专题02 动量守恒定律及其应用-2021-2022学年人教版新教材物理选择性必修一核心突破与能力提升

专题二：动量守恒定律及其应用 学动量，好习惯，首先规定正方向，矢量表达对照正方向 目录 核心突破（理解是学好物理的基础） 1 题型细研（模型和题型构建是学好物理的关键） 2 题型一：动量守恒定律的条件的理解 2 题型二：动量守恒定律的简单应用 3 题型三：某一方向动量守恒定律的应用 4 基础必刷（限时练10分钟） 4 对点能力提升（限时练30分钟） 6 核心突破（理解是学好物理的基础） 一、系统、内力与外力的理解 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，如发射炮弹时，以炮弹和炮车为系统，地面对炮车的力是外力，如果选炮弹、炮车及地球为系统，地面对炮车的力就是内力． 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。 4.普适性：动量守恒定律的适用范围非常广泛。近代物理的研究对象已经扩展到我们直接经验所不熟悉的高速(接近光速)、微观(小到分子、原子的尺度)领域。 三、应用动量守恒定律解题的一般步骤 （1）读题、审题、找关键字词、挖掘隐含条件 （2）明确研究的系统和过程的初末状态 （3）受力分析判断动量是否守恒，规定正方向表达初末状态的动量 （4）运用动量守恒定律列式求解 四、深度理解 (1)系统的总动量保持不变，是指系统内各物体动量的矢量和的大小和方向不变． (2)系统的总动量保持不变，但系统内每个物体的动量可能都在不断变化． (3)系统在整个过程中任意时刻的总动量都相等，不能误认为只是初末两个状态的总动量相等． 题型细研（模型和题型构建是学好物理的关键） 题型一：动量守恒定律的条件的理解 【典例1】 (2021·安徽蚌埠二中高二期中)关于动量守恒的条件，下列说法正确的有(　　) A.只要系统内存在摩擦力，动量不可能守恒 B.只要系统受外力做的功为零，动量守恒 C.只要系统所受到合外力的冲量为零，动量守恒 D.系统加速度为零，动量不一定守恒 【答案】　C 【解析】　　只要系统所受合外力为零，系统动量就守恒，与系统内是否存在摩擦力无关，故A错误；系统受外力做的功为零，系统所受合外力不一定为零，系统动量不一定守恒，如用绳子拴着一个小球，让小球做匀速圆周运动，小球转过半圆的过程中，系统外力做功为零，但小球的动量不守恒，故B错误；力与力的作用时间的乘积是力的冲量，系统所受到合外力的冲量为零，则系统受到的合外力为零，系统动量守恒，故C正确；系统加速度为零，由牛顿第二定律可得，系统所受合外力为零，系统动量守恒，故D错误。 【强化训练】 (2021·扬州市大桥高级中学高二期中)在下列几种现象中，所选系统动量守恒的有(　　) A.原来静止在光滑水平面上的车，从水平方向跳上一个人，人车为一系统 B.运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和铅球为一系统 C.从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢为一系统 D.光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一个物体沿斜面滑下，以重物和斜面为一系统 【答案】　A 【解析】　人与车组成的系统在水平方向受到的合外力为0，故水平方向的动量守恒，故A正确；人与铅球组成的系统，初动量为零，末动量不为零，故B错误；重物和车厢为一系统的末动量为零而初动量不为零，故C错误；D选项中，在物体沿斜面下滑时，向下的动量增大，故D错误。 【反思总结】动量守恒定律的条件 (1)理想条件：系统不受外力时，动量守恒。 (2)实际条件：系统所受外力的矢量和为零时，动量守恒。 (3)近似条件：系统受外力，但外力远小于内力，则系统总动量近似守恒。 (4)推广条件：系统受力不符合以上三条中的任一条，则系统的总动量不守恒，但是，若系统在某一方向上符合以上三条中的某一条，则系统在该方向上动量守恒。 题型二：动量守恒定律的简单应用 【典例2】 如图所示，光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA＝2 kg、mB＝1 kg、mC＝2 kg。开始时C静止，A、B一起以v0＝5 m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞，