内容正文:
第一章 动量守恒定律
物理选择性 必修第一册
菜 单
3 动量守恒定律
第一章 动量守恒定律
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菜 单
[学业要求与核心素养]
1.了解系统、内力和外力的概念。
2.理解动量守恒定律的确切含义、表达式和守恒条件。
3.能用牛顿运动定律推导动量守恒定律的表达式,了解动量守恒定律的普遍意义。
4.会用动量守恒定律解释生活中的实际问题。
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质量为m2的B物体以速度v2追上质量为m1、速度为v1的物体A,碰撞后A、B的速度分别为v1′和v2′。
1.物体A动量的变化等于它所受作用力F1的冲量,即F1Δt=_________________。
一、相互作用的两个物体的动量改变
m1v1′-m1v1
自主预习·基础落实
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2.物体B动量的变化等于它所受作用力F2的冲量,即F2Δt=______________。
3.由于F1=-F2,所以m1v1′-m1v1=_______________________即m1v1′+m2v2′=______________。
m2v2′-m2v2
-(m2v2′-m2v2)
m1v1+m2v2
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1.系统:___________的两个(或多个)物体组成一个整体。
2.内力:系统_____物体间的相互作用力。
3.外力:系统_____的物体对系统____的物体的作用力。
二、系统 内力和外力
相互作用
内
外
内
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1.内容:如果一个系统__________,或者所受外力的矢量和为____,这个系统的总动量__________,这就是动量守恒定律。
2.表达式:_________(系统相互作用前后总动量p、p′相等)。
三、动量守恒定律
不受外力
零
保持不变
p=p′
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3.成立条件
(1)系统不受_______。
(2)系统所受外力之和为零。
外力
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1.判断下列说法的正误。
(1)一个系统初、末状态动量大小相等,即动量守恒。(×)
(2)系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零。(√)
(3)只有重力做功或弹力做功的系统内动量守恒。(×)
[自我诊断]
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(4)动量守恒定律既适用于低速运动问题,也适用于高速运动问题。(√)
(5)靠摩擦力相互作用的两个物体,系统动量守恒,但机械能不守恒。(√)
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2.如图1-3-1所示,质量为m的小球A静止在光滑水平面上,质量为2m的小球B以速度v0与A碰撞后粘在一起,则粘在一起后A、B的共同速度v=________。
图1-3-1
答案 eq \f(2,3)v0
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1.如图1-3-2所示,公路上三辆汽车发生了追尾事故。如果将甲、乙两辆汽车看做一个系统,丙车对
知识点一 对动量守恒定律的理解
[问题探究]
互动探究·素能培优
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乙车的作用力是________(“内”或“外”)力;如果将三车看成一个系统,丙对乙的力是________(“内”或“外”)力。
图1-3-2
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解析 内力是系统内物体之间的作用力,外力是系统以外的物体对系统内的物体的作用力。一个力是内力还是外力关键是看选择的系统。如果将甲和乙看成一个系统,丙车对乙车的力是外力;如果将三车看成一个系统,丙车对乙车的力是内力。
答案 外 内
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2.如图1-3-3所示,光滑水平桌面上质量分别为m1、m2的球A、B,沿着同一直线分别以v1和v2的速度同向运动,v2>v1。当B球追上A球时发生碰撞,碰撞后A、B两球的速度分别为v1′和v2′。试用动量定理和牛顿第三定律推导两球碰前总动量m1v1+m2v2与碰后总动量m1v1′+m2v2′的关系。
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图1-3-3
答案 设碰撞过程中两球受到的作用力分别为F1、F2,相互作用时间为t。根据动量定理:
F1t=m1(v1′-v1),F2t=m2(v2′