1.3动量守恒定律 学习任务单-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

学习任务单 课程基本信息 学科 高中物理 年级 学期 课题 人教版 物理选择性必修第一册 第一章 第3节 动量守恒定律 学生信息 姓名 学校 班级 学号 学习目标 目标一：会利用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律； 目标二：知道系统、内力和外力的概念； 目标三：掌握动量守恒定律的内容及适用条件； 目标四：会利用动量守恒定律解决实际问题； 课前学习任务 1. 阅读教材12-16页； 2. 完成练习册上的课前预习部分； 课上学习任务 【学习任务一】相互作用的两个物体的动量变化 思考： 如图，在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物体 A、B，质量分别是 m1 和 m2，沿同一直线向同一方向运动，速度分别是 v1 和 v2，v2 ＞ v1。当 B 追上 A 时发生碰撞。碰撞后 A、B 的速度分别是 v1′和 v2′。碰撞时，两物体之间力的作用时间很短，用 Δt 表示。B A v2 v1 m1 m2 分析：利用动量定律和牛顿第三定律会发现什么？ 结论： 思考： 碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力情况是怎样？ 结论： 【学习任务二】动量守恒定律 一般而言，碰撞、爆炸等现象的研究对象是两个（或多个）物体。我们把有两个（或多个）相互作用的物体构成的整体叫作一个力学系统，简称系统。 例如：研究炸弹的爆炸是，它的所有碎片即产生的燃气构成的整个系统是研究对象。 动量守恒定理： （1） 内容： ； （2） 表达式： ； （3） 适用条件： ①系统不受外力；(理想条件) ②系统受到外力，但外力的合力为零；(实际条件) ③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，系统的动量可看成近似守恒。 判断对错： 1、对于由几个物体组成的系统，物体所受的重力为内力（　 ） 2、某个内力和外力是相对的，与系统的选取有关（ ） 3、一个系统初、末状态动量大小相对，则动量守恒（ ） 4、只要合外力对系统做功为零，系统动量就守恒（ ） 5、系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零（ ） 思考： 静止的两辆小车用细线相连，中间有一个压缩了的轻质弹簧。烧断细线后，由于弹力的作用，两辆小车分别向左、右运动，它们都获得了动量，它们的总动量是否增加了？ 例：如题所示，两小球m1和m2在光滑的水平面上沿同一直线同向匀速运动，且v1>v2，两球相撞后的速度分别为 v1′和v2′。 思考1：两球在碰撞过程中系统动量守恒吗？若守恒，请写出动量守恒表达式。 思考2：试用动量定理和牛顿定律推到两球碰撞前动量m1v1+m2v2和碰后动量m1v1′+m2v2′的关系。 【学习任务三】动量守恒定理的应用 应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法 1、 明确研究对象，确的系统的组成； 2、 受力分析，确的动量是否守恒； 3、 规定正方向，确的初、末状态动量。 例 一枚在空中飞行的火箭质量为m，在某时刻的速度为v，方向水平，燃料即将耗。此时，火箭突然炸裂成两块(如图)，其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去，速度为v1。求炸裂后另一块的速度v2。 【学习任务四】动量守恒定律的普适性 思考： 问题1：系统总动量为零，是不是组成系统的每个物体的动量都等于零？ 问题2：动量守恒定律和牛顿第二定律的适用范围是否一样？ 总结提升：今天的课堂学习，你有什么收获？ 课堂习题： 【练习1】(多选)关于动量守恒的条件，下面说法正确的是(　　) 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 【练习2】如图所示，质量为m的人站立于质量为M的平板车上，人与车以大小为v0的速度在光滑水平面上向东运动。某时刻人相对平板车以大小为v′的速度竖直跳起，人跳起后车的速度大小为 （　　） A. v0－v1 B.v0 C. D. 【练习3】如图所示，光滑水平面上两玩具小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（　　） A.先放开左手，后放开右手，总动量向右 B.先放开左手，后放开右手，之后动量不守恒 C