原理在一維碰撞中，測(cè)出物體的質(zhì)量m和碰撞前后物體的速度, 找出碰撞前的動(dòng)量p = mlvl + m2v2及碰撞后的動(dòng)量/ = mav + m2vf2,看碰撞而后動(dòng)量是否守恒.實(shí) 驗(yàn) 器 材方案一：氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時(shí)器、天平、滑塊（兩個(gè)）、重物、 彈簧片、細(xì)繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥.方案二：帶細(xì)線的擺

2、球（兩套）、鐵架臺(tái)、天平、量角器、坐 標(biāo)紙、膠布等.方案三：光滑長(zhǎng)木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、小車（兩個(gè)）、天 平、撞針、橡皮泥.二、碰撞1、特點(diǎn)： 相互作用的力為變力，作用的時(shí)間極短，作用力很大，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)大丁系統(tǒng) 的外力，故均可用動(dòng)量守恒定律來(lái)處理。 在碰撞過(guò)程中，系統(tǒng)的總動(dòng)能是不可能增加的， 由于碰撞作用時(shí)間極短，因此作用過(guò)程中物體的位移很小，一般可忽略 不計(jì)，可以認(rèn)為碰撞（或爆炸）后還從碰撞（或爆炸）前瞬間的位置以 新的動(dòng)量開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。2、碰撞分類: 正碰和斜碰a. 正碰：碰撞前后物體的速度在同一條直線上b、斜碰：碰撞前后物體的速度不在同一直線上 彈性碰插、非彈性碰插與完全非彈性碰插a彈性碰撞：

3、碰撞過(guò)程中不但系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒，而且碰撞前后的動(dòng)能守恒，一般兩個(gè)碩質(zhì)小球間的碰撞，就很接 近彈性碰撞。b非彈性碰撞:碰撞中動(dòng)能不導(dǎo)恒，只滿足動(dòng)量導(dǎo)恒，兩物體間的碰撞一般是 非彈性碰撞。c完全非彈性碰撞:兩個(gè)物體碰后合為一體，具有共同速度，滿足動(dòng)量守恒定 律，但動(dòng)能損失最大三、反沖運(yùn)動(dòng)反沖是靜止或運(yùn)動(dòng)的物體通過(guò)分離出部分物質(zhì)，而使自身在反方向秋得加速 的現(xiàn)象叫做反沖運(yùn)動(dòng)?！緦?duì)點(diǎn)講練】例題1、氣墊導(dǎo)軌是常用的-種實(shí)驗(yàn)儀器，它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)町視為沒(méi)有摩擦我們町以用帶豎直擋板c和d的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊a和b來(lái)探究碰撞中的不變量，實(shí)驗(yàn)裝置如

4、圖所示（彈簧的長(zhǎng)度忽略不計(jì)）,采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下:a.用天平分別測(cè)出滑塊a、b的質(zhì)量ng、mb.二;b.c.d.c.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平.在a和b間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧，用電動(dòng)卡銷鎖定，靜止地放置在氣墊導(dǎo)軌上用刻度尺測(cè)出a的左端至c板的距離l|.按下電鈕放開(kāi)卡銷，同時(shí)使分別記錄滑塊a、b運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作當(dāng)a、b滑塊分別碰撞c、d扌半板時(shí)停止計(jì)時(shí)，記下a、b分別到達(dá)c、d的運(yùn)動(dòng)時(shí)間匕和t2（1）實(shí)驗(yàn)屮還應(yīng)測(cè)量的物理量是.（2）利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出關(guān)系式.成立，即可得出碰撞中守怛的量是mv的矢量和，上式實(shí)驗(yàn)得的a. b兩滑塊的動(dòng)量大小并不完全相等，產(chǎn)牛誤差的原i大i例題2

5、在光滑水平面上，a、b兩球沿球心連線以相等的速率相向而行，并發(fā)生碰撞，下列現(xiàn) 象可能發(fā)牛的是（）.若兩球質(zhì)量相等，若兩球質(zhì)量和等，若兩球質(zhì)量不等，若兩球質(zhì)量不等，a.b.c.d.碰后以某一大小相等的速率分開(kāi) 碰后以某一大小和等的速率同向而行 碰后以某一大小相的速率相互分開(kāi) 碰后以某一大小相等的速率同向而行總質(zhì)量為m=0.5kg的小火箭（內(nèi)含01kg的火藥），若火藥在短時(shí)間內(nèi)全部燃燒噴出，例題3并以v=240m/s的速度全部豎直向下噴出，空氣阻力為重力的0.2倍，求火箭能上升的最大高度？鞏固練習(xí)心得體會(huì)鞏固練習(xí)1科學(xué)家試圖模擬宇宙大爆炸初的情境，他們使兩個(gè)帶止電的不同重離子被加速后，沿同一條直

6、線相向運(yùn)動(dòng)而發(fā)生猛烈碰撞為了使碰撞前的動(dòng)能盡町能多地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，關(guān)鍵是設(shè)法使這兩個(gè) 重離子在碰撞前的瞬間具有和同大小的（）a.速率b.質(zhì)量c.動(dòng)量d.動(dòng)能2. （09全國(guó)卷i）質(zhì)量為m的物塊以速度y運(yùn)動(dòng)，與質(zhì)量為m的靜止物塊發(fā)生正撞，碰撞后兩者的動(dòng)量正好相等，兩者質(zhì)量z比m/m可能為（）a.2b.3c.4d. 53. 如圖甲所示，在光滑水平血上的兩個(gè)小球發(fā)生正碰.小球的質(zhì)量分別為g和m?.圖乙為它們碰撞7.在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球a正以速度v。勻速運(yùn)動(dòng).某時(shí)刻小球a與質(zhì)量為3加的靜止小球b發(fā)牛正碰.兩球相碰后，a球的動(dòng)能恰好變?yōu)樵瓉?lái)我1/4.則碰后b球的速度的大?。ǎ゛.色b.吃c./或

7、色d.無(wú)法確定2 6 2 68.如圖所示，在光滑水平面上有三個(gè)完全相同的小球排列成一條直線，2、3小球靜止，并靠在一 起，1球以速度v射向它們,設(shè)碰攬過(guò)程中不損失機(jī)械能，則碰后三個(gè)小球的速度可能值是（）前后的x-1圖象已知01!=0.1 kg.由此可以確定卞列正確的是（)/ma.碰前m?靜止,m向右運(yùn)動(dòng)9 iiib.碰后in?和m,都向右運(yùn)動(dòng)4ffh左09右c.由動(dòng)量守恒可以算出1“2=0.3 kg甲7了了歹，了孑0246 r/s乙d.碰撞過(guò)程屮系統(tǒng)損失了 0.4 j的機(jī)械能4在光滑水平地面上有兩個(gè)相同的彈性小球a、b,質(zhì)量都為m,現(xiàn)b球靜止,a球向b球運(yùn)動(dòng)，發(fā)生 正碰.已知碰撞過(guò)程中總機(jī)械能

8、守恒，兩球壓縮最緊時(shí)的彈性勢(shì)能為e”則碰前a球的速度等于a朽b.浮c.2存d.2浮<>5. 一航天探測(cè)器完成對(duì)刀球的控測(cè)任務(wù)后，在離開(kāi)刀球的過(guò)程中，由靜止開(kāi)始沿著與刀球表何成一傾斜角的直線飛行，先加速運(yùn)動(dòng)，再勻速運(yùn)動(dòng).探測(cè)器通過(guò)噴氣而獲得推動(dòng)力以下關(guān)于噴氣 方向的描述中止確的是（）a.探測(cè)器加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿直線向后噴氣b.探測(cè)器加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，豎直向下噴氣c.探沿器勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，豎直向下噴氣d.探測(cè)器勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，不需要噴氣6. 動(dòng)能相同的a、b兩球（加a加b）在光滑的水平面上相向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩球相碰后，其中一球停止運(yùn)動(dòng)，則可判定（）a. 碰撞前a球的速度小于b球的速度b. 碰撞前a球的動(dòng)量大于b球的動(dòng)量c. 碰撞前后a球的動(dòng)量變化大于b球的動(dòng)量變化d. 碰撞后a球的速度一定為零，b球朝反方向運(yùn)動(dòng)vc. vj=0,v2 = v3=-b# =0*2 =d. ! = v2 = 0, v3 = v9某同學(xué)把兩塊大小不同的木塊用細(xì)線連接，中間夾一被圧縮了的輕彈簧，如圖所示，將這一系統(tǒng)置丁光滑的水平桌面上，燒斷細(xì)線，觀察物體的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)行必耍的測(cè)量，驗(yàn)證物體相互作用時(shí)在一定條件卜-動(dòng)量守恒.（1）該同學(xué)還必須用的實(shí)驗(yàn)器材 是（2）需直接測(cè)