2024届高考物理一轮复习导学案：12-3动量守恒定律

听课规范：边听边记，重点整理；训练规范：选择有标记，计算左对齐，方程要规范，分行写算式，说明要准确，单位别忘记，小题号写清，审题留标记 12-3动量守恒定律 （设计者： 审核者： ） 高三物理 编号：3-5-3 日期： 姓名： ( 内容概要 ) 1.动量：物体的　 　叫做动量，p＝mv. (1)动量是描述物体运动状态的一个状态量，它与时刻相对应. (2)动量是矢量，它的方向和 相同. (3)由于物体的速度与参考系的选取有关，所以物体的动量也与参考系选取有关，因而动量具有相对性.题中没有特别说明的，一般取地面或相对地面静止的物体为参考系. 2.动量的变化量(Δp＝p′－p) 由于动量为矢量，动量变化量的方向与初动量的方向不一定相同，它可以与初动量方向相同、相反或成某一角度. 求解动量的变化量时，其运算遵循 . (1)若初、末动量在同一直线，则在选定正方向的前提下，可化矢量运算为代数运算. (2)若初、末动量不在同一直线上，则运算遵循　 　，即Δp＝p′－p＝mv′－mv，如图所示. 3.动量守恒定律：一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变.即： . 4.动量守恒定律的条件：　 　.根据具体问题，其条件可理解为： (1)系统不受外力或者所受外力之和为零； (2)系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计； ( 重难点突破 )(3)如果系统所受合外力不为零，但在某一方向上合外力等于零，这一方向上动量守恒. 一、什么是“内力”、什么是“外力” 在物理学中研究几个物体间的相互作用的问题时，常把这些物体统称为一个“系统”.在系统中的物体间的相互作用力都称为“内力”.当系统之外的物体与系统中的物体相互作用时，系统中物体所受到的作用力就称为“外力”. “内力”和“外力”并不是绝对的，而是与所定的“系统”的范围有关.例如：有甲、乙、丙三个物体，如果我们在处理问题时只把甲、乙两个物体定为研究的系统，那么甲、乙之间的相互作用就是“内力”，而丙对甲、乙的作用就是“外力”；如果我们在处理问题时把甲、乙、丙三个物体定为研究的系统，那么甲、乙、丙之间的所有相互作用就是“内力”了. 二、对动量守恒定律的理解 系统“总动量保持不变”，不是仅指系统的初、末两个时刻的总动量都相等，而是指系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等，但不能认为系统内的每一个物体的动量都保持不变. 1.矢量性：动量守恒的方程为矢量方程.对于作用前后物体的运动方向都在同一直线上的问题，应选取统一的正方向，凡是与选取正方向相同的动量为正，相反的为负.若未知方向的，可设为与正方向相同，列动量守恒方程，通过解得结果的正负，判定未知量的方向. 2.相对性：各物体的速度必须是相对同一惯性参考系的速度(没有特殊说明则选地面这个参考系)，如果题设条件中各物体的速度不是同一惯性参考系时，必须适当转换参考系，使其成为同一参考系的速度. 3.系统性：解题时，选择的对象是满足条件的系统，不是其中一个物体，也不是题中有几个物体就选几个物体. 4.同时性：动量是一个瞬时量，动量守恒指的是系统在任一瞬间的动量恒定.在列动量守恒方程m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′时，等号左侧是作用前(或某一时刻)系统内各物体动量的矢量和，等号右侧是作用后(或另一时刻)系统内各物体动量的矢量和，不是同一时刻的动量是不能相加的. 三、判断系统动量是否守恒的一般思路 1.明确系统由哪几个物体组成； 2.研究系统中各物体受力情况，分清内力与外力； 3.看所有外力的合力是否为零. 典型例题： 例1、如图所示，小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法中正确的是 A．男孩和木箱组成的系统动量守恒 B．小车与木箱组成的系统动量守恒 C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒 D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同 例2.质量为m2=1kg的滑块静止于光滑的水平面上，一小球m1=50g以1000m/s的速率碰到滑块后又以800m/s速率被弹回，滑块获得的速率为多少？ 例3. 一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示．则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统(　　)． A．动量守恒，机械能守恒 B．动量不守恒，机械能守恒 C．动量守恒，机械能不守恒 D．无法判定动量