内容正文:
第一章 动量守恒定律
课时3 动量守恒定律
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第一章 动量守恒定律
5A新学案 物理 · 选择性必修第一册
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第一章 动量守恒定律
5A新学案 物理 · 选择性必修第一册
必备知识·记忆理解
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第一章 动量守恒定律
5A新学案 物理 · 选择性必修第一册
整体
物体
以外
矢量和
m1v′1+m2v′2
-Δp2
外力
外力
BC
D
C
关键能力·分析应用
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C
D
A
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第一章 动量守恒定律
5A新学案 物理 · 选择性必修第一册
核心
目标
1. 了解系统、内力和外力,通过理论推导,掌握动量守恒定律的确切含义和表达式,知道动量守恒定律的适用条件.
2. 通过实例分析,了解动量守恒定律的“四性”,会初步利用动量守恒定律解决实际问题.
要点笔记
要点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________叫作一个力学系统,简称系统.
2. 内力:系统中________间的作用力.
3. 外力:系统________的物体施加给系统内的物体的力.
要点2 动量守恒定律
1. 推导:对于图示情形在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物体,根据动量定理及牛顿第三定律有:
F21Δt=m1v′1-m1v1
F12Δt=m2v′2-m2v2
F1=-F2
综合即得: m1v′1+m2v′2= m1v1+m2v2
2. 内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的__________为零,这个系统的总动量保持不变.
3. 表达式
(1) p=p′,系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p′.
(2) m1v1+m2v2=_________________________,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和.
(3) Δp1=_____________,相互作用的两个物体动量的变化量等大、反向.
(4) Δp=0,系统总动量的增量为零.
4. 成立条件:系统不受________或者所受________的矢量和为零.
要点3 动量守恒定律的普适性
动量守恒定律只涉及过程始末两个状态,与过程中力的细节无关,问题往往能大大简化.
动量守恒定律的适用范围非常广泛.对高速、微观领域,牛顿运动定律不再适用,而动量守恒定律仍然正确.
基础内化
1. (多选)下列说法中正确的是( )
A. 只要系统内有摩擦力,动量就不可能守恒
B. 只要系统所受合外力为零,系统动量就守恒
C. 系统加速度为零,系统动量一定守恒
D. 只要系统所受合外力不为零,则系统在任何方向上动量都不可能守恒
解析:动量守恒的条件是系统所受合外力为零,与系统内有无摩擦力无关,A错误,B正确;系统加速度为零时,根据牛顿第二定律可得系统所受合外力为零,所以此时系统动量守恒,C正确;系统合外力不为零时,在某方向上合外力可能为零,此时在该方向上系统动量守恒,D错误.
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p′1,此时B球的动量大小为p′2,则下列等式成立的是( )
A. p1+p2=p′1+p′2
B. p1-p2=p′1-p′2
C. p′1-p1=p′2+p2
D. -p′1+p1=p′2+p2
解析: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、p′1、p′2均为动量的大小,所以碰前的动量为p1-p2,碰后的动量为p′1+p′2,由系统动量守恒知p1-p2=p′1+p′2,经变形得-p′1+p1=p′2+p2,D正确.
3. (2022·湖南邵东期末)如图所示,在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板,A球在水平面上静止放置,B球向左运动与A球发生正碰,B球碰撞前、后的速率之比为2∶1,A球垂直撞向挡板,碰后原速率返回.两球刚好不发生第二次碰撞,则A、B两球的质量比为( )
A. 1∶2
B. 2∶1
C. 3∶1
D. 4∶1
解析:根据动量守恒定律0+mBvB=mAv′A-mBv′B,根据题意vB=2v′B,v′A=v′B,解得mA∶mB=3∶1,故选C.
分类悟法
考向1 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. 动量守恒定律成立的条件
(1) 系统不受外力作用时,系统动量守恒.
(2) 系统所受外力之和为零时,系统动量守恒.
(3) 近似成立条件:系统所受合外力虽然不为零,但系统