内容正文:
第一章
动量和动量守恒定律
第三节 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 YJ
1
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_______的物体施加给系统的物体的力.
1
系统、内力、外力
整体
物体
以外
要点梳理
必备知识•记忆理解
2
动量守恒定律的推导
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:
F21t=m1v′1-m1v1,F12t=m2v′2-m2v2,F12=-F21
综合即得m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2
2.内容:如果一个系统不受外力,或者所受_____外力为零,则系统的总动量保持不变.
合
要点梳理
必备知识•记忆理解
3
动量守恒定律的成立条件
系统不受_______或者所受_______的矢量和为零.或者说:
1.系统不受外力作用时,系统动量守恒.
2.系统所受外力矢量和为零时,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_________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以上三条中的某一条,则系统在该方向上动量守恒.
外力
外力
远大于
要点梳理
必备知识•记忆理解
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.
1. (多选)(2022·湛江高二检测)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
BC
基础内化
必备知识•记忆理解
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),变形得(M+m)v0=Mv+m(u+v),C正确,A、B、D错误.
2.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
基础内化
必备知识•记忆理解
重难突破 • 学会应用
9
1
动量守恒定律的理解
1.应用动量守恒定律表达式m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2 解题时,除“状态性”外,还要注意
(1) 矢量性.公式中的v1、v2、v′1和v′2都是矢量,只有它们在同一直线上,并先选定正方向,确定各速度的正、负(表示方向)后,才能用代数方法运算.
(2) 相对性.速度具有相对性,公式中的v1、v2、v′1和v′2 应是相对同一参考系的速度,一般取相对地面的速度.
(3) 同时性.相互作用前的总动量,这个“前”是指相互作用前的某一时刻,v1、v2均是此时刻的瞬时速度;同理,v′1、v′2应是相互作用后的同一时刻的瞬时速度.
各个击破
重难突破•学会应用
(2022·肇庆期末)如图所示,木块A和木块B用一根轻质弹簧连在一起静置于光滑水平地面上.某时刻木块A获得一瞬时速度,在弹簧压缩过程中,关于木块A、木块B构成的系统(不包含弹簧),下列说法中正确的是 ( )
A. 系统动量守恒,机械能守恒
B. 系统动量守恒,机械能不守恒
C. 系统动量不守恒,机械能守恒
D. 系统动量不守恒,机械能不守恒
1
B
解析:系统外力之和为零,动量守恒;弹簧弹性势能增加,木块A、木块B构成的系统机械能减少,机械能不守恒,故选B.
各个击破
重难突破•学会应用
(2023·福建泉州期末)如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量关系为mB=2mA,规定水平向右为正方向,A、B两球的动量均为6 kg·m/s,运