1.3动量守恒定律-【帮课堂】2021-2022学年高二物理同步精品讲义（人教版2019选择性必修第一册）

1.3动量守恒定律 课程标准 课标解读 1.通过动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律，以此明确内在联系，加深对动量守恒定律的理解。 2.通过实际应用，掌握应用动量守恒定律解决实际问题的方法。 3.通过阅读材料，了解动量守恒定律的普遍适用性和牛顿运动定律适用范围的局限性。 1. 理解系统、内力、外力的概念 2.知道动量守恒定律的内容及表达式，理解其守恒的条件. 3.会用动量守恒定律解决实际问题． 知识点01 系统、内力与外力 1．系统：相互作用的两个或多个物体组成一个力学系统． 2．内力：系统中，物体间的相互作用力． 3．外力：系统外部物体对系统内物体的作用力． 知识点02 动量守恒定律 1．内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变． 2．表达式：对两个物体组成的系统，常写成： p1＋p2＝p1′＋p2′或m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′． 3．成立条件 (1)系统不受外力作用． (2)系统受外力作用，但合外力为零． 4.动量守恒定律的普适性 动量守恒定律是一个独立的实验规律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域． 【即学即练1】下列情况中系统动量守恒的是(　　) ①小车停在光滑水平面上，人在车上走动时，对人与车组成的系统 ②子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中，对子弹与木块组成的系统 ③子弹射入紧靠墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统 ④气球下用轻绳吊一重物一起加速上升时，绳子突然断开后的一小段时间内，对气球与重物组成的系统 A． 只有① B． ①和② C． ①和③ D． ①和③④ 【答案】B 【解析】①小车停在光滑水平面上，人在车上走动时，对人与车组成的系统，系统受到的合外力为零，系统动量守恒；②子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中，对子弹与木块组成的系统，系统所受到的合外力为零，系统动量守恒；③子弹射入紧靠墙角的木块中，子弹与木块组成的系统受墙的作用力，系统所受到的合外力不为零，系统动量不守恒；④气球下用轻绳吊一重物一起加速上升时，绳子突然断开后的一小段时间内，对气球与重物组成的系统，所受到的合外力不为零，系统动量不守恒．综上可知，B正确，A、C、D错误． 【即学即练2】(多选)如图所示，在光滑水平地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接．A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态．若突然撤去力F，则下列说法中正确的是(　　) A． 木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒 B． 木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒 C． 木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒 D． 木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒 【答案】BC 【解析】若突然撤去力F，木块A离开墙壁前，墙壁对木块A有作用力，所以A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但由于A没有离开墙壁，墙壁对木块A不做功，所以A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，选项A错误，选项B正确；木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统所受合外力为零，所以系统动量守恒且机械能守恒，选项C正确，选项D错误． 【即学即练3】如图所示，大气球质量为100 kg，载有质量为50 kg的人，静止在空气中距地面20 m高的地方，气球下方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，则这绳长至少应为(可以把人看做质点)(　　) A． 10 m B． 30 m C． 40 m D． 60 m 【答案】B 【解析】人与气球组成的系统动量守恒，设人的速度为v1，气球的速度为v2，运动时间为t.以人与气球组成的系统为研究对象，以向下为正方向，由动量守恒得：m1v1－ m2v2＝0，则m1－m2＝0，代入数据：50×－100×＝0，得s气球＝s人＝×20 m＝10 m，则绳子长度L＝s气球＋s人＝10 m＋20 m＝30 m，即绳子至少30 m长，故选B. 考法01对动量守恒定律的理解 1．研究对象 相互作用的物体组成的系统． 2．动量守恒定律的成立条件 (1)系统不受外力或所受合外力为零． (2)系统受外力作用，合外力也不为零，但合外力远远小于内力．此时动量近似守恒． (3)系统所受到的合外力不为零，但在某一方向上合外力为零，则系统在该方向上动量守恒． 3．动量守恒定律的几个性质 (1)矢量性．公式中的v1、v2、v1′和v2′都是矢量，只有它们在同一直线上，并先选定正方向，确定各速度的正、负(表示方向)后，才能用代数方法运算． (2)相对性．速度具有相对性，公式中的v1、v2、v1′和v2′应是相对同一参考系的速度，一般取相对地面的速度． (3)同时性．相互作用前的总动量