第六章 第2讲 动量守恒定律及其应用-【创新教程】2024高考物理总复习大一轮教师用书word（老教材，人教版）

第2讲　动量守恒定律及其应用 [必备知识·填一填] [知识点1]　动量守恒定律及其应用　 1．几个相关概念 (1)系统：在物理学中，将相互作用的几个物体所组成的物体组称为系统． (2)内力：系统内各物体之间的相互作用力叫做内力． (3)外力：系统以外的其他物体对系统的作用力叫做外力． 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，这就是动量守恒定律． (2)表达式 ①p＝　p′　，系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p′. ②m1v1＋m2v2＝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． ③Δp1＝　－Δp2　，相互作用的两个物体动量的增量等大反向． ④Δp＝　0　，系统总动量的增量为零． (3)适用条件 ①理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒． ②近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒． ③某方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒． [思维诊断]► 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”． (1)两物体相互作用时若系统不受外力，则两物体组成的系统动量守恒．( √ ) (2)动量守恒只适用于宏观低速．( × ) (3)当系统动量不守恒时无法应用动量守恒定律解题．( × ) (4)物体相互作用时动量守恒，但机械能不一定守恒．( √ ) (5)若在光滑水平面上两球相向运动，碰后均变为静止，则两球碰前的动量大小一定相同．( √ ) (6)飞船做圆周运动时，若想变轨通常需要向前或向后喷出气体，该过程中动量守恒．( √ ) [知识点2]　弹性碰撞和非弹性碰撞　 1．碰撞 碰撞是指物体间的相互作用持续时间　很短　，而物体间相互作用力　很大　的现象． 2．特点 在碰撞现象中，一般都满足内力　远大于　外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒． 3．分类 动量是否守恒 机械能是否守恒 弹性碰撞 守恒 　守恒　 非弹性碰撞 守恒 有损失 完全非弹性碰撞 守恒 损失　最大　 4.反冲现象 (1)在某些情况下，原来系统内物体具有相同的速度，发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开．这类问题相互作用的过程中系统的动能　增大　，且常伴有其他形式能向动能的转化． (2)反冲运动的过程中，如果合外力为零或外力的作用　远小于　物体间的相互作用力，可利用动量守恒定律来处理． 5．爆炸问题 爆炸与碰撞类似，物体间的相互作用力很大，且　远大于　系统所受的外力，所以系统动量　守恒　，爆炸过程中位移很小，可忽略不计，作用后从相互作用前的位置以新的动量开始运动． [思维诊断]► 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”． (1)弹性碰撞前后系统的机械能守恒．( √ ) (2)两物体在完全非弹性碰撞后不再分开，以共同速度运动．( √ ) (3)质量相等的两球以相等的速率相向正碰，碰后可能以某一相等的速率反向而行．( √ ) (4)质量相等的两球以相等的速率相向正碰，碰后可能以某一相等的速率同向而行．( × ) (5)质量不相等的两球以相等的速率相向正碰，碰后可能以某一相等的速率互相分开．( × ) [教材挖掘·做一做] 1．(人教版选修3－5 P17第6题改编)甲、乙两名滑冰运动员沿同一直线相向运动，速度大小分别为3 m/s和1 m/s，迎面碰撞后(正碰)甲、乙两人反向运动，速度大小均为2 m/s.则甲、乙两人质量之比为(　　) A．2∶3　　　　　　　 B．2∶5 C．3∶5 D．5∶3 解析：C　[由动量守恒定律得： m甲×3－m乙×1＝m甲×(－2)＋m乙×2 所以＝，选项C正确．] 2．(人教版选修3－5 P16第5题改编)某机车以0.8 m/s的速度驰向停在铁轨上的15节车厢，跟它们对接．机车跟第1节车厢相碰后，它们连在一起具有一个共同的速度，紧接着又跟第2节车厢相碰，就这样，直至碰上最后一节车厢．设机车和车厢的质量都相等，求：跟最后一节车厢相碰后车厢的速度．铁轨的摩擦忽略不计． 解析：取机车和15节车厢整体为研究对象，由动量守恒定律得mv0＝(m＋15m)v，v＝v0＝×0.8 m/s＝0.05 m/s. 答案：0.05 m/s 3．(人教版选修3－5·P17·T7改编)悬绳下吊着一个质量为M＝9.99 kg的沙袋，构成一个单摆，摆长L＝1 m．一颗质量m＝10 g的子弹以v0＝500 m/s的水平速度射入沙袋，瞬间与沙袋达到共同速度(不计悬绳质量，g取10 m/s2)，则此时悬绳的拉力为(　　) A．35 N B．100 N C．102.5 N D．350 N 解析：C　[子弹打入沙袋过程中，对子弹和沙袋由动量守恒定律得m