Урок 42. Решение задач «Закон сохранения импульса»

РАЗДЕЛ II. Поурочные разработки по физике к учебнику Г. Я. Мякишева, Б. Б. Буховцева, Н. Н. Сотского

ВВЕДЕНИЕ

ФИЗИКА В ПОЗНАНИИ ВЕЩЕСТВА, ПОЛЯ, ПРОСТРАНСТВА И ВРЕМЕНИ

Урок 42. Решение задач «Закон сохранения импульса»

Цель: научиться применять закон сохранения импульса при решении задач.

Ход урока

I. Вопросы для повторения

1. Что называется импульсом тела?

2. Какая система замкнутая?

3. Как формулируется закон сохранения импульса?

4. Может ли ракетный двигатель разгонять ракеты за пределами земной атмосферы?

5. Почему для запуска космических кораблей используются многоступенчатые ракеты?

II. Решение задач

В данном уроке задачи трех уровней на «3», на «4» и «5». Вариантов построения урока два: либо ученики выбирают блок с посильными задачами; либо сам учитель делит класс на три части. При этом выступает в роли консультанта. Некоторые задачи могут разбираться на доске.

Задачи на «3»

1. Мяч массой 100 г, летящий со скоростью 1,5 м/с пойман на лету. С какой средней силой мяч действует на руку, если его скорость уменьшается до нуля за 0,03 с. (Ответ: 5 Н.)

2. Пуля вылетает из винтовки со скоростью 2 м/с. Какова скорость винтовки при отдаче, если ее масса больше массы пули в 400 раз. (Ответ: 0,005 м/с.)

3. Два кубика массами 1 кг и 3 кг скользят навстречу друг другу со скоростями 3 м/с и 2 м/с соответственно. Найдите сумму импульсов этих тел после их абсолютно неупругого удара. (Ответ: 3 кг·м/с.)

4. Шар массой 100 г движется со скоростью 5 м/с. После удара о стенку он движется в противоположном направлении со скоростью 4 м/с. Чему равно изменение импульса шара в результате удара о стенку? {Ответ: 0,9 кг·м/с.)

Задачи на «4»

1. С лодки массой 240 кг, движущейся без гребца со скоростью 1 м/с выпал груз массой 80 кг. Какой стала скорость лодки? (Ответ: 1,5 м/с.)

2. От двухступенчатой ракеты, общая масса которой равна 1 т, в момент достижения скорости 171 м/с отделилась вторая ступень массой 0,4 т. При этом ее скорость увеличилась до 185 м/с. Найдите скорость, с которой стала двигаться первая ступень ракеты. (Ответ: 162 м/с.)

3. Граната, летевшая горизонтально со скоростью 10 м/с, разорвалась на два осколка. Масса первого равна 1 кг, масса второго 1,5 кг. Больший осколок после взрыва продолжает лететь в том же направлении, и его скорость равна 25 м/с. Определите направление движения и скорость меньшего осколка. (Ответ: 12,5 м/с, летит в противоположную сторону.)

4. Два тела движутся по взаимно перпендикулярным направлениям. Масса первого тела равна 2 кг, а его скорость 3 м/с. Масса второго тела равна 4 кг, скорость 2 м/с. Определите полный импульс системы. (Ответ: 10 кг·м/с.)

Задачи на «5»

1. Взрыв разрывает камень на три части. Два осколка летят под прямым углом друг к другу: осколок массой 1 кг летит со скоростью 12 м/с, а осколок массой 2 кг - со скоростью 8 м/с. Третий осколок отлетает со скоростью 40 м/с. Какова масса третьего осколка и в каком направлении он летит? (Ответ: 0,5 кг 53°.)

2. Охотник стреляет с легкой надувной лодки, находящейся в покое. Какую скорость приобретет лодка в момент выстрела, если масса охотника вместе с лодкой равна 120 кг, масса дроби равна 35 г, начальная скорость дроби равна 3220 м/с? Ствол ружья во время выстрела направлен под углом 60° к горизонту. (Ответ: 6,047 м/с.)

3. Человек, находящийся в неподвижно стоящей на озере лодке, переходит с носа на корму. На какое расстояние переместится лодка, если масса человека равна 60 кг, масса лодки 120 кг, а длина лодки равна 3 м? (Ответ: 1 м.)

4. Навстречу платформе с песком, движущейся горизонтально со скоростью V, по гладкому наклонному желобу соскальзывает без начальной скорости тело массой m и застревает в песке. Желоб длины 1 образует с горизонтом угол α. Найдите скольжение U платформы после падения в нее тела. Масса платформы М. (Ответ: .)

Домашнее задание

П. 43 и 44, с. 109, задачи 3,4.