1.3　动量守恒定律-2021-2022学年高二物理教学一体案（人教版2019选择性必修第一册）

§1-3　动量守恒定律 一、学习目标 1.了解系统、内力和外力的概念. 2.理解动量守恒定律及其表达式，理解动量守恒条件. 3.能用牛顿运动定律推导出动量守恒定律的表达式，了解动量守恒定律的普适性. 4.能用动量守恒定律解决实际问题. 二、学习过程 【问题探究】如图所示，人用弹簧在水平地面上拉箱子． (1)图中木箱、弹簧和人组成一个系统，受到重力、支持力、摩擦力和弹簧弹力作用，哪些是内力？哪些是外力？ (2)一个力对某系统来说是外力，这个力能变成内力吗？ 【知识点1】系统、内力、外力 1．系统 由两个(或多个)相互作用的物体构成的整体叫作一个力学系统，简称系统。 2．内力 系统中物体间的作用力． 3．外力 系统以外的物体施加给系统内的物体的力． 例题1、如图所示，公路上三辆汽车发生了追尾事故．如果将甲、乙两辆汽车看作一个系统，丙车对乙车的作用力是内力还是外力？如果将三车看成一个系统，丙对乙的力是内力还是外力？ 【问题探究】 情景1：如图甲所示，在光滑水平面上发生正碰的两物体． 情景2：如图乙所示，小车A、B静止在光滑水平面上． 情景3：如图丙所示，速度为v0的物体滑上光滑水平面上的小车. 1图甲中，两物体受哪些力作用？系统动量守恒吗？ 2图乙中，烧断细线后，两小车受弹簧弹力的作用，系统动量守恒吗？ 3图丙中，物体与小车组成的系统动量守恒吗？ 【知识点2】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0，这个系统的总动量保持不变． 2．表达式： m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(作用前后总动量相等)． 3．适用条件：系统不受外力或者所受外力的矢量和为零． 4．普适性：动量守恒定律既适用于低速物体，也适用于高速物体．既适用于宏观物体，也适用于微观物体． 例题2、关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是（　　） A．只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒 B．只要系统机械能不守恒，系统动量就不可能守恒 C．只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒 D．系统中所有物体的加速度为零时，系统的总动量不一定守恒 例题3、如图所示，木块静止于光滑水平地面上，一颗子弹A沿水平方向瞬间射入木块并留在木块内，现将子弹和木块视为系统，则该系统从子弹开始射入到二者相对静止的过程中（　　） A．动量守恒，机械能守恒 B．动量不守恒，机械能不守恒 C．动量守恒，机械能不守恒 D．动量不守恒，机械能守恒 跟踪训练： 如图所示，在光滑的水平面上有一辆平板车，某同学站在车上，想通过敲打车的左端让小车向右不断运动。可行吗？为什么？ 【知识点3】动量守恒定律的应用 1．动量守恒定律的常用表达式 (1)p＝p′：相互作用前系统的总动量p等于相互作用后的总动量p′. (2)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′：相互作用的两个物体组成的系统，作用前动量的矢量和等于作用后动量的矢量和． (3)Δp1＝－Δp2：相互作用的两个物体组成的系统，一个物体的动量变化量与另一个物体的动量变化量大小相等、方向相反． (4)Δp＝0：系统总动量增量为零． 2．应用动量守恒定律解题的步骤 例题4、竖直向上发射一物体（不计空气阻力），在物体上升的某一时刻突然炸裂为a、b两块，质量较小的a块速度方向与物体原来的速度方向相反，则（　　） A．炸裂后瞬间，a块的速度一定比原来物体的速度小 B．炸裂后瞬间，b块的速度方向一定与原来物体的速度方向相同 C．炸裂后瞬间，b块的速度一定比原来物体的速度小 D．炸裂过程中，b块的动量变化量大小一定小于a块的动量变化量大小 例题5、如图所示，在光滑水平面上，有一质量M＝3kg的薄板，板上有质量m＝1kg的物块，两者以v0＝4m/s的初速度朝相反方向运动，薄板与物块之间存在摩擦且薄板足够长，取水平向右为正方向，求： （1）物块最后的速度； （2）当物块的速度大小为3m/s时，薄板的速度。 跟踪训练： 一辆总质量M（含沙包）的车在水平光滑路面上以速度v匀速行驶．车上的人每次以相同的速度4v（对地速度）向行驶的正前方抛出一个质量为m的沙包．抛出第一个沙包后，车速减为原来的。求： （1）车的总质量M与沙包的质量m大小关系； （2）抛出第四个沙包后车的速度大小。 §1-3　动量守恒定律 作业 班级： 学号： 姓名： 一、选择题 1．关于系统动量守恒的说法正确的是（　　） ①只要系统所受外力的矢量和为零，系统动量就守恒 ②只要系统内有摩擦力，动量就不可能守恒 ③系统所受合外力不为零，其动量一定不守恒，但有可能在某一方向上守恒 ④系统如果合外力的冲量远小于内力的冲量时，系统可近似认为动量守恒 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ 2．一辆小车静止在光滑的水平面上，小车立柱上用一条长