内容正文:
第一章
动量守恒定律
课时3 动量守恒定律
选择性必修第一册
南方凤凰台 5A新学案 · 物理 RJ
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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.
必备知识 • 记忆理解
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.
整体
1
系统、内力、外力
物体
以外
要点梳理
必备知识•记忆理解
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
动量守恒定律
要点梳理
必备知识•记忆理解
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.
矢量和
m1v′1+m2v′2
-Δp2
外力
外力
要点梳理
必备知识•记忆理解
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.
3
动量守恒定律的普适性
要点梳理
必备知识•记忆理解
1.(2023·辽西联合校期中)关于系统动量守恒的条件,下列说法中正确的是 ( )
A.只要系统内存在摩擦力,系统动量就不可能守恒
B.只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒
C.只要系统中有一个物体具有加速度,系统动量就不守恒
D.系统中所有物体的加速度为零时,系统的总动量不一定守恒
B
基础内化
必备知识•记忆理解
解析:若系统内存在着摩擦力,而系统所受的合外力为零,系统的动量仍守恒,A错误;只要系统所受的合外力为零,则系统的动量一定守恒,B正确;系统中有一个物体具有加速度时,系统的动量也可能守恒,比如碰撞过程,两个物体的速度都改变,都有加速度,单个物体受外力作用,系统的动量却守恒,C错误;系统中所有物体的加速度为零时,系统所受的合外力为零,即系统的总动量一定守恒,D错误.
基础内化
必备知识•记忆理解
2.(2023·湖北智学联盟期末)质量为M的小车,以速度v在光滑水平面上前进,车上站着质量为m的人,当人以相对车的速度u向车后水平跳出,车速变为v0.若取v0方向为正,则 ( )
A.(m+M)v0=Mv B.(m+M)v0=Mv-mu
C.(m+M)v0=Mv+m(u+v) D.(m+M)v0=Mv-m(u-v)
C
解析:人与车组成的系统在水平方向所受合外力为零,系统在水平方向动量守恒,选地面为参考系,以人跳出后小车速度v0的方向为正方向,人对地的速度为(v0-u),由动量守恒定律得(M+m)v=Mv0+m(v0-u),解得(M+m)v0=Mv+m(u+v),C正确,A、B、D错误.
基础内化
必备知识•记忆理解
3.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
C
解析:根据动量守恒定律0+mBvB=mAv′A-mBv′B,由题意知vB=2v′B,v′A=v′B,解得mA∶mB=3∶1,故选C.
基础内化
必备知识•记忆理解
重难突破 • 学会应用
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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,但系统的内力!!!远大于###外力时,如碰撞、爆炸等现象中,系统的动量可近似看成守恒.
(4) 单方向的动量守恒条件:系统受到的外力不符合以上三条中的任意一条,则系统的总动量不守恒,若系统在某一方向上符合