動(dòng)量守恒定律 高二上物理人教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)

第一章

動(dòng)量守恒定律第3節(jié)

動(dòng)量守恒定律有兩位同學(xué)原來靜止在滑冰場(chǎng)上，不論誰推誰一下(如圖)，兩個(gè)人都會(huì)向相反方向滑去，他們的動(dòng)量都發(fā)生了變化。兩個(gè)人本來都沒有動(dòng)量，現(xiàn)在都有了動(dòng)量，他們的動(dòng)量變化遵從什么規(guī)律呢？現(xiàn)在來探究這個(gè)規(guī)律。思考：兩個(gè)小球相撞后，它們的動(dòng)量是否變化？動(dòng)量改變的原因是什么？v2v1v2′v1′m2m2m1m1碰前碰后碰中

兩個(gè)小球相撞后，它們各自的動(dòng)量都發(fā)生了改變，因?yàn)榕鲎策^程中受到了對(duì)方的沖量。知識(shí)點(diǎn)一：相互作用的兩個(gè)物體的動(dòng)量改變思考：碰后各自動(dòng)量改變了多少？動(dòng)量的改變量有什么關(guān)系？v2v1v2′v1′m2m2m1m1碰前碰后碰中

F2F1對(duì)m1：對(duì)m2：根據(jù)牛頓第三定律：F1=-F2，故：m1的動(dòng)量的增加量等于m2的動(dòng)量的減少量v2v1v2′v1′m2m2m1m1碰前碰后碰中

F2F1m1的動(dòng)量的增加量等于m2的動(dòng)量的減少量?jī)蓚€(gè)物體碰撞后的動(dòng)量之和等于碰撞前的動(dòng)量之和,即總動(dòng)量守恒①相互作用力：F1=-F2，故：②：m1的動(dòng)量的增加量等于m2的動(dòng)量的減少量③一對(duì)相互作用力引起兩個(gè)物體動(dòng)量的轉(zhuǎn)移，但不會(huì)改變系統(tǒng)的總動(dòng)量。相互作用的兩個(gè)物體的動(dòng)量改變思考：如果水平面不光滑，碰撞前后，m1的動(dòng)量增加量是否還等于的m2動(dòng)量減少量呢？v2v1v2′v1′m2m2m1m1碰前碰后碰中

F2F1對(duì)m1：對(duì)m2：即：m1的動(dòng)量的增加量不等于m2的動(dòng)量的減少量m2m1思考：碰撞前后滿足動(dòng)量之和不變的兩個(gè)物體的受力情況有什么特點(diǎn)？F1F2N1G1N2G2兩個(gè)相互作用的物體在所受外力的矢量和為0的情況下動(dòng)量守恒系統(tǒng)系統(tǒng)：我們把兩個(gè)（或多個(gè)）相互作用的物體構(gòu)成的整體叫做系統(tǒng)。內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力叫做內(nèi)力。外力：系統(tǒng)以外的物體施加給系統(tǒng)內(nèi)物體的力，叫做外力。知識(shí)點(diǎn)二：動(dòng)量守恒定律①系統(tǒng)：兩個(gè)（或多個(gè)）相互作用的物體構(gòu)成的整體叫做系統(tǒng)。②內(nèi)力：系統(tǒng)中物體間的相互作用力叫做內(nèi)力。③外力：系統(tǒng)以外的物體施加給系統(tǒng)內(nèi)物體的力叫做外力。1.內(nèi)力和外力內(nèi)力的沖量不會(huì)改變系統(tǒng)的總動(dòng)量。外力的沖量會(huì)引起系統(tǒng)總動(dòng)量的變化，除非合外力為0。m2m1F1F2N1G1N2G2系統(tǒng)2.動(dòng)量守恒定律（1）內(nèi)容：如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為0，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。（2）表達(dá)式：系統(tǒng)相互作用前的總動(dòng)量等于相互作用后的總動(dòng)量系統(tǒng)總動(dòng)量增量為0

兩物體動(dòng)量增量大小相等、方向相反①p＝p′p1＋p2＝p′1＋p′2

m1v′1＋m2v′2＝m1v1＋m2v2②Δp＝0③Δp1＝–Δp2①系統(tǒng)在整個(gè)過程中任意兩個(gè)時(shí)刻的總動(dòng)量都相等，不僅僅是初、末兩個(gè)狀態(tài)的總動(dòng)量相等。②系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變，但系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)物體的動(dòng)量可能都在不斷變化。③系統(tǒng)的總動(dòng)量指系統(tǒng)內(nèi)各物體動(dòng)量的矢量和，總動(dòng)量不變指的是系統(tǒng)的總動(dòng)量的大小和方向都不變?！飳?duì)系統(tǒng)“總動(dòng)量保持不變”的理解

3.適用條件：系統(tǒng)不受外力或者所受外力的和為零。思考與討論：如圖所示，靜止的兩輛小車用細(xì)線相連，中間有一個(gè)壓縮了的輕質(zhì)彈簧。燒斷細(xì)線后，由于彈力的作用，兩輛小車分別向左、右運(yùn)動(dòng)，它們都獲得了動(dòng)量，它們的總動(dòng)量是否增加了？彈簧對(duì)兩輛小車的作用力大小相等，方向相反，兩輛小車受到的外力的矢量和為0，系統(tǒng)總動(dòng)量守恒。燒斷細(xì)線后，兩輛小車動(dòng)量大小相等，方向相反，總動(dòng)量仍為0。燒斷細(xì)線前，系統(tǒng)靜止，總動(dòng)量為0；例題：如圖，在列車編組站里，一輛質(zhì)量為1.8×104kg的貨車在平直軌道上以v1＝2m/s的速度運(yùn)動(dòng)，碰上一輛質(zhì)量為2.2×104kg的靜止的貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。求貨車碰撞后運(yùn)動(dòng)的速度。③本題中研究的是哪一個(gè)過程？該過程的初狀態(tài)和末狀態(tài)分別是什么？①本題中相互作用的系統(tǒng)是什么？②分析系統(tǒng)受到哪幾個(gè)外力的作用？是否符合動(dòng)量守恒的條件？

m1m2系統(tǒng)N1N2F2內(nèi)力外力F1G1G2分析：解:已知m1＝1.8×104kg，m2＝2.2×104kg。沿碰撞前貨車運(yùn)動(dòng)的方向建立坐標(biāo)軸，有v1＝2m/s。設(shè)兩車結(jié)合后的速度為v

。兩車碰撞前的總動(dòng)量為：

p＝m1v1

ox⑤解：解方程，得出最后的結(jié)果，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的基本步驟和方法①找：找研究對(duì)象(系統(tǒng)包括那幾個(gè)物體)和研究過程；②析：進(jìn)行受力分析，判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒(或在某一方向是否守恒)；③定：規(guī)定正方向，確定初末狀態(tài)動(dòng)量正負(fù)號(hào)；④列：由動(dòng)量守恒定律列方程；1.動(dòng)量守恒定律只涉及過程始末兩個(gè)狀態(tài),與過程中力的細(xì)節(jié)無關(guān)。牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題要涉及整個(gè)過程的力。2.動(dòng)量守恒定律不僅適用于正碰，也適用于斜碰；不僅適用于碰撞，也適用于任何形式的相互作用；不僅適用于兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，也適用于多個(gè)物體組成的系統(tǒng)。3.動(dòng)量守恒定律不僅適用于宏觀、低速問題，而且適用于高速、微觀的問題。4.動(dòng)量守恒定律是一個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,它適用于目前為止物理學(xué)研究的一切領(lǐng)域。知識(shí)點(diǎn)三：動(dòng)量守恒定律的普適性1.關(guān)于系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件，下列說法中正確的是（）A．只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力，系統(tǒng)的動(dòng)量就不可能守恒B．只要系統(tǒng)中有一個(gè)物體具有加速度，系統(tǒng)的動(dòng)量就不守恒C．只要系統(tǒng)所受的合外力為零，系統(tǒng)的動(dòng)量就守恒D．系統(tǒng)中所有物體的加速度都為零時(shí)，系統(tǒng)的總動(dòng)量不一定守恒C2.如圖所示，在光滑的水平面上，一個(gè)人站在平板車上用錘子連續(xù)敲打小車。初始時(shí)，人、車、錘都靜止。下列說法正確的是（）A．在連續(xù)敲打的過程中，小車始終保持靜止B．人、車和錘組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．人、車和錘組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D．若地面足夠粗糙，連續(xù)敲打可使小車向右運(yùn)動(dòng)D3.把一支槍水平固定在小車上，小車放在光滑的水平地面上，槍發(fā)射出子彈時(shí)，關(guān)于槍、子彈和小車的下列說法中正確的是（）A.槍和子彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.槍和小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.若忽略不計(jì)子彈和槍筒間的摩擦，槍、小車和子彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量才近似守恒D.槍、子彈和小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D4.(多選)如圖1所示,長(zhǎng)木板A放在光滑的水平面上,質(zhì)量m=2kg的物體B以水平速度v0=2m/s滑上原來靜止的長(zhǎng)木板A的表面,由于A、B間存在摩擦,之后A、B速度隨時(shí)間變化的情況如圖2所示,則下列說法正確的是(

)A.木板獲得的動(dòng)能為1JB.系統(tǒng)損失的機(jī)械能為4JC.木板A的最小長(zhǎng)度為1.5mD.A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1AD5.如圖所示,光滑水平面上A、B兩小車質(zhì)量都是M,A車上站立一質(zhì)量為m的人,兩車在同一直線上相向運(yùn)動(dòng)。為避免兩車相撞,人從A車跳到B車上,最終A車停止運(yùn)動(dòng),B車獲得反向速度v0。(1)