第6章 第2讲 动量守恒定律及其应用-【优化探究】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（教科版 新教材 新高考）

第2讲　动量守恒定律及其应用 授课提示：对应学生用书第148页 一、动量守恒定律 1．内容 如果一个系统不受外力或所受合外力为零，这个系统的总动量保持不变。 2．表达式 (1)p＝p′，系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′。 (2)m1v1＋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。 (3)Δp1＝－Δp2，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。 3．适用条件 (1)理想守恒：不受外力或所受外力的合力为零。 (2)近似守恒：系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力。 (3)某一方向守恒：如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，则系统在这一方向上动量守恒。 二、碰撞、反冲、爆炸 1．碰撞 (1)定义：相对运动的物体相遇时，在极短的时间内它们的运动状态发生显著变化，这个过程就可称为碰撞。 (2)特点：作用时间极短，内力(相互碰撞力)远大于外力，总动量守恒。 (3)碰撞分类 ①弹性碰撞：碰撞后系统的总动能不变。 ②非弹性碰撞：碰撞后系统的总动能减少。 ③完全非弹性碰撞：碰撞后合为一体，机械能损失最大。 2．反冲 (1)定义：一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动，这个现象叫作反冲。 (2)特点：系统内各物体间的相互作用的内力远大于系统受到的外力。实例：发射炮弹、爆竹爆炸、发射火箭等。 (3)规律：遵从动量守恒定律。 3．爆炸问题 爆炸与碰撞类似，物体间的相互作用时间很短，作用力很大，且远大于系统所受的外力，所以系统动量守恒。 授课提示：对应学生用书第149页 考点一　动量守恒的条件及应用 基础考点 1．动量守恒的条件 (1)不受外力或所受外力的矢量和为0。 (2)系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力。 (3)如果系统在某一方向上所受外力的矢量和为0，则系统在该方向上动量守恒。 2．动量守恒定律的“六种”性质 系统性 研究对象是相互作用的两个或多个物体组成的系统 条件性 首先判断系统是否满足守恒条件 相对性 公式中v1、v2、v1′、v2′ 必须相对于同一个惯性参考系 同时性 公式中v1、v2是在相互作用前同一时刻的速度，v1′、v2′ 是在相互作用后同一时刻的速度 矢量性 应先选取正方向，凡是与选取的正方向一致的动量为正值，相反为负值 普适性 不仅适用于低速宏观系统，也适用于高速微观系统 典例1　(2023·湖北武汉模拟)2022年2月5日，中国队获得短道速滑混合团体2 000米接力比赛冠军，这是中国代表团在北京冬奥会上夺得的首枚金牌。短道速滑的接力与田径比赛的接力不同，运动员只需要在到达接力地点的时候推送下一个队友出发就是完成了接力。决赛中，“接棒”的运动员在“交棒”的运动员前面滑行，当追上时，“交棒”运动员猛推“接棒”运动员一把，使“接棒”运动员获得更大的速度向前滑行，如图所示。在“交棒”运动员用力推“接棒”运动员的过程中，不计冰面阻力和空气阻力，下列说法正确的是(　　) A．“接棒”运动员的速度增加量大于“交棒”运动员的速度减少量 B．“接棒”运动员的动量增加量等于“交棒”运动员的动量减少量 C．“接棒”运动员的动量变化一定比“交棒”运动员的动量变化快 D．“接棒”运动员受到推力的冲量大于“交棒”运动员受到推力的冲量 [解析]　在“交棒”运动员用力推“接棒”运动员的过程中，两人组成的系统在水平方向所受合外力为零，则动量守恒，所以“接棒”运动员的动量增加量等于“交棒”运动员的动量减少量，而两人质量关系未知，所以无法比较两人速度的变化量，故A错误，B正确；“接棒”运动员受到推力和“交棒”运动员受到推力是一对相互作用力，大小相等，而作用时间也相同，所以两个力的冲量大小相等，故D错误；根据动量定理有FΔt＝Δp，所以＝F即动量变化的快慢等于合外力，由题意并根据D项分析可知，两人各自受到的合外力大小相等，所以两人动量变化的快慢相同，故C错误。 [答案]　B 典例2　如图所示，光滑水平面上静止放置着一辆平板车A。车上有两个小滑块B和C，A、B、C三者的质量分别是3m、2m、m。B与平板车之间的动摩擦因数为μ，而C与平板车之间的动摩擦因数为2μ。开始时B、C分别从平板车的左、右两端同时以大小相同的初速度v0相向滑行。已知B、C最后都没有脱离平板车，则平板车的最终速度v车是(　　) A.v0　　　　　　　　 B.v0 C.v0 D．0 [解析]　设水平向右为正方向，因为水平面光滑，三个物体组成的系统动量守恒，系统最终的速度为v车，所以2mv0－mv0＝(3m＋2m＋m)v车，解得v车＝v0，选项B正确。 [答案]　B 典例3