第1章 拓展与归类•专题研析2 动量守恒定律的应用-【精彩三年】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册课程探究与巩固PPT课件（人教版2019）

拓展与归类•专题研析2　 动量守恒定律的应用 第一章　动量守恒定律 目录 CONTENTS 教材整体初识 构建与探源 命题整体感知 尝试与研析 01 02 课标要点 学科素养 链接浙江选考 能用动量守恒定律解释生产、生活中的有关现象和解决实际问题 物理观念：树立守恒的思想观念。 科学态度与责任：了解动量守恒定律的普遍适用性和牛顿运动定律适用范围的局限性 会应用动量守恒定律解决实际问题 教材整体初识 构建与探源 01 知识点　应用动量守恒定律解题的步骤 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)打乒乓球时，以球和球拍为系统，动量守恒。(　　) (2)只要系统所受外力做的功为0，系统的总动量就守恒。(　　) (3)只要系统所受合力的冲量为0，系统的总动量就守恒。(　　) 知识点　应用动量守恒定律解题的步骤 × × √ 2．思考题：如图所示，水平面上 A、B 两物体用线系住，将一根弹簧挤紧，A、B 两物体质量之比为2∶1，它们与水平面间的动摩擦因数之比为 1∶2。现将线烧断，A、B两物体从静止到被弹开过程中，A、B和弹簧组成的系统动量是否守恒？机械能是否守恒？ 答案：系统动量守恒，系统的机械能不守恒。 知识点　应用动量守恒定律解题的步骤 命题整体感知 尝试与研析 02 类型一　单一方向动量守恒 虽然系统所受合力不为0，但在某一方向上合力为0，则系统在该方向上动量守恒。 类型一　单一方向动量守恒 例1 (多选)如图所示，在光滑的水平面上有一辆平板车，人和车都处于静止状态。一个人站在车上用大锤敲打车的左端。在连续的敲打下，下列说法正确的是(　　　) A．车左右往复运动 B．车持续地向右运动 C．大锤、人和车组成的系统在水平方向上动量守恒 D．当大锤停止运动时，人和车也停止运动 ACD 类型一　单一方向动量守恒 【解析】 把人、大锤和车看成一个系统，系统在水平方向上不受外力，即在水平方向上动量守恒，用大锤连续敲打车的左端，根据动量守恒定律可知，系统的总动量为0，大锤向左运动时，车向右运动，大锤向右运动时，车向左运动，所以车左右往复运动，不会持续地向右运动，故A、C正确，B错误。当大锤停止运动时，由动量守恒定律知系统的速度为0，人和车停止运动，故D正确。 活学活用 (多选)如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系绳的小球拉开一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中(　 　) A．小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒 B．小球向左摆动时，小车向右运动，且系统在水平方向上动量守恒 C．小球向左摆到最高点时，小球的速度为0，而小车的速度不为0 D．在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反 BD 活学活用 【解析】 小球与小车组成的系统在水平方向上不受外力，在竖直方向上所受外力不为0，故系统只在水平方向上动量守恒。在水平方向上，系统总动量为0，小球与车的动量大小相等、方向相反，小球向左摆动时，小车向右运动，故A错误，B正确。小球向左摆到最高点时，小球的速度为0，小车的速度也为0，故C错误。系统只在水平方向上动量守恒，在任意时刻，小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反，故D正确。 类型二　动量近似守恒 系统虽受外力作用，但当系统所受的外力远小于系统内各物体间的内力时，即使系统所受外力之和不为0，外力也可以忽略，系统的总动量近似守恒。例如，抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间，弹片所受火药爆炸时的内力远大于其重力，重力完全可以忽略不计，系统的动量近似守恒。 类型二　动量近似守恒 例2 在某次军演时，一颗炮弹由地面斜向上发射，假设炮弹刚好到达最高点时爆炸，炸成两部分P、Q，其中P的质量大于Q的质量。已知爆炸后P的运动方向与爆炸前瞬间的运动方向相同，假设爆炸后P、Q的速度方向均沿水平方向，忽略空气阻力，则下列说法正确的是(　　) A．爆炸后Q的运动方向一定与P的运动方向相同 B．爆炸后Q比P先落地 C．Q的落地点到爆炸点的水平距离大 D．爆炸前后P、Q动量的变化量大小相等 D 类型二　动量近似守恒 【解析】 在爆炸过程中，由于重力远小于内力，系统的动量守恒。爆炸前瞬间炮弹在最高点的速度沿水平方向，爆炸后P的运动方向与爆炸前的运动方向相同，根据动量守恒定律判断出Q的速度一定沿水平方问，但爆炸后的运动方向取决于P的动量与爆炸前炮弹的动量的大小关系，因此Q的运动方向不一定与P的运动方向相同，故A错误；在爆炸过程中，P、Q受到的爆炸力大小相等，作用时间相同，则爆炸力的冲量大小一定相等，由动量定理可知，在炸裂过程中P、Q动量的改变量大小相等、方向相反，D正确；爆炸后P、Q均做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，由于高度相同，飞行时间一定相同，所以P、Q一定同时落地，B错误；由于爆炸后两部分速度的大小关系无法判断，故落地点到爆炸点的水平距离大小关系无法确定，C错误。 活学活用 一个礼花弹竖直上升到最高点时炸裂成三块碎片，其中一块碎片首先沿竖直方向落至地面，另两块碎片稍后同时落至地面。在礼花弹炸裂后的瞬间，这三块碎片的运动方向可能是(　　) D 活学活用 【解析】 礼花弹炸裂时，内力远大于外力，总动量守恒。由于一块碎片首先沿竖直方向落至地面，这块碎片的速度方向应竖直向下，根据动量守恒定律，另两块碎片的合动量应竖直向上，故D正确。 类型三　多物体、多过程动量守恒 例3 如图所示，光滑水平面上有一辆质量为4m的小车，车上左、右两端分别站着甲、乙两人，他们的质量都是m，开始两个人和车一起以速度v0向右匀速运动。某一时刻，站在车右端的乙先以相对地面向右的速度v跳离小车，然后站在车左端的甲以相对于地面向左的速度v跳离小车。两人都离开小车后，小车的速度将是(　　) A．1.5v0 B．v0 C．大于v0，小于1.5v0 D．大于1.5v0 A 类型三　多物体、多过程动量守恒 【解析】 两人和车所组成的系统初动量为6mv0，方向向右。当甲、乙两人以相对于地面相同的速率向相反的方向水平跳离小车时，甲、乙两人的动量之和为0，根据动量守恒定律得4mv车＋mv－mv＝6mv0，解得 v车＝1.5v0，故A正确。 活学活用 [2023·岳阳一中检测] 甲、乙两个溜冰者质量分别为48 kg和50 kg，甲手里拿着质量为2 kg的球，两人均以2 m/s的速率在光滑的冰面上沿同一直线相向滑行，甲将球传给乙，乙再将球传给甲，这样抛接几次后，球又回到甲的手里，乙的速度为0，不计空气阻力，则此时甲的速度的大小为(　　) A．0 B．2 m/s C．4 m/s D．无法确定 A 活学活用 本课点睛(教师用书独有) 课后请完成高效作业5 感谢聆听，再见！ 　 　　　 【解析】 以甲、乙及球组成的系统为研究对象，以甲原来的滑行方向为正方向，根据动量守恒定律有(m甲＋m球)v甲′＝(m甲＋m球)v甲＋m乙v乙，解得v甲′＝＝ m/s＝0，A正确。 $$