《2018-2019版物理新导学笔记选修3-5讲义浙江专用版：第十六章 动量守恒定律 3 word版含答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019版物理新导学笔记选修3-5讲义浙江专用版：第十六章 动量守恒定律 3 word版含答案（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3动量守恒定律知识内容动量守恒定律考试要求c课时要求1.理解系统、内力和外力的含义.2.知道动量守恒定律的内容及表达式，理解动量守恒的条件.3.了解动量守恒定律的普遍适用性，会初步利用动量守恒定律解决实际问题.动量守恒定律导学探究1如图1所示，公路上三辆汽车发生了追尾事故如果将甲、乙两辆汽车看做一个系统，丙车对乙车的作用力是_(“内”或“外”)力；如果将三车看成一个系统，丙对乙的力是_(“内”或“外”)力图1答案外内解析内力是系统内物体之间的作用力，外力是系统以外的物体对系统内的物体的作用力一个力是内力还是外力关键是看选择的系统如果将甲和乙看成一个系统，丙车对乙车的力是外力；如果将三车看成一个
2、系统，丙车对乙车的力是内力2如图2所示，光滑水平桌面上质量分别为m1、m2的球A、B，沿着同一直线分别以v1和v2的速度同向运动，v2v1.当B球追上A球时发生碰撞，碰撞后A、B两球的速度分别为v1和v2.试用动量定理和牛顿第三定律推导两球碰前总动量m1v1m2v2与碰后总动量m1v1m2v2的关系图2答案设碰撞过程中两球受到的作用力分别为F1、F2，相互作用时间为t.根据动量定理：F1tm1(v1v1)，F2tm2(v2v2)因为F1与F2是两球间的相互作用力，根据牛顿第三定律知，F1F2，则有：m1v1m1v1m2v2m2v2即m1v1m2v2m1v1m2v2此式表明两球在相互作用前的总动
3、量等于相互作用后的总动量，这就是动量守恒定律的表达式知识梳理1系统、内力与外力(1)系统：相互作用的两个或多个物体组成一个力学系统(2)内力：系统中物体间的相互作用力(3)外力：系统外部物体对系统内物体的作用力2动量守恒定律(1)内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变(2)表达式：m1v1m2v2m1v1m2v2(作用前后动量相等)(3)适用条件：系统不受外力或者所受外力的矢量和为零即学即用1判断下列说法的正误(1)一个系统初、末态动量大小相等，即动量守恒()(2)两个做匀速直线运动的物体发生碰撞，两个物体组成的系统动量守恒()(3)只要系统所受到的合力
4、为零，动量就守恒()(4)系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零()(5)只要系统内存在摩擦力，动量就不可能守恒()2如图3所示，质量为m的小球A静止在光滑水平面上，质量为2m的小球B以速度v0与A碰撞后粘在一起，则粘在一起后A、B的共同速度v_.图3答案v0一、对动量守恒条件的理解例1(2016台州仙居高二检测)如图4所示，下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是()图4A图甲，在光滑水平面上，子弹水平射入木块的过程中B图乙，剪断细线，弹簧恢复原长的过程中C图丙，两球匀速下降，细线断裂后，它们在水中向下运动的过程中D图丁，木块沿光滑斜面由静止滑下的过程中答案AC解析题图甲，射入过程中子
5、弹和木块组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒题图乙，剪断细线，墙壁对左侧木块有作用力，系统所受合外力不为零，动量不守恒题图丙，木块和铁球组成的系统在水中受到的合外力为零，系统动量守恒；题图丁，木块下滑过程，斜面水平方向受挡板作用力，系统合外力不为零，动量不守恒针对训练如图5所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中正确的是()图5A两手同时放开后，系统总动量始终为零B先放开左手，后放开右手，此后动量不守恒C先放开左手，后放开右手，总动量向左D无论是否同时放手，只要两手都放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，
6、但系统的总动量不一定为零答案ACD解析当两手同时放开时，系统所受的合外力为零，所以系统的动量守恒，又因为开始时总动量为零，故系统总动量始终为零，选项A正确；先放开左手，左边的小车就向左运动，当再放开右手后，系统所受合外力为零，故系统的动量守恒，若先放开左手，系统总动量方向向左，若先放开右手，系统总动量方向向右，故选项B错误，C、D正确1动量守恒定律的研究对象是相互作用的物体组成的系统判断系统的动量是否守恒，与选择哪几个物体作为系统和分析哪一段运动过程有直接关系2判断系统的动量是否守恒，要注意守恒的条件是系统不受外力或所受合外力为零，因此要分清哪些力是内力，哪些力是外力3系统的动量守恒，并不是系
7、统内各物体的动量都不变一般来说，系统的动量守恒时，系统内各物体的动量是变化的，但系统内各物体的动量的矢量和是不变的二、动量守恒定律的理解及简单应用1对动量守恒定律的理解：(1)系统性：动量守恒定律的研究对象不是单一物体而是几个相互作用的物体组成的系统(2)矢量性：表达式p1p2p1p2是一个矢量式，其矢量性表现在：系统的总动量在相互作用前后不仅大小相等，而且方向相同(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面的速度(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
8、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2应用动量守恒定律的解题步骤：例2质量m110g的小球在光滑的水平桌面上以30cm/s的速率向右运动，恰遇上质量为m250 g的小球以10 cm/s的速率向左运动，碰撞后，小球m2恰好停止，则碰后小球m1的速度大小和方向如何？答案20cm/s方向向左解析碰撞过程中，两小球组成的系统所受合外力为零，动量守恒设向右为正方向，则v130cm/s，v210 cm/s；v20.由动量守恒定律列方程m1v1m2v2m1v1m2v2，代入数据解
9、得v120cm/s.故碰后小球m1的速度大小为20cm/s，方向向左例3将两个完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的小车上，每个小车与固定在其上的磁铁的总质量为m，水平面光滑开始时甲车速度大小为3m/s，方向向右，乙车速度大小为2 m/s，方向向左并与甲车速度方向在同一直线上，如图6所示图6(1)当乙车速度为零时，甲车的速度多大？方向如何？(2)由于磁性极强，故两车不会相碰，那么两车的距离最小时，乙车的速度是多大？方向如何？答案(1)1m/s方向向右(2)0.5 m/s方向向右解析两个小车及磁铁组成的系统在水平方向不受外力作用，两车之间的磁力是系统内力，系统动量守恒，设向右为正方向(1
10、)v甲3m/s，v乙2 m/s.据动量守恒定律得：mv甲mv乙mv甲，代入数据解得v甲1m/s，方向向右(2)两车的距离最小时，两车速度相同，设为v，由动量守恒定律得：mv甲mv乙mvmv.解得v0.5m/s，方向向右例4一辆质量m13.0103kg的小货车因故障停在车道上，后面一辆质量m21.5103kg的轿车来不及刹车，直接撞入货车尾部失去动力相撞后两车一起沿轿车运动方向滑行了x6.75m停下已知车轮与路面间的动摩擦因数均为0.6，求碰撞前瞬间轿车的速度大小(重力加速度取g10m/s2)答案27m/s解析由牛顿第二定律得ag6m/s2v9m/s取轿车的运动方向为正方向，由动量守恒定律得m2
11、v0(m1m2)v解得：v027m/s.1(动量守恒的条件)如图7所示，在光滑水平地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态若突然撤去力F，则下列说法中正确的是()图7A木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒B木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒C木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒D木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒答案BC解析若突然撤去力F，木块A离开墙壁前，墙壁对木块A有作用力，所以A、B和弹簧组成的系统动量不守
12、恒，但由于A没有离开墙壁，墙壁对木块A不做功，所以A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，选项A错误，B正确；木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统所受合外力为零，所以系统动量守恒且机械能守恒，选项C正确，D错误2(动量守恒定律的应用)如图8所示，一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离已知卫星的质量为m1，箭体的质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为()图8Av0v2Bv0v2Cv0v2Dv0(v0v2)答案D解析取火箭的速度方向为正方向，根据动量守恒定律有(m1m2)v0m1v1m2v2
13、，可得v1v0(v0v2)，故选D.3(动量守恒定律的应用)解放军鱼雷快艇在南海海域附近执行任务时，假设鱼雷快艇的总质量为M，以速度v前进，现沿快艇前进方向发射一颗质量为m的鱼雷后，快艇速度减为原来的，不计水的阻力，则鱼雷的发射速度为()A.vB.vC.vD.v答案A解析以快艇的速度方向为正方向，根据动量守恒定律有：Mv(Mm)vmv，解得vv.4(动量守恒定律的应用)如图9所示，传送带以v02m/s的水平速度把质量m20 kg的行李包运送到原来静止在光滑轨道上的质量M30 kg的小车上，若行李包与车上表面间的动摩擦因数0.4，g10 m/s2，求：(小车足够长)图9(1)小车的最大速度的大小
14、；(2)行李包从滑上小车至在小车上滑到最远处所经历的时间答案(1)0.8m/s(2)0.3s解析(1)以行李包与小车组成的系统为研究对象，行李包与小车最后达到相同速度，此时小车速度最大，设为v.取v0的方向为正方向，由动量守恒定律得mv0(Mm)v解得v0.8m/s.(2)对行李包，由动量定理得mgtmvmv0解得t0.3s.一、选择题考点一动量守恒的判断1下列情形中，满足动量守恒条件的是()A用铁锤打击放在铁砧上的铁块，打击过程中，铁锤和铁块的总动量B子弹水平穿过放在光滑水平桌面上的木块的过程中，子弹和木块的总动量C子弹水平穿过墙壁的过程中，子弹和墙壁的总动量D棒击垒球的过程中，棒和垒球的总动量答案B2(2018绍兴高二检测)汽车拉着拖车在平直的公路上匀速行驶，突然拖车与汽车脱钩，而汽车的牵引力不变，各自受的阻力不变，则在拖车停止运动前()A汽车和拖车的总动量不变B汽车和拖车的总动能不变C汽车和拖车的总动量增加D汽车和拖车的总动能增加答案AD解析对于整体而言，牵引力和阻力的大小都没变，整体所受的合力还是为零，所以整体的动量守恒，A正确
