人教版高中物理選修課件動量守恒定律

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動量守恒定律第十六章

動量守恒定律學(xué)習(xí)目標(biāo)知識探究典例精析達(dá)標(biāo)檢測1.理解系統(tǒng)、內(nèi)力、外力的概念.2.知道動量守恒定律的內(nèi)容及表達(dá)式，理解其守恒的條件.3.了解動量守恒定律的普遍意義．一、動量守恒定律(1)如圖1所示，公路上三輛汽車發(fā)生了追尾事故.如果將甲、乙兩輛汽車看做一個系統(tǒng)，丙車對乙車的作用力是內(nèi)力，還是外力？如果將三車看成一個系統(tǒng)，丙對乙的力是內(nèi)力還是外力？知識探究導(dǎo)學(xué)探究圖1答案答案內(nèi)力是系統(tǒng)內(nèi)物體之間的作用力，外力是系統(tǒng)以外的物體對系統(tǒng)以內(nèi)的物體的作用力.一個力是內(nèi)力還是外力關(guān)鍵是看選擇的系統(tǒng).如果將甲和乙看成一個系統(tǒng)，丙車對乙車的力是外力，如果將三車看成一個系統(tǒng)，丙對乙的力是內(nèi)力.人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律答案(2)如圖2所示，在水平桌面上做勻速運動的兩個小球，質(zhì)量分別為m1和m2，沿著同一直線向相同的方向運動，速度分別是v1和v2，v2>v1.當(dāng)?shù)诙€小球追上第一個小球時兩球發(fā)生碰撞，碰撞后兩球的速度分別為v1′和v2′.試用動量定理和牛頓第三定律推導(dǎo)兩球碰前總動量m1v1＋m2v2與碰后總動量m1v1′＋m2v2′的關(guān)系.圖2人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律答案設(shè)碰撞過程中兩球間的作用力分別為F1、F2，相互作用時間為t根據(jù)動量定理：F1t＝m1(v1′－v1)，F(xiàn)2t＝m2(v2′－v2).因為F1與F2是兩球間的相互作用力，根據(jù)牛頓第三定律知，F(xiàn)1＝－F2，則有：m1v1′－m1v1＝m2v2－m2v2′即m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′此式表明兩球在相互作用前的總動量等于相互作用后的總動量，這就是動量守恒定律的表達(dá)式.人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律對系統(tǒng)及動量守恒定律的理解1.系統(tǒng)、內(nèi)力與外力(1)系統(tǒng)：相互作用的

物體組成一個力學(xué)系統(tǒng).(2)內(nèi)力：系統(tǒng)中，物體間的相互作用力.(3)外力：系統(tǒng)

物體對系統(tǒng)內(nèi)物體的作用力.2.動量守恒定律(1)內(nèi)容：如果一個系統(tǒng)

，或者

，這個系統(tǒng)的總動量保持不變.知識梳理答案兩個或多個外部不受外力所受外力的矢量和為零人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律(2)動量守恒定律成立的條件：①系統(tǒng)不受

或者所受外力的合力為零.②系統(tǒng)外力遠(yuǎn)

內(nèi)力時，外力的作用可以忽略，系統(tǒng)的動量守恒.③系統(tǒng)在某個方向上的

為零時，系統(tǒng)在該方向上動量守恒.(3)動量守恒定律的表達(dá)式：①m1v1＋m2v2＝

(作用前后動量相等).②Δp＝

(系統(tǒng)動量的增量為零).③Δp1＝－Δp2(相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng)，兩物體動量的增量大小相等，方向相反).答案外力小于合外力m1v1′＋m2v2′0人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律把一支槍水平固定在小車上，小車放在光滑的水平面上，槍發(fā)射出一顆子彈時，關(guān)于槍、子彈和車，下列說法中正確的是(

)A.槍和子彈組成的系統(tǒng)動量守恒B.槍和車組成的系統(tǒng)動量守恒C.三者組成的系統(tǒng)因為子彈和槍筒之間的摩擦力很小，使系統(tǒng)的動量

變化很小，可忽略不計，故系統(tǒng)動量近似守恒D.三者組成的系統(tǒng)動量守恒，因為系統(tǒng)只受重力和地面支持力這兩

個外力作用，這兩個外力的合力為零即學(xué)即用解析答案人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律解析由于槍水平放置，故三者組成的系統(tǒng)除受重力和支持力(兩外力平衡)外，不受其他外力，動量守恒.子彈和槍筒之間的力應(yīng)為系統(tǒng)的內(nèi)力，對系統(tǒng)的總動量沒有影響，故選項C錯誤.分開槍和車，則槍和子彈組成的系統(tǒng)受到車對其的外力作用，車和槍組成的系統(tǒng)受到子彈對其的外力作用，動量都不守恒，正確選項為D.答案

D人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律二、對動量守恒定律的認(rèn)識三國演義“草船借箭”中，若草船的質(zhì)量為m1，每支箭的質(zhì)量為m，草船以速度v1遠(yuǎn)離時，對岸士兵萬箭齊發(fā)，n支箭同時射中草船，箭的速度皆為v，方向與船的運動方向相同.由此，草船的速度會增加嗎？這種現(xiàn)象如何解釋？(船的初始速度為零，不計水的阻力)n支箭射中船后船速多大？導(dǎo)學(xué)探究答案人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律答案會增加選船和射中的n支箭為系統(tǒng)，則系統(tǒng)滿足動量守恒的條件，設(shè)箭射到船上后的共同速度為v′，由動量守恒定律，有m1v1＋nmv＝(m1＋nm)v′得v′＝

，速度的增量為Δv＝v′－v1＝人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律對動量守恒定律的理解(1)對系統(tǒng)“總動量保持不變”的理解①系統(tǒng)在整個過程中任意兩個時刻的

都相等，不能誤認(rèn)為只是初、末兩個狀態(tài)的總動量相等.②系統(tǒng)的總動量保持不變，但系統(tǒng)內(nèi)每個物體的動量可能都在不斷變化.③系統(tǒng)的總動量指系統(tǒng)內(nèi)各物體動量的

，總動量不變指的是系統(tǒng)的

的大小和方向都不變.答案知識梳理總動量矢量和總動量人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律(2)動量守恒定律的“四性”①矢量性：動量守恒定律的表達(dá)式是一個

.②相對性：動量守恒定律中，系統(tǒng)中各物體在相互作用前后的動量必須相對于同一慣性系，各物體的速度通常均為相對于

的速度.③同時性：動量守恒定律中，p1、p2……必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用前同一時刻的動量，p1′、p2′……必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用后同一時刻的動量.④普適性：動量守恒定律不僅適用于兩個物體組成的系統(tǒng)，也適用于多個物體組成的系統(tǒng).不僅適用于宏觀物體組成的系統(tǒng)，也適用于微觀粒子組成的系統(tǒng).答案矢量式地面人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律一枚在空中飛行的火箭，質(zhì)量為m，在某點的速度為v，方向水平，燃料即將耗盡.火箭在該點突然炸裂成兩塊.其中一塊質(zhì)量為

沿著與v相反的方向以2v的速度飛出，則炸裂后另一塊的速度大小為________.即學(xué)即用解析答案解析炸裂前，可以認(rèn)為火箭是由

和

兩部分組成.火箭的炸裂過程可以看做這兩部分相互作用的過程.這兩部分組成的系統(tǒng)所受的重力遠(yuǎn)小于爆炸時燃?xì)鈱λ鼈兊淖饔昧?，可以認(rèn)為系統(tǒng)滿足動量守恒的條件.選爆炸前的速度方向為正方向mv＝

(－2v)＋

v′得v′＝

.返回人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律例1

(多選)如圖3所示，A、B兩物體質(zhì)量之比mA∶mB＝3∶2，原來靜止在平板小車C上，A、B間有一根被壓縮的彈簧，地面光滑，當(dāng)彈簧突然釋放后，則下列說法正確的是(

)一、動量守恒條件的判斷典例精析圖3人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律A.若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，A、B組成的系統(tǒng)的動

量守恒B.若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，A、B、C組成的系統(tǒng)的

動量守恒C.若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B組成的系統(tǒng)的動量守恒D.若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C組成的系統(tǒng)的動量守恒解析答案總結(jié)提升人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律解析如果A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，彈簧釋放后，A、B分別相對于小車向左、向右滑動，它們所受的滑動摩擦力FfA向右，F(xiàn)fB向左.由于mA∶mB＝3∶2，所以FfA∶FfB＝3∶2，則A、B組成的系統(tǒng)所受的外力之和不為零，故其動量不守恒，A選項錯，對A、B、C組成的系統(tǒng)，A、B與C間的摩擦力為內(nèi)力，該系統(tǒng)所受的外力為豎直方向上的重力和支持力，它們的合力為零，故該系統(tǒng)的動量守恒，B、D選項均正確.若A、B所受摩擦力大小相等，則A、B組成的系統(tǒng)的外力之和為零，故其動量守恒，C選項正確.答案

BCD總結(jié)提升人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律總結(jié)提升1.動量守恒定律的研究對象是相互作用的物體組成的系統(tǒng).系統(tǒng)的動量是否守恒，與選擇哪幾個物體作為系統(tǒng)和分析哪一段運動過程有直接關(guān)系.2.系統(tǒng)的動量守恒，并不是系統(tǒng)內(nèi)各物體的動量都不變.一般來說，系統(tǒng)的動量守恒時，系統(tǒng)內(nèi)各物體的動量是變化的，但系統(tǒng)內(nèi)各物體的動量的矢量和是不變的.總結(jié)提升人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律(1)系統(tǒng)不受外力或外力的合力為零.不是系統(tǒng)內(nèi)每個物體所受的合力為零，更不能認(rèn)為系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).(2)近似適用條件：系統(tǒng)內(nèi)各物體間相互作用的內(nèi)力遠(yuǎn)大于它所受到的外力.(3)如果系統(tǒng)在某一方向上所受外力的合力為零，則在這一方向上動量守恒.人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律解析答案針對訓(xùn)練(多選)如圖4所示，光滑水平面上A、B兩小車間有一彈簧，用手抓住小車并將彈簧壓縮后使兩小車均處于靜止?fàn)顟B(tài).將兩小車及彈簧看做一個系統(tǒng)，下列說法正確的是(

)圖4A.兩手同時放開后，系統(tǒng)總動量始終為零B.先放開左手，再放開右手后，動量不守恒C.先放開左手，后放開右手，總動量向左D.無論何時放手，兩手放開后，在彈簧恢復(fù)原長

的過程中，系統(tǒng)總動量都保持不變，但系統(tǒng)的

總動量不一定為零人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律解析在兩手同時放開后，水平方向無外力作用，只有彈簧的彈力(內(nèi)力)作用，故動量守恒，即系統(tǒng)的總動量始終為零，A對；先放開左手，再放開右手后，兩手對系統(tǒng)都無作用力之后的那一段時間，系統(tǒng)所受合外力也為零，即動量是守恒的，B錯；先放開左手，系統(tǒng)在右手作用下，產(chǎn)生向左的沖量，故有向左的動量，再放開右手后，系統(tǒng)的動量仍守恒，即此后的總動量向左，C對；無論何時放開手，只要是兩手都放開就滿足動量守恒的條件，即系統(tǒng)的總動量保持不變.若兩手同時放開，那么放開后系統(tǒng)的總動量就等于放手前的總動量，即為零；若兩手先后放開，那么兩手都放開后的總動量也是守恒的，但不為零，D對.答案

ACD人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律二、動量守恒定律的應(yīng)用例2

質(zhì)量為3kg的小球A在光滑水平面上以6m/s的速度向右運動，恰遇上質(zhì)量為5kg、以4m/s的速度向左運動的小球B，碰撞后B球恰好靜止，求碰撞后A球的速度.解析答案人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律解析兩球在光滑水平面上運動，碰撞過程中系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒.取A球初速度方向為正方向初狀態(tài)：vA＝6m/s，vB＝－4m/s末狀態(tài)：vB′＝0，vA′＝？(待求)根據(jù)動量守恒定律，有mAvA＋mBvB＝mAvA′，得vA′＝

m/s其中負(fù)號表示A球向左運動答案

m/s，方向向左人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律例3

將兩個完全相同的磁鐵(磁性極強(qiáng))分別固定在質(zhì)量相等的小車上，水平面光滑.開始時甲車速度大小為3m/s，乙車速度大小為2m/s，方向相反并在同一直線上，如圖5所示.(1)當(dāng)乙車速度為零時，甲車的速度多大？方向如何？(2)由于磁性極強(qiáng)，故兩車不會相碰，那么兩車的距離最小時，乙車的速度是多大？方向如何？圖5解析答案總結(jié)提升返回人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律解析兩個小車及磁鐵組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，兩車之間的磁力是系統(tǒng)內(nèi)力，系統(tǒng)動量守恒，設(shè)向右為正方向.(1)據(jù)動量守恒得：mv甲－mv乙＝mv甲′，代入數(shù)據(jù)解得v甲′＝v甲－v乙＝(3－2)m/s＝1m/s，方向向右.(2)兩車相距最小時，兩車速度相同，設(shè)為v′，由動量守恒得：mv甲－mv乙＝mv′＋mv′.解得v′＝

m/s＝0.5m/s，方向向右.答案(1)1m/s方向向右(2)0.5m/s方向向右總結(jié)提升返回人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律總結(jié)提升1.應(yīng)用動量守恒定律的解題步驟2.特別注意：系統(tǒng)內(nèi)各物體的動量必須相對于同一參考系，一般都是選地面為參考系，即各物體都是相對地面的速度.返回人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律1.(多選)如圖6所示，在水平光滑地面上有A、B兩個木塊，A、B之間用一輕彈簧連接.A靠在墻壁上，用力F向左推B使兩木塊之間的彈簧壓縮并處于靜止?fàn)顟B(tài).若突然撤去力F，則下列說法中正確的是(

)達(dá)標(biāo)檢測1234圖6A.木塊A離開墻壁前，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能也守恒B.木塊A離開墻壁前，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒，但機(jī)械能守恒C.木塊A離開墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能也守恒D.木塊A離開墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒，但機(jī)械能守恒解析答案2019年人教版高中物理選修3-5課件：16.3動量守恒定律(共35張PPT)2019年人教版高中物理選修3-5課件：16.3動量守恒定律(共35張PPT)人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律解析若突然撤去力F，木塊A離開墻壁前，墻壁對木塊A有作用力，所以A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒，但由于A沒有離開墻壁，墻壁對木塊A不做功，所以A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，選項A錯誤，選項B正確；木塊A離開墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)所受合外力為零，所以系統(tǒng)動量守恒且機(jī)械能守恒，選項C正確，選項D錯誤.答案

BC12342019年人教版高中物理選修3-5課件：16.3動量守恒定律(共35張PPT)2019年人教版高中物理選修3-5課件：16.3動量守恒定律(共35張PPT)人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律2.如圖7所示，質(zhì)量為M的小車置于光滑的水平面上，車的上表面粗糙，有一質(zhì)量為m的木塊以初速度v0水平地滑至車的上表面，若車足夠長，則(

)1234圖7A.木塊的最終速度為

v0B.由于車上表面粗糙，小車和木塊所組成的系統(tǒng)動

量不守恒C.車上表面越粗糙，木塊減少的動量越多D.車上表面越粗糙，小車獲得的動量越多解析答案2019年人教版高中物理選修3-5課件：16.3動量守恒定律(共35張PPT)2019年人教版高中物理選修3-5課件：16.3動量守恒定律(共35張PPT)人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律解析由m和M組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒易得A正確；m和M動量的變化與小車上表面的粗糙程度無關(guān)，因為車足夠長，最終各自的動量與摩擦力大小無關(guān).答案

A12342019年人教版高中物理選修3-5課件：16.3動量守恒定律(共35張PPT)2019年人教版高中物理選修3-5課件：16.3動量守恒定律(共35張PPT)人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律3.質(zhì)量M＝100kg的小船靜止在水面上，船首站著質(zhì)量m甲＝40kg的游泳者甲，船尾站著質(zhì)量m乙＝60kg的游泳者乙，船首指向左方，若甲、乙兩游泳者在同一水平線上，甲朝左、乙朝右以3m/s的速率躍入水中，則(

)A.小船向左運動，速率為1m/sB.小船向左運動，速率為0.6m/sC.小船向右運動，速率大于1m/sD.小船仍靜止1234解析答案2019年人教版高中物理選修3-5課件：16.3動量守恒定律(共35張PPT)2019年人教版高中物理選修3-5課件：16.3動量守恒定律(共35張PPT)人教版高中物理選修課件動量守恒定律人教版高中物理選修課件動量守恒定律解析設(shè)水平向右為正方向，兩游泳者同時跳離小船后小船的速度為v