1.3 动量守恒定律 学习任务单 -2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

该高中物理学习任务单聚焦《动量守恒定律》核心内容，以系统、内力和外力概念为起点，衔接动量守恒定律的适用条件（理想、近似、某方向守恒）及特性（条件性、矢量性、相对性），通过课前铺垫、课中情境应用、课后综合巩固的学习支架，构建从概念理解到规律推导再到实际应用的完整脉络。 资料突出物理观念与科学思维的融合培养，强化运动和相互作用观念，注重模型建构（如光滑水平面、碰撞模型）与科学推理（守恒条件判断、矢量运算推理）。习题情境多样（人车、斜面滑块、圆弧轨道等），分层设计（课前基础、课中应用、课后综合），强调条件性与相对性，有效提升学生运用动量守恒解决实际问题的能力。

高中物理人教版选择性必修第一册 第一章《动量守恒定律》 第3节 动量守恒定律 学习任务单 课题 第3节 动量守恒定律 学习目标 1.了解系统、内力和外力的概念。 2.理解动量守恒定律的适用条件及其表达式。 3.能用动量定理和牛顿运动定律推导出动量守恒定律的表达式，了解动量守恒定律的普适性。 4.能用动量守恒定律解决实际问题。 课前学习任务 1．动量守恒定律适用的条件 (1)理想守恒：系统不受外力或所受合外力为零。 (2)近似守恒：系统所受合外力不为零，但内力远远大于外力，此时动量近似守恒。 (3)某一方向守恒：系统所受合外力不为零(整个系统动量不守恒)，但在某一方向上合外力为零(或某一方向上内力远远大于外力)，则可认为系统在该方向上动量守恒。 2．动量守恒定律的几个特性 (1)条件性：动量守恒定律的成立是有条件的，即系统所受合外力为零，应用时一定要先判断系统是否满足守恒条件。 (2)矢量性：动量守恒定律的表达式是一个矢量式，总动量在相互作用前后不仅大小相等，方向也相同。在求初、末状态系统的总动量时，要按矢量运算法则计算。如果各物体动量的方向在同一直线上，可选取正方向，确定各速度的正、负(表示方向)后，将矢量运算转化为代数运算。 (3)相对性：在动量守恒定律中，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参考系，一般取相对地面的速度。 课中学习任务 1.如图所示，一平板车停在光滑的水平面上，某同学站在小车上，他设计了下列操作方案，最终能使平板车持续地向右驶去的是(　　) A.该同学在图示位置用大锤连续敲打车的左端 B.只要从平板车的一端走到另一端即可 C.在车上装个电风扇，不停地向左吹风 D.他站在车的右端将大锤丢到车的左端 2.如图所示，在光滑水平面上放一个质量为M的斜面体，质量为m的物体沿斜面由静止开始自由下滑，下列说法中正确的是(　　) A．M和m组成的系统动量守恒 B．M和m组成的系统所受合力方向向上 C．M和m组成的系统水平方向动量守恒 D．M和m组成的系统竖直方向动量守恒 3.质量相等的五个物块在一光滑水平面上排成一条直线，且彼此隔开一定的距离，具有初速度v0的第5号物块向左运动，依次与其余四个静止物块发生碰撞，如图所示，最后这五个物块粘成一个整体，则它们最后的速度为(　　) A.v0 B. C. D. 4.如图所示，光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA＝2 kg，mB＝1 kg，mC＝2 kg。开始时C静止，A、B一起以v0＝5 m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。 5. 如图所示，有一质量为m的小球，以速度v0滑上静置于光滑水平面上的光滑圆弧轨道。已知圆弧轨道的质量为2m，小球在上升过程中始终未能冲出圆弧，重力加速度为g，求： (1)小球在圆弧轨道上能上升的最大高度(用v0、g表示)； (2)小球离开圆弧轨道时的速度大小。 课中学习任务答案 1.答案　C 解析　把人和车看成整体，用大锤连续敲打车的左端，根据动量守恒定律可以知道，系统的总动量为零，车不会持续地向右驶去，故A错误；人从平板车的一端走到另一端的过程中，系统水平方向不受外力，动量守恒，系统总动量为零，车不会持续地向右驶去，故B错误；电风扇向左吹风，电风扇会受到一个向右的反作用力，从而使平板车持续地向右驶去，故C正确；站在车的右端将大锤丢到车的左端的过程中，系统水平方向不受外力，动量守恒，系统总动量为零，车不会持续地向右驶去，故D错误。 2.答案　C 解析　M和m组成的系统在水平方向上所受合外力为零，系统水平方向动量守恒；竖直方向系统所受合外力不为零，且方向向下，系统在竖直方向上动量不守恒，则M和m组成的系统动量不守恒。故A、B、D错误，C正确。 3答案　B 解析　由于五个物块组成的系统沿水平方向不受外力作用，故系统在水平方向上动量守恒，由动量守恒定律得mv0＝5mv，得v＝v0，即它们最后的速度为v0，B正确。 4.答案　2 m/s 解析　长木板A与滑块C处于光滑水平轨道上，两者碰撞时间极短，碰撞过程中滑块B与长木板A间的摩擦力可以忽略不计，长木板A与滑块C组成的系统在碰撞过程中动量守恒，取水平向右为正方向，则mAv0＝mAvA＋mCvC 长木板A和滑块B达到共同速度后，恰好不再与滑块C碰撞，即最后三者速度相等，即vC＝v (mA＋mB)v0＝(mA＋mB＋mC)v 联立解得vA＝2 m/s。 5.答案　(1)　(2) 解析　(1)小球在圆弧轨道上上升到最高时两物体速度相同，系统在水平方向上动量守恒，规定v0的方向为正方向，有mv0＝3mv 得v＝ 根据机械能守恒定律得mv＝×3mv2＋mgh 解得h＝。 (2)小球离开圆弧轨道时，根据动量守恒定律，则有mv0＝mv1＋2mv2 根据机械能守恒定律，则有mv＝mv＋×2mv 联立以上两式可得v1＝－v0 则小球离开圆弧轨道时的速度大小为。 课后学习任务 1.如图所示，木块A和木块B用一根轻质弹簧连在一起静置于光滑水平地面上。某时刻木块A获得一瞬时速度，在弹簧压缩过程中，关于木块A、木块B构成的系统(不包含弹簧)，下列说法正确的是(　　) A．系统动量守恒，机械能守恒 B．系统动量守恒，机械能不守恒 C．系统动量不守恒，机械能守恒 D．系统动量不守恒，机械能不守恒 2.(多选)下图所反映的物理过程中下列说法正确的是(　　) A．在图甲中，子弹、木块组成的系统动量守恒 B．在图乙中，M、N组成的系统动量守恒 C．在图丙中，木球、铁球组成的系统动量不守恒 D．在图丁中，木块、斜面组成的系统在水平方向上动量守恒 3.如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A和B，放在光滑的水平面上，物体A被水平速度为v0的子弹射中并且子弹嵌在其中。已知物体A的质量是物体B质量的，子弹的质量是物体B质量的，弹簧压缩到最短时B的速度？ 4.如图所示，在光滑水平面上有两个并排静止放置的木块A、B，已知mA＝0.5 kg，mB＝0.3 kg。现有质量m0＝0.08 kg的小物块C以初速度v0＝25 m/s在A表面沿水平方向向右滑动，由于C与A、B间均有摩擦，C最终停在B上，B、C最后的共同速度v＝2.5 m/s。求： (1)木块A的最终速度的大小； (2)小物块C滑离木块A的瞬时速度的大小。 课后学习任务答案 1.答案　B 解析　系统外力之和为零，动量守恒；弹簧弹性势能增加，木块A、木块B构成的系统机械能减少，机械能不守恒；故选B。 2.答案　AD 解析　题图甲中，在光滑水平面上，子弹水平射入木块的过程中，子弹和木块组成的系统动量守恒，A正确；题图乙中系统受到墙的弹力作用，系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，B错误；题图丙中两球匀速下降，说明两球组成的系统在竖直方向上所受的合外力为零，细线断裂后，它们在水中运动的过程中，两球整体受力情况不变，遵循动量守恒定律，C错误；题图丁中斜面是不固定的，木块下滑过程中系统所受合外力不为零，动量不守恒，但木块和斜面组成的系统在水平方向上所受的合外力为零，故木块、斜面组成的系统在水平方向上动量守恒，D正确。 3.解析　弹簧压缩到最短时，子弹、A、B具有共同的速度v1，且子弹、A、B组成的系统，从子弹开始射入物体A一直到弹簧被压缩到最短的过程中，系统所受合外力始终为零，故整个过程系统的动量守恒，取子弹速度v0的方向为正方向，由动量守恒定律得mv0＝(m＋mA＋mB)v1， 又m＝mB，mA＝mB，故v1＝， 即弹簧压缩到最短时B的速度为。 4.答案　(1)2.1 m/s　(2)4 m/s 解析　(1)设木块A的最终速度为v1，由动量守恒定律，对A、B、C系统有 m0v0＝mAv1＋(mB＋m0)v 解得v1＝2.1 m/s。 (2)设小木块C滑离木块A的速度为v2，当C滑离A后，对B、C有 m0v2＋mBv1＝(mB＋m0)v 或对A、B、C有 m0v0＝(mA＋mB)v1＋m0v2 解得v2＝4 m/s。 学科网（北京）股份有限公司 $