1、课时16.3动量守恒定律1.了解“系统”“内力”“外力”等概念，理解动量守恒定律。2.能用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析碰撞现象，并会推导动量守恒定律的表达式。3.掌握应用动量守恒定律解决实际问题的方法。4.知道动量守恒定律的普适性和牛顿运动定律的局限性。5.了解动量守恒定律的矢量性，知道求解初、末动量不在同一直线上的动量变化的方法。1.系统(1)当研究对象为相互作用的两个(或多个)物体时，可以把这两个(或多个)物体看作一个系统 。(2)同一个系统内部两个物体之间的相互作用力叫作内力。(3)系统以外的物体对系统内部物体施加的作用力叫作外力。2.动量守恒定律(1)内容：如果一个系统不受外力，或者
2、所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。(2)表达式：m1v1+m2v2=m1v1+m2v2。(3)条件：系统不受外力或所受外力的矢量和为零。(4)简便性：运用动量守恒定律解决力学问题时，只涉及过程的始、末两个状态，与过程中力的细节无关。(5)普适性：近代物理学已经证明，牛顿运动定律在高速、微观领域不再适用，但动量守恒定律仍然正确。主题1：系统、内力、外力情景：2012年斯诺克威尔士公开赛决赛，丁俊晖最终以96力擒塞尔比，结束了长达26个月的排名赛冠军荒，夺得职业生涯第五个冠军。问题：(1)当我们研究球杆击打母球时，如果以球杆和母球为一个系统，那哪些力是内力？哪些力是外力？(2)当我们
3、研究母球与目标球碰撞时，应该以哪些物体为一个系统？哪些力是内力？哪些力是外力？ 主题2：探究系统动量守恒的条件问题：阅读教材中“动量守恒定律”部分的内容和“例题2”，回答下列问题。(1)在什么条件下，系统的动量会守恒？(2)“例题2”中的空中炸裂成两块的火箭是否受到了外力？为什么例题中认为该系统的动量守恒？主题3：动量守恒定律的普适性问题：阅读教材中“动量守恒定律的普适性”部分的内容，回答下列问题。牛顿运动定律在哪些领域不再适用，在这些领域动量守恒定律还适用吗？1.(考查系统动量守恒的条件)放在光滑水平面上的A、B两小车中间夹着一个压缩轻质弹簧，用两手分别控制小车，使小车处于静止状态。下列说法
4、中正确的是()A.两手同时放开后，两车的总动量为零B.先放开右手，后放开左手，两车的总动量为零C.先放开左手，后放开右手，两车的总动量为零D.两手放开有先后，两车总动量不为零2.(考查对动量定理与动量守恒定律的综合应用)静止在湖面上的船上有两个人分别向相反方向抛出质量为m的相同小球，甲向左抛，乙向右抛，甲先抛，乙后抛，抛出后两球相对于岸的速率相同，下列说法中正确的是(设水的阻力不计)()A.两球抛出后，船往左以一定速度运动，抛球时，乙抛出的球受到的冲量大B.两球抛出后，船往右以一定速度运动，抛球时，甲抛出的球受到的冲量大C.两球抛出后，船的速度为零，甲抛出的球和乙抛出的球受到的冲量大小相等D.
5、两球抛出后，船的速度为零，抛球时，甲抛出的球受到的冲量大3.(考查内力和外力)如图所示，A、B两物体的质量mAmB，中间用一段细绳相连并有一被压缩的弹簧，放在平板小车C上后，A、B、C均处于静止状态。若地面光滑，A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则在细绳被剪断后，A、B从C上未滑离之前，A、B在C上沿相反方向滑动过程中()A.A、B组成的系统动量守恒，A、B、C组成的系统动量也守恒B.A、B组成的系统动量守恒，但A、B、C组成的系统动量不守恒C.A、B组成的系统动量不守恒，但A、B、C组成的系统动量守恒D.A、B组成的系统动量不守恒，A、B、C组成的系统动量也不守恒4.(考查对牛顿运动定律与动
6、量守恒定律的综合应用)一列车沿平直轨道以速度v0匀速前进，途中最后一节质量为m的车厢突然脱钩。若前部列车的质量为M，脱钩后牵引力不变，且每一部分所受摩擦力均正比于它的重力，则当最后一节车厢滑行停止的时刻，前部列车的速度为()A.v0B.M+mMv0C.M-mMv0D.M+mM-mv拓展一：内力和外力的区分1.如图所示，物体m与物体M叠放在水平面上，物体m与物体M间的动摩擦因数为1，物体M与水平面间的动摩擦因数为2，两物体朝相反方向运动，物体m在物体M上滑动的过程中，下列说法正确的是()A.若10，20，m与M组成的系统动量守恒B.若10，20，m与M组成的系统动量不守恒C.若1=0，20，m与
7、M组成的系统动量守恒D.若1=0，2=0，m与M组成的系统动量守恒拓展二：比较动量守恒条件与机械能守恒条件2.如图所示，一轻质弹簧一端固定在竖直的墙上，另一端连着质量为m的木块A，木块A放在光滑的水平面上。木块A被水平速度为v0的子弹射中并嵌在其中(接触时间极短)，已知子弹的质量是木块A的质量的14。求：(1)木块的最大速度。(2)弹簧压缩到最短时的弹性势能。拓展三：动量守恒定律的应用3.质量为100 kg的甲车连同质量为50 kg的人一起以2 m/s的速度在光滑水平面上向前运动。质量为150 kg的乙车以7 m/s的速度由后面追来。为了避免相碰，当两车靠近时甲车上的人至少应以多大的水平速度跳
8、上乙车？参考答案知识体系梳理相互作用内部以外内部不受外力所受外力m1v1+m2v2=m1v1+m2v2不受外力所受外力始、末两个状态高速微观重点难点探究主题1：(1)当我们研究球杆击打母球时，如果以球杆和母球为一个系统，则球杆对母球的弹力和母球对球杆的弹力是内力，人对球杆的力、球杆和母球受到的重力、球台对母球的弹力等系统外物体对系统内物体的作用力是外力。(2)当我们研究母球与目标球碰撞时，应该以母球和目标球为一个系统，母球对目标球的弹力和目标球对母球的弹力是内力，两球受到的重力、球台对球的弹力及摩擦力等是外力。主题2：(1)在系统不受外力，或系统所受外力的矢量和为零的条件下，系统的动量会守恒。
9、(2)“例题2”中在空中正在爆炸的火箭受到的重力来源于系统外的地球，是外力。但由于在爆炸的瞬间，系统内爆炸产生的内力很大，远远大于其受到的重力，因此在此瞬间可以忽略重力的影响，认为该系统动量守恒。主题3：牛顿运动定律在接近光速的高速领域和分子、原子尺度的微观领域不再适用，事实证明在这些领域动量守恒定律依然是适用的。基础智能检测1.AD2.D3.C4.B全新视角拓展1.BD【解析】先对m与M组成的系统进行受力分析。在竖直方向上，系统所受外力的合力始终为零。在水平方向上，当1=0时，m与M间无摩擦力;当10时，M给m一个方向向左的滑动摩擦力f，m给M一个方向向右的滑动摩擦力f，f与f是一对内力;当
10、2=0时，M与地面之间无摩擦力，系统水平方向受到的外力为零;当20时，M受到地面给的向右的滑动摩擦力2(m+M)g，系统在水平方向受到的外力不为零。总之，当2=0，m与M组成的系统受到的外力为0，动量守恒;当20时，m与M组成的系统受到的外力不为零，大小为2(m+M)g，系统的动量不守恒，正确选项为B、D。2.(1)15v0(2)140mv02【解析】(1)以子弹和木块为一个系统，在子弹进入木块的瞬间系统动量守恒：14mv0=(14+1)mv解得：v=15v0。(2)子弹与木块一起压缩弹簧的过程中，弹簧与木块和子弹组成的系统机械能守恒，当木块的速度为零时弹簧的弹性势能达到最大：Ep=12(14+1)mv2解得：Ep=140mv02。3.3 m/s【解析】在人和车相互作用时动量守恒。设人跳起的水平速度为v人，当人跳到乙车上后，两车的速度相同，均为v车时，两车刚好不相碰。设向前为正方向，根据动量守恒定律，有人从甲车上跳出的过程：(m+M甲)v甲=M甲v车-mv人人跳入乙车的过程，有M乙v乙-mv人=(M乙+m)v车联立解得：v人=3 m/s。