1.3 动量守恒定律 导学案 -2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

1.3动量守恒定律导学案 一、学习目标 1.会根据动量定理、牛顿第三定律推导动量守恒定律(重点)。 2.知道系统、内力、外力的概念。 3.理解并掌握动量守恒定律的内容、公式及成立条件(重点)。 二、自学指导与检测 1.自学指导 2.自学检测 知识回顾 1.动量定理的内容及表达式 2.牛顿第三定律的内容 阅读课本P12完成右框 【引入】 如果一个物体所受的合外力为零，则其动量不发生改变。如果两个物体组成的系统，当整个系统的合外力为零时，那么系统的总动量会不会变化? （一）系统、内力、外力 1.系统：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.系统可按解决问题的需要灵活选取。 2.内力：系统内部物体间的相互作用力. 3.外力：系统外部其他物体对系统的作用力. （二）动量守恒定律的推导 【物理情景】在光滑水平面上做匀速运动的两个物体A、B，质量分别为m1和m2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是v1、v2，且v2>v1。当B追上了A时发生碰撞。碰撞后A、B的速度分别为v1′和v2′。碰撞时间极短，设为Δt. 【思考】 问题1：碰撞过程，物体A的动量变化是多少？ 问题2：碰撞过程，物体B的动量变化是多少？ 问题3：碰撞过程，物体A和物体B的动量变化有什么联系？ 问题4：碰撞过程，A、B看成系统，系统的合外力是多少？ 【结论】 （三）动量守恒定律 1.内容：物体在相互作用时，如果系统所受的 为零，则这个系统的总动量保持不变。 2．表达式： 3.守恒的条件： （1）理想条件：系统不受外力 （2）实际条件：系统所受合力为零 （3）近似条件：系统所受合外力不为零，但系统内力远大于外力，外力可以忽略不计，则系统动量近似守恒。如碰撞、爆炸、反冲等。 （4）单向条件：系统总的来看虽不符合上述条件，但在某一方向符合上述某一条件，则系统在该方向上动量守恒。 4.守恒的四性： (1)系统性：由两个以上的物体构成的系统。 (2)矢量性：应首先选定正方向。 (3)相对性：各速度必须相对同一参考系。一般以地面为参考系。 (4)同时性：v1、v2应该是互相作用前同一时刻的瞬时速度，v1'、v2'应该是相互作用后同一时刻的瞬时速度。 即时训练1：下列说法中正确的是( ) A.如果一个系统的合外力为零，则系统的机械能一定守恒 B.一对作用力与反作用力总是一个做正功，一个做负功 C.如果一个系统的动量守恒，则系统的机械能不一定守恒 D.如果一个系统的合外力做功为零，则系统的动量定守恒 变式训练1：如图所示，木块静止于光滑水平地面上，一颗子弹A沿水平方向瞬间射入木块并留在木块内，现将子弹和木块视为系统，则该系统从子弹开始射入到二者相对静止的过程中（　） A．动量守恒，机械能守恒 B．动量不守恒，机械能不守恒 C．动量守恒，机械能不守恒 D．动量不守恒，机械能守恒 即时训练2：在光滑的水平面上，质量的小球A以的速度与质量为静止的小球B发生正碰。 （1）若碰后球A的速度为，求B球的速度； （2）若碰后球A与球B粘合在一起，求A球与B球共同速度； （3）若碰后球A反弹回去，速度大小为2m/s ，求B球的速度。 三、巩固诊断 A层： 1.关于动量守恒的条件，下列说法正确的有 A.只要系统内存在摩擦力，动量不可能守恒 B.只要系统所受外力做的功为零，动量一定守恒 C.只要系统所受合外力的冲量为零，动量一定守恒 D.若系统内物体加速度不为零，动量一定不守恒 2.将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)(　　) A.30 kg·m/s B.5.7×102 kg·m/s C.6.0×102 kg·m/s D.6.3×102 kg·m/s B层： 4.如图所示，质量为M的木块放在光滑水平面上，现有一质量为m的子弹以速度v0射入木块中。设子弹在木块中所受阻力不变，且子弹未射穿木块。若子弹射入木块的深度为D，求： （1）木块最终速度为多少？ （2）系统损失的机械能是多少？ 5.如图所示，质量为的木板静置于光滑水平地面上，质量为的小滑块（可视为质点）以的速度从木板左端滑上木板，小滑块最终未滑下木板，取重力加速度。求： （1）小滑块最终的速度大小； （2）若小滑块与木板间的动摩擦因数，求小滑块相对木板滑动的时间。 1.3动量守恒定律导学案 1 学科网（北京）股份有限公司 $$