第一章 第四节 动量守恒定律的应用-2021-2022学年高二物理【创新设计】同步学考笔记（粤教版2019选择性必修1）word

第四节　动量守恒定律的应用 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.理解动量守恒的条件，能判断系统动量是否守恒。 2.能用动量守恒定律解释生活中的一些相互作用现象。 3.知道什么是反冲运动，了解反冲在实际生产生活中的应用。 1.科学思维 (1)转化与守恒思想。 (2)整体与系统的意识。 2.关键能力 (1)推理能力。 (2)理论联系实际的能力。 1.冰壶运动、火箭升空、台球之间的碰撞等，都适合用动量守恒定律分析。 2.篮球运动员腾空投掷篮球时，在篮球脱手瞬间，篮球与人组成的系统在水平方向上动量守恒。 3.如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动，这种现象叫作反冲。 4.通常情况下，反冲运动中物体之间相互作用力很大，且作用时间极短，一般都满足内力远大于外力，外力可以忽略不计，所以反冲可用动量守恒定律来处理。 5.火箭的发射过程也是一个反冲运动。 6.火箭发射时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比叫做火箭的质量比。 [判一判] (1)两个做匀速直线运动的物体发生碰撞瞬间，两个物体组成的系统动量守恒。(√) (2)某一方向系统合外力为0时，该方向上系统的动量守恒。(√) (3)只要系统内存在摩擦力，动量就一定不守恒。(×) (4)系统动量守恒也就是系统总动量变化量始终为零。(√) [做一做] (2021·陕西西安期末)下列不属于反冲运动的是(　　) A.喷气式飞机的运动 B.物体做自由落体的运动 C.火箭的运动 D.发射炮弹后，炮筒后退 答案　B 解析　喷气式飞机是利用飞机与气体间的相互作用，而促进飞机前进的，故属于反冲运动，故A不符合题意；当物体的初速度为零，并且只在重力作用下的运动即为自由落体运动，与反冲运动无关，故B符合题意；火箭的运动是利用喷气的方式而获得动力，利用了反冲运动，故C不符合题意；发射炮弹后，炮筒后退，属于反冲运动，故D不符合题意。 探究1　动量守恒的判断 ■情境导入 如图所示，质量为M的三角形滑块A置于水平光滑地面上，质量为m的滑块B由静止开始沿滑块A的斜面下滑的过程中，不计一切摩擦，对A和B组成的系统，动量是否守恒？水平方向动量是否守恒？ 答案　地面对系统的支持力不等于系统的重力，系统动量不守恒，系统水平方向上不受力，故系统在水平方向上动量守恒。 ■归纳拓展 动量守恒定律的内容：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。此定律中我们应注意三个关键词：系统、外力、矢量和为0。因此判断系统动量是否守恒应注意以下几点： 1.正确选取系统。动量守恒定律的研究对象是相互作用的物体组成的系统。判断系统动量是否守恒，与选择哪几个物体作为系统和分析哪一段运动过程有直接关系。 2.注意区分内力、外力。要分清系统中物体所受的力哪些是内力、哪些是外力，再判断系统动量是否守恒。 3.注意分方向上的系统动量守恒的判断。系统所受外力的矢量和为0，外力并不一定指合外力，也可以指某一个方向上所受合外力的矢量和为0，或者某一方向上系统的内力远大于外力，那么系统在该方向上的动量守恒。 注意：系统的动量守恒，并不是系统内各物体的动量都不变。一般来说，系统的动量守恒时，系统内各物体的动量是变化的，但系统内各物体的动量的矢量和是不变的。 【例1】 (多选)(2021·河南郑州月考)如图所示A、B两物体的质量关系为mA>mB，A、B之间用一段细绳相连并有一被压缩的弹簧，放在平板小车C上后，A、B、C均处于静止状态。若地面光滑，则在细绳被剪断后，A、B从C上滑离之前，A、B在C上向相反方向滑动过程中(　　) A.若A、B与C之间的摩擦力大小相同，则A、B组成的系统动量守恒，A、B、C组成的系统动量也守恒 B.若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则A、B组成的系统动量不守恒，A、B、C组成的系统动量也不守恒 C.若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则A、B组成的系统动量不守恒，但A、B、C组成的系统动量守恒 D.以上说法均不对 答案　AC 解析　当A、B两物体组成一个系统时，弹簧的弹力为内力，而A、B与C之间的摩擦力为外力。当A、B与C之间的摩擦力等大、反向时，A、B组成的系统所受合外力为零，则A、B组成的系统动量守恒。当A、B与C之间的摩擦力大小不相等时，A、B组成的系统所受合外力不为零，则A、B组成的系统动量不守恒。而对于A、B、C组成的系统，由于弹簧的弹力及A、B与C之间的摩擦力均为内力，故不论A、B与C之间的摩擦力的大小是否相等，A、B、C组成的系统所受合外力均为零，故A、B、C组成的系统动量守恒，故A、C正确，B、D错误。 【训练1】 (多选)(2021·北京101中学月考)下列四幅图所反映的物理过程中，动量守恒的是(　　) A.在光滑水平面上，子弹