第一章 3 动量守恒定律-2022-2023学年高二新教材物理选择性必修第一册【步步高】学习笔记（人教版）

第一章 DONGLIANGSHOUHENGDINGLV 3 动量守恒定律 梳理教材 夯实基础 / 探究重点 提升素养 / 课时对点练 1.会选择合适的力学系统，能准确区分内力和外力. 2.能用牛顿运动定律推导出动量守恒表达式. 3.能在具体问题中判断动量是否守恒，并熟练运用动量守恒定律 解释生产生活中的有关现象. 4.能用动量守恒定律分析和解决实际问题. 学习目标 内容索引 梳理教材　夯实基础 Part 1 探究重点　提升素养 Part 2 课时 对点练 Part 3 梳理教材　夯实基础 Part　1 如图所示，在光滑的水平桌面上质量为m2的B物体追上质量为m1的A物体，并发生碰撞，设A、B两物体碰前速度分别为v1、v2(v2>v1)，碰后速度分别为v1′、v2′，碰撞过程中B对A的作用力是F1，A对B的作用力是F2，碰撞时间很短，设为Δt. 根据动量定理： 对A：F1Δt＝_____________① 对B：F2Δt＝_____________② 一、相互作用的两个物体的动量改变 m1v1′－m1v1 m2v2′－m2v2 由牛顿第三定律F1＝_____③ 由①②③得两物体总动量关系为： m1v1′＋m2v2′＝___________ 两个碰撞的物体在所受外部对它们的作用力_________的情况下动量守恒. －F2 m1v1＋m2v2 矢量和为0 1.系统、内力与外力 (1)系统：____________相互作用的物体构成的整体叫作一个力学系统，简称系统. (2)内力：________物体间的作用力. (3)外力：系统_____的物体施加给系统内物体的力. 二、动量守恒定律 两个(或多个) 系统中 以外 2.动量守恒定律 (1)内容：如果一个系统_________，或者____________________，这个系统的总动量保持不变. (2)表达式： m1v1＋m2v2＝_______________(作用前后总动量相等). (3)适用条件：系统__________或者所受外力的___________ . (4)普适性：动量守恒定律既适用于低速物体，也适用于高速(接近光速)物体.既适用于宏观领域，也适用于_____领域. 不受外力 所受外力的矢量和为0 m1v1′＋m2v2′ 不受外力 矢量和为零 微观 1.判断下列说法的正误. (1)一个系统初、末状态动量大小相等，即动量守恒.(　　) (2)两个做匀速直线运动的物体发生碰撞瞬间，两个物体组成的系统动量守恒.(　　) (3)系统动量守恒也就是系统总动量变化量始终为零.(　　) (4)只要系统内存在摩擦力，动量就一定不守恒.(　　) 即学即用 × √ √ × 2.如图所示，游乐场上，两位同学各驾驶一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动.设甲同学和他的车的总质量为120 kg，碰撞前水平向右运动，速度的大小为5 m/s；乙同学和他的车的总质量为180 kg，碰撞前水平向左运动，速度的大小为4 m/s.则碰撞后两车共同的运动速度大小为_______，方向_________. 0.4 m/s 水平向左 本题的研究对象为两辆碰碰车(包括驾车的同学)组成的系统，在碰撞过程中此系统的内力远远大于所受的外力，外力可以忽略不计，满足动量守恒定律的适用条件.设甲同学的车碰撞前的运动方向为正方向，他和车的总质量m1＝120 kg，碰撞前的速度v1＝5 m/s；乙同学和车的总质量m2＝180 kg，碰撞前的速度v2＝－4 m/s.设碰撞后两车的共同速度为v，则系统碰撞前的总动量为：p＝m1v1＋m2v2 ＝120×5 kg·m/s＋180×(－4) kg·m/s ＝－120 kg·m/s. 返回 碰撞后的总动量为p′＝(m1＋m2)v. 根据动量守恒定律可知p＝p′， 代入数据解得v＝－0.4 m/s， 即碰撞后两车以0.4 m/s的共同速度运动， 运动方向水平向左. 探究重点　提升素养 Part　2 一、动量守恒定律的理解 冰壶是冬奥会比赛项目.如图所示，若运动员和冰壶在水平冰面上做匀速直线运动，此后运动员把冰壶平稳推出.不计冰面的摩擦，在运动员把冰壶推出去的过程中，试思考以下问题： 导学探究 1.运动员和冰壶分别受到哪些力的作用？对于运动员和冰壶组成的系统，哪些是内力，哪些是外力？ 答案　运动员受到自身的重力、地面的 支持力和冰壶对她的作用力；冰壶受到自身的重力、地面的支持力和运动员对它的作用力；对于运动员和冰壶组成的系统，运动员和冰壶间的作用力为内力，重力和支持力为外力. 导学探究 2.在此过程中，冰壶的动量是否守恒？为什么？ 答案　不守恒，因为冰壶受到运动员对它的作用力，合外力不为零，其动量会发生变化. 导学探究 3.在此过程中，运动员和