第1章 3 动量守恒定律-【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Word教参（人教版2019）

多学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 3动量守恒定律 课程解凌 课标要点 学科素养 链接浙江选考 物理观念：逐步树立动量 1,能推导出动量守恒定律。 守恒的思想观念。 1.理解动量守恒定律。 2.知道动量守恒定律的普 科学思维：理论推导动量 2.应用动量守恒定律 适性 守恒定律 教材整体初识构建与探源 知识点一相互作用的两个物体的动量改变 1.建立碰撞模型 如图所示，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m 和m2,沿同一直线向同一方向运动，速度分别是和2,2>。当B追上A时 发生碰撞，碰撞后A、B的速度分别是1和2。碰撞过程中A所受B对它的作 用力是F,B所受A对它的作用力是F2。碰撞时，两物体之间力的作用时间很短， 用△t表示。 A 2.推导：根据动量定理，物体A动量的变化量等于它所受作用力F1的冲量， 即F1△f=m11一m1 物体B动量的变化量等于它所受作用力F2的冲量，即F△1=心一m业· 根据牛顿第三定律知F1=一F2,两个物体碰撞过程中的每个时刻相互作用力 F1与F2总是大小相等、方向相反，故有m1一m=一(22一m22),即m 十m20'2=m11十m22e 3.结论：两物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和。 [思辨] 1.判断题（正确的打“√”，错误的打“X”) (1)两个物体碰撞过程中，每个时刻相互作用力大小相等。（√） (②)两个物体所受合力为0，则两个物体碰撞后动量之和一定等于碰撞前动量 之和。（√） ·独家授权侵权必究 多学科网书城■ 品神书店·知名教辅·正版资源 6.2xXk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 2.思考题：如何利用牛顿运动定律推导出两个物体碰撞后的动量之和等于碰 撞前的动量之和？ 答案：根据牛顿第二定律，碰撞过程中物体A、B的加速度大小分别为1 F1m1、a2=F2m2。根据牛顿第三定律，F1、F2大小相等，方向相反，即F=一F2, 所以m@1=一m22。碰撞时两物体之间力的作用时间很短，用△1表示，这样加速 度与碰撞前后速度的关系就是a1=v'1一v1t,a2=v2一v2t,代入m4=一m2a2: 整理后可得m11十m202=m1十22 知识点二动量守恒定律 1.系统：由两个（或多个）相互作用的物体构成的整体。 2.内力、外力：系统中物体间的作用力叫内力，系统以外的物体施加给系统 内物体的力叫外力。 3.动量守恒定律 (1)内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为Q,这个系统 的总动量保持不变。 (2)表达式：对于两个物体组成的系统，常写成：1十p=乃十P2,或四山 十m2=m1十122。 (3)适用条件：系统不受外力或者所受外力的矢量和为0。 4.对动量守恒定律的理解 (1)系统性：动量守恒定律的研究对象是由几个相互作用的物体组成的系统。 (2)矢量性：表达式巧十2=少十2是矢量式。 (3)相对性：动量守恒定律中，系统中各物体在相互作用前后的动量必须相对 于同一惯性系，各物体的速度通常均为相对于地面的速度。 (4)同时性：动量守恒定律中、、必须是系统中各物体在相互作用前同 一时刻的动量，、p、必须是系统中各物体在相互作用后同一时刻的动量。 (⑤)普适性：动量守恒定律也适用于高速（接近光速）、微观（小到分子、原子的 尺度)领域。 5.动量守恒定律常用的表达形式 (1)P=p。系统相互作用后的总动量p等于相互作用前的总动量卫。 (2)m1叫十m22=m101十m22。相互作用的两个物体组成的系统，作用后的动 ·独家授权侵权必究· 多学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 6.2xXk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 量之和等于作用前的动量之和。 (3)△功=一△2。相互作用的两个物体动量的增量等大反向。 (4)△p=0。系统总动量的增量为0。 [思辨] 1.判断题（正确的打“√”，错送的打“X”) (1)若系统的动量守恒，则系统内每个物体的动量保持不变。(×) (②)若系统的动量守恒，则系统内各物体动量的夫量和不变。（√） (③)判断系统的动量是否守恒，首先要分清哪些力是内力，廊些力是外力。( √) (4)判断系统的动量是否守恒，与选择哪几个物体作为系统有直接关系。( √) (5)判断系统的动量是否守恒，与选择哪一段运动过程有直接关系。（√） 2.思考题：短道速滑比赛中，接棒运动员（称为“甲”）在前面清行，交棒运 动员（称为“乙”）从后面用力推前方接棒运动莫完成接力过程，如图所示。假设交 接棒过程中两运动员的速度方向均在同一直线上，忽略运动员与冰面之间的摩擦。 在交接捧过程中，甲、乙两运动员组成的系统动量是否守恒？ 答案：守恒。两运动员组成的系统所受外力的矢量和为0，系统动量守恒。 命题整体感知尝试与研析 类型一 动量守恒的条件 1.系统不受外力作用，或者所受合力为0—严格守恒。 2,虽然系统受外力作用，但系统所受外力远小于系统内各物体间的内力，系 统的总动量近似守恒。 3.虽然系统所受的合力不为0，但系统在某一方向上所受合力为0，则系统 在该方向上动量守恒。 独家授权侵权必究 多学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 6.2xXK.com● 您身边的互联网+教辅专家 例1（多选）下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是(AC) ☐ww险圆 A。在光滑水平血上，战剪断连结滑块的细 子弹射人木块的 线，弹簧恢复原长 过程中 的过程中 球器 忧单会 C两球匀速下降，细D.木块沿光滑困定 线断裂后，两球在 斜而由静止游下 水中运动的过程中 的过程中 【解析】在光滑水平面上，子弹射入木块的过程中，系统所受外力的合力为 0,系统动量守恒，故A正确。剪断细线，弹簧恢复原长的过程中，墙壁对滑块有 作用力，系统所受外力的合力不为0，系统动量不守恒，故B错误。木球与铁球 组成的系统所受合力为0，系统动量守恒，故C正确。木块下滑过程中，由于木 块对斜面有压力，导致斜面始终受挡板的作用力，系统动量不守恒，故D错误。 活学活用 [2023衢州一中检测]（多选）图中所示的相互作用过程中，可以认为系统动量 守恒的是(ABC) A,轮滑女孩从后面B.子弹击穿饮料瓶的 推轮滑男孩 短暂过程 C航天员在舱外将D.汽车发生轻微 一件小设备抛离 碰撞 自己 【解析】轮滑女孩从后面推轮滑男孩，系统所受合力为地面的摩擦力，可以 忽咯不计，可以认为系统动量守恒，A符合题意：子弹击穿饮料瓶的短暂过程， 内力很大，外力可忽略，可以认为系统动量守恒，B符合题意；太空中没有空气 阻力，且重力可以忽略不计，所以系统动量守恒，C符合题意：汽车发生轻微碰 撞的过程中，地面对汽车的摩擦力不可忽略，所以系统动量不守恒，D不符合题 意。 独家授权侵权必究 多学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 类型二动量守恒定律的简单应用 动量守恒定律m11十m22=m11十m202是矢量式，求初、末状态系统的总动 量时，如果各物体动量的方向在同一直线上，可选取正方向，将矢量运算转化为 代数运算。 例2如图所示，把质量m=20kg的物体以水平速度0o=5ms抛到静止在水 平地面的平板小车上。小车质量=80kg,物体在小车上滑行一段距离后相对于 小车静止。已知物体与平板间的动摩擦因数u=0.8,小车与地面间的摩擦可忽略 不计，g取10ms2。 (1)物体与小车相互作用过程中，动量守恒吗？为什么？ (2)物体相对小车静止时，小车的速度大小是多少？ (3)物体在小车上滑行的距离是多少？ 答案：(1)动量守恒因为物体和小车组成的系统在水平方向不受外力(2)1 ms(3)1.25m 【解析】(1)动量守恒，因为物体和小车组成的系统在水平方向不受外力。 (2)根据动量守恒定律有(m十M)0=o 解得o=mv0m+M=1m/s (3)设s1、2分别表示物体与小车相对静止前所经过的路程，则 02=20-2as1 72=2a2S2z 其中a=g,a2=umgM 物体在小车上滑行的距离s=一s2=1.25m 活学活用 花样滑冰是技巧与艺术性相结合的一个冰上运动项目，在音乐伴奏下，运动 员在冰面上表演各种技巧和舞蹈动作，极具观赏性。甲、乙运动员以速度大小 =1m/s沿同一直线相向运动，相遇时彼此用力推对方，此后甲以1=1ms、乙以 =2ms的速度向各自原方向的反方向运动，推开时间极短，忽略冰面的摩擦， ·独家授权侵权必究 多学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 6.2xXk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 则甲、乙运动员的质量之比是(D) A.1:3 B.3:1 C.2:3 D.3:2 【解析】甲、乙相遇时用力推对方的过程系统动量守恒。以甲的初速度方向 为正方向，由动量守恒定律得m甲'单十m之乙=m甲0甲十m乙0乙，其中甲=一 1ms,t2=2m/s,0甲=1ms,o乙=一1m/s,解得m甲：m=3:2,故D正确， A、B、C错误。 广本课点睛（教师用书独有） +系统 三个概念 内力 外力 相对性 内容 -p'p 动量守恒 定律 花达式 Ap,=-AP: 守恒条件 -40 温馨说明：课后请完成高效作业4 ◆独家授权侵权必究·