1、成才之路 物理路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 选修3-5动量守恒定律第十六章 第三节 动量守恒定律第十六章学习目标定位1课堂情景切入2知识自主梳理3重点难点突破4考点题型设计5课后强化作业6学习目标定位能正确区分内力与外力理解动量守恒定律的确切含义和表达式，知道定律的适用条件会用动量守恒定律解决碰撞、爆炸等问题课堂情景切入有两位同学原来静止在滑冰场上，不论谁推谁一下(如图)，两个人都会向相反方向滑去，他们的动量都发生了变化。两个人本来都没有动量，现在都有了动量，他们的动量变化服从什么规律呢？现在来探究这个规律。知识自主梳理1系统相互作用的两个或几个物体组成一个力学_。2内力系统_物体间的
2、相互作用力。3外力系统_的物体对系统_的物体的作用力。系统、内力和外力系统内部以外以内1内容如果一个系统不受_，或者所受_的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。2表达式对两个物体组成的系统，常写成：p1p2 _ 或m1v1m2v2_3适用条件系统不受_或者所受_之和为零。动量守恒定律外力外力p1p2m1v1m2v2外力外力动量守恒定律是一个独立的实验规律，它适用于目前为止物理学研究的_领域。动量守恒定律的普适性一切重点难点突破一、对动量守恒定律的理解1研究对象相互作用的物体组成的系统。2对系统“总动量保持不变”的理解(1)系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等，不能误认为只是初、末两个状
3、态的总动量相等。(2)系统的总动量保持不变，但系统内每个物体的动量可能都在不断变化。(3)系统的总动量指系统内各物体动量的矢量和，总动量不变指的是系统的总动量的大小和方向都不变。3表达式app，表示系统的总动量保持不变；在一维情况下，对由A、B两物体组成的系统有：m1v1m2v2m1v1m2v2。bp1p2，表示一个物体的动量变化与另一个物体的动量变化大小相等、方向相反；cp0，表示系统的总动量增量为零，即系统的总动量保持不变。4动量守恒定律的“五性”(1)条件性：动量守恒定律是有条件的，应用时一定要首先判断系统是否满足守恒条件。a系统不受外力作用，这是一种理想化的情形，如宇宙中两星球的碰撞，
4、微观粒子间的碰撞都可视为这种情形。b系统虽然受到了外力的作用，但所受外力的和即合外力为零。像光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形，两物体所受的重力和支持力的合力为零。c系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时，系统的总动量近似守恒。抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间，弹片所受火药的内力远大于其重力，重力完全可以忽略不计，动量近似守恒。d系统所受的合外力不为零，即F外0，但在某一方向上合外力为零(Fx0或Fy0)，则系统在该方向上动量守恒。e系统受外力，但在某一方向上内力远大于外力，也可认为在这一方向上系统的动量守恒。(2)矢量性：定律的表达式是一个矢量式。a该式说明系统的总动量在任意两个时刻不
5、仅大小相等，而且方向也相同。b在求系统的总动量pp1p2时，要按矢量运算法则计算。(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的速度。(4)同时性：动量守恒定律中p1、p2必须是系统中各物体在相互作用前同一时刻的动量，p1、p2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：动量守恒定律不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统。不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统。特别提醒：(1)分析动量守恒时要着眼于系统，要在不同的方向上研究系统所受外力的矢量和。(2)要深刻理解动量守恒的条
6、件。(3)系统动量严格守恒的情况是很少的，在分析守恒条件是否满足时，要注意对实际过程的理想化。在光滑的水平面上有一辆平板车，一个人站在车上用大锤敲打车的左端，如图所示。在连续的敲打下，这辆车能持续地向右运动吗？说明理由。答案：当把锤头打下去时，锤头向右摆动，系统总动量要为零，车就向左运动；举起锤头时，锤头向左运动，车就向右运动。用锤头连续敲击时，车只是左右运动，一旦锤头不动，车就会停下来，所以车不能持续向右运动。二、应用动量守恒定律解题的基本步骤1分析题意，合理地选取研究对象，明确系统是由哪几个物体组成的。2分析系统的受力情况，分清内力和外力，判断系统的动量是否守恒。3确定所研究的作用过程。选
7、取的过程应包括系统的已知状态和未知状态，通常为初态到末态的过程，这样才能列出对解题有用的方程。4对于物体在相互作用前后运动方向都在一条直线上的问题，设定正方向，各物体的动量方向可以用正、负号表示。5建立动量守恒方程，代入已知量求解。三国演义“草船借箭”中(如图)，若草船的质量为m1，每支箭的质量为m，草船以速度v1返回时，对岸士兵万箭齐发，n支箭同时射中草船，箭的速度皆为v，方向与船行方向相同。由此，草船的速度会增加多少？(不计水的阻力)考点题型设计动量守恒的条件B若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成系统的动量守恒C若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成系统的动量守恒D若
8、A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成系统的动量守恒解析：弹簧突然释放后，A、B受到平板车的滑动摩擦力fFN，FNAFNB，若相同，则fAfB，A、B组成系统的合外力不等于零，故A、B组成的系统动量不守恒，选项A不正确；若A、B与小车C组成系统，A与C，B与C的摩擦力则为系统内力，A、B、C组成的系统受到的合外力为零，该系统动量守恒，选项B、D正确；若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成系统，A、B受到的摩擦力合力为零，该系统动量也是守恒的，选项C正确。答案：BCD点评：判断系统的动量是否守恒时，要注意动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力之和为零。因此，要分清系统中的物体所受的力哪些是
9、内力，哪些是外力，应选准系统，并且紧紧抓住动量守恒的条件。(银川一中20132014学年高二下学期期末)如图所示，两木块A、B用轻质弹簧连在一起，置于光滑的水平面上。一颗子弹水平射入木块A，并留在其中。在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是()A动量守恒、机械能守恒B动量守恒、机械能不守恒C动量不守恒、机械能守恒D动量、机械能都不守恒答案：B解析：子弹射入木块的过程，动量守恒但机械能不守恒。以后在弹簧压缩的过程中，动量守恒、机械能亦守恒，故选项B正确。动量守恒的初步应用如图所示，设车厢长为L，质量为M，静止在光滑水平面上，车厢内有一质量为m
10、的物体，以速度v0向右运动，与车厢壁来回碰撞n次后，静止于车厢中，这时车厢的速度为()Av0，水平向右B0Cmv0/(Mm)，水平向右Dmv0/(Mm)，水平向右答案：C多个物体组成的系统动量守恒问题解析：如图所示，在甲推出箱子的过程中，甲和箱子组成的系统动量守恒。乙接到箱子并和乙一起运动的过程中，乙和箱子组成的系统动量也是守恒的，分别选甲、箱子为研究对象，箱子、乙为研究对象求解。要想刚好避免相撞，要求乙抓住箱子后与甲的速度正好相等。设甲推出箱子后的速度为v1，箱子的速度为v，乙抓住箱子后的速度v2。对甲和箱子，推箱子前后动量守恒，以初速度方向为正，由动量守恒定律：(Mm)v0mvMv1对乙和
11、箱子，抓住箱子前后动量守恒，以箱子初速方向为正，由动量守恒定律有：mvMv0(mM)v2刚好不相撞的条件是：v1v2联立解得：v5.2m/s，方向与甲和箱子初速的方向一致。答案：5.2m/s，方向与甲的初速度方向相同点评：本题从动量守恒定律的应用角度看并不难，但需对两个物体的运动关系分析清楚(乙和箱子、甲的运动关系如何，才能不相撞)。这就需要我们要将“不相撞”的实际要求转化为物理条件，即：甲、乙可以同方向运动，但只要乙的速度不小于甲的速度，就不可能相撞。如图所示，三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑水平面上。c车上有一小孩跳到b车上，接着又立即从b车跳到a车上。小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同。他跳到a车上相对a车保持静止，此后()Aa、b两车运动速率相等Ba、c两车运动速率相等C三辆车的速率关系vcvavbDa、c两车运动方向相反答案：CD课后强化作业（点此链接）
