内容正文:
3. 动量守恒定律
第一章 动量守恒定律
学科
知识
1.对动量守恒条件的理解
2.理解动量守恒定律的内容及表达式
3.动量守恒定律的应用
学科
能力
1.理解动量守恒的条件,会判断系统动量是否守恒
2.能运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析碰撞现象,导出动量守恒的表达式
3.了解动量守恒定律的普适性和牛顿运动定律适用范围的局限性
4.深刻理解动量守恒定律,能用动量守恒定律解决生活中的问题
学科
素养
理解动量守恒定律,并能运用其解决相关问题,培养学生的科学思维能力。通过运用动量守恒条件判断系统动量是否守恒,提高学生科学探究的意识
学习目标
知识点二 动量守恒定律的应用
课时精练
知识点一 动量守恒定律
知识点三 多物体多过程系统的动量守恒问题
随堂演练
素养培优专栏 应用动量守恒定律处理爆炸类问题
内
容
索
引
知识点一 动量守恒定律
索引
如图所示,甲、乙两人静止在光滑的冰面上,甲推乙后,两人向相反方向滑去。
(1)两人的动量方向有什么关系?动量大小又有什么关系?
提示:方向相反,大小相等
(2)在甲推乙之前,两人的总动量为多少?甲推乙后,两人的总动量为
多少?
提示:0 0
情境导学
1.相互作用的两个物体的动量改变
(1)作用情境
光滑水平面上,质量分别为m1、m2的物体A、B,沿同一直线向同一方向运动,速度分别为v1和v2,且v2>v1,碰后A、B的速度分别为v1′、v2′。
基础梳理
(2)推导分析
设碰撞过程中B对A的作用力为F1,A对B的作用力为F2,碰撞时间为Δt。
对物体A由动量定理得F1Δt=______________
对物体B由动量定理得F2Δt=______________
又由牛顿第三定律知F1=-F2
故有m1v1′-m1v1=-(m2v2′-m2v2)
即:m1v1′+m2v2′=____________。
(3)得出结论
①两个物体碰撞后的动量之和______碰撞前的动量之和。
②两个碰撞的物体在所受外部对它们的作用力的矢量和为___的情况下动量______。
m1v1′-m1v1
m2v2′-m2v2
m1v1+m2v2
等于
0
守恒
2.动量守恒定律
(1)系统、内力和外力
①系统:由两个(或多个)__________的物体构成的整体叫作一个力学系统,简称系统。
②内力:系统中物体间的作用力,叫作内力。
③外力:系统______的物体施加给系统内物体的力,叫作外力。
(2)动量守恒定律
①内容:如果一个系统__________,或者所受外力的矢量和为___,则这个系统的总动量保持不变。
②表达式:m1v1′+m2v2′=____________。
③适用条件:系统__________或者所受外力的____________。
相互作用
以外
不受外力
m1v1+m2v2
不受外力
矢量和为零
0
1.相互作用的两个物体间相互作用力的冲量相同。( )
2.碰撞前后满足动量之和不变的两个物体所受外力的矢量和为零。( )
3.只要系统的合外力为零,系统的动量就守恒。( )
4.一个系统初、末状态动量大小相等,即动量守恒。( )
判断正误
×
×
√
√
1.动量守恒条件的理解
(1)理想守恒条件:
①系统不受外力作用时,系统动量守恒。
②系统所受外力的矢量和为零时,系统动量守恒。
(2)近似守恒条件:系统所受外力的矢量和不为零,但系统的内力远大于外力时,系统的动量可看成近似守恒。如碰撞、爆炸等现象。
(3)分方向守恒条件:系统所受外力的矢量和不为零,则系统的总动量不守恒,但若系统在某一方向上的合力为零,则在该方向上系统的动量
守恒。
核心归纳
2.对系统“总动量保持不变”的理解
(1)系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等,不能误认为只是初、末两个状态的总动量相等。
(2)系统的总动量保持不变,但系统内每个物体的动量可能都在不断变化。
(3)系统的总动量指系统内各物体动量的矢量和,总动量不变指的是系统的总动量的大小和方向都不变。
(多选)在下列几种过程中,说法正确的是
A.在光滑水平面上运动的小车迎面撞上一静止的小车,两车系统的动量守恒
B.从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中, 重物和车厢系统的动量守恒
C.运动员将铅球从肩窝开始加速推出, 运动员和铅球系统的动量守恒
D.光滑斜面置于光滑水平面上,一个物体沿斜面滑下,物体和斜面系统动量不守恒,系统在水平方向上动量守恒
例1
√
√
在光滑水平面上, 运动的小车迎面撞上一静止的小车,两车系统所受合外力为零,动量守恒,故A正确;从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中, 对于重物和车厢系统,重物在与车厢作用过程中存在竖直向上的加速度,所以系统在竖直方向上所