第一章 第3节 动量守恒定律-2021-2022学年新教材高中物理选择性必修1【创新教程】五维课堂同步教师用书（人教版）

第3节　动量守恒定律 素养目标 知识图解 物理观念 动量守恒定律、系统、内力和外力 科学思维 知道动量守恒定律的内容及表达式，理解动量守恒的条件 科学探究 探究碰撞时，碰撞前与碰撞后动量的大小关系 科学态度与责任 动量守恒定律在生产实际和生活中的应用 [基础梳理] [知识点一]　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． [知识点二]　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 对两个物体组成的系统，常写成：p1＋p2＝　p1′＋p2′　或m1v1＋m2v2＝　m1v1′＋m2v2′　. 3．适用条件 系统不受　外力　或者所受　外力　的矢量和为零． [自我检测] 1．思维辨析 (1)某个力是内力还是外力是相对的，与系统的选取有关．( √ ) (2)一个系统初、末状态动量大小相等，即动量守恒．( × ) (3)只要合外力对系统做功为零，系统动量就守恒．( × ) (4)系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零．( √ ) 2．基础理解 (1)把一支枪水平地固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上，枪发射出子弹时，下列关于枪、子弹和车的说法正确的是(　　) A．枪和子弹组成的系统水平方向动量守恒 B．枪和车组成的系统水平方向动量守恒 C．若忽略子弹和枪管之间的摩擦，枪、车和子弹组成的系统水平方向动量才近似守恒 D．枪、子弹和车组成的系统水平方向动量守恒 解析：D　[枪发射子弹的过程中，它们的相互作用力是火药的爆炸产生的作用力和子弹在枪管中运动时与枪管间的摩擦力，枪和车一起在水平地面上做变速运动，枪和车之间也有作用力．如果选取枪和子弹为系统，则车给枪的力为外力，选项A错误；如果选取枪和车为系统，则子弹对枪的作用力为外力，选项B错误；如果选车、枪和子弹为系统，爆炸产生的作用力和子弹与枪管间的摩擦力均为内力，系统在水平方向上不受外力，整体满足动量守恒定律的条件，选项C错误，选项D正确．] (2)如图所示，A、B两个小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动，它们的动量大小分别为p1和p2，碰撞后A球继续向右运动，动量大小为p1′，此时B球的动量大小为p2′，则下列等式成立的是(　　) A．p1＋p2＝p1′＋p2′　　 B．p1－p2＝p1′－p2′ C．p1′－p1＝p2′＋p2 D．－p1′＋p1＝p2′＋p2 解析：D　[因水平面光滑，所以A、B两球组成的系统在水平方向上动量守恒．取向右为正方向，由于p1、p2、p1′、p2′均表示动量的大小，所以碰前的动量为p1－p2，碰后的动量为p1′＋p2′，由系统动量守恒知p1－p2＝p1′＋p2′，经变形得－p1′＋p1＝p2′＋p2，D对．] 对系统、内力与外力的理解 ◆[探究导引] 情景：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？ 提示：(1)重力、支持力、摩擦力的施力物体分别是地球和地面，是外力；弹簧弹力是系统内物体间的作用力，是内力． (2)能．要看所选择的系统，一个力对A系统是外力，对B系统可能就是内力，如发射炮弹时，地面对炮车的力针对炮弹和炮车组成的系统是外力，但选取炮弹、炮车及地球为系统，则地面对炮车的力为内力． ◆[探究归纳] 1．系统 相互作用的两个或多个物体组成一个力学系统．内力：系统内的物体间的相互作用力．外力：系统外部物体对系统内物体的作用力． 2．合理选择系统 在研究复杂的相互作用时，逐一分析物体的受力情况非常困难，且容易出错，但如果把若干个物体看成一个系统，那么分析受力情况就会简单很多，所以在解决复杂的问题时，要根据实际需要和求解问题的方便程度，合理选择系统． 3．内力和外力的相对性 一个力是内力还是外力关键看所选择的系统，如图所示 [例1]　(多选)如图所示，A、B两物体的中间用一段细绳相连并有一压缩的弹簧，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上未滑离之前向相反的方向滑动的过程中(　　) A．若A、B与C之间的摩擦力大小相同，则A、B及弹簧组成的系统所受合外力为零，A、B、C及弹簧组成的系统所受合外力为零 B．若A、B与C之间的摩擦力大小相同，则A、B及弹簧组成的系统所受合外力不为零，A、B、C及弹簧组成的系统所受合外力为零 C．若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则A、B及弹簧组成的系统所