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1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 选修选修3-5 动量守恒定律动量守恒定律第十六章第十六章章章 末末 小小 结结第十六章第十六章规规 律律 方方 法法2触触 及及 高高 考考3考考 题题 探探 析析4临临 场场 练练 兵兵5知知 识识 结结 构构1知知 识识 结结 构构规规 律律 方方 法法一、动量、动能、动量变化量的比较一、动量、动能、动量变化量的比较二、动量定理的应用二、动量定理的应用1定性解释一些物理现象定性解释一些物理现象在在动动量量变变化化一一定定的的情情况况下下，如如果果需需要要增增大大作作用用力力，必必须须缩缩短短作
2、作用用时时间间。如如果果需需要要减减小小作作用用力力，必必须须延延长长作作用用时时间间，这这就就是缓冲作用。是缓冲作用。2定量计算定量计算在在用用动动量量定定理理计计算算有有关关问问题题时时，要要注注意意力力必必须须是是物物体体所所受受的的合合外外力力，以以及及动动量量定定理理的的矢矢量量性性，求求解解前前先先规规定定正正方方向向，再再简化为代数运算简化为代数运算(一维碰撞时一维碰撞时)。3动量定理是解决动力学问题的一种重要方法动量定理是解决动力学问题的一种重要方法对对于于只只涉涉及及物物体体运运动动时时间间而而不不涉涉及及加加速速度度的的问问题题，用用动动量量定理要比用牛顿运动定律解题方便得
3、多。定理要比用牛顿运动定律解题方便得多。点点评评：物物体体的的动动量量变变化化与与物物体体所所受受合合外外力力的的冲冲量量有有关关，因因此此解解决决这这一一类类问问题题要要注注意意研研究究对对象象和和研研究究过过程程中中物物体体的的受受力力分分析。析。三、动量守恒定律及其应用三、动量守恒定律及其应用1守恒条件守恒条件(1)理理想想守守恒恒：系系统统不不受受外外力力或或所所受受外外力力的的合合力力为为零零，则则系系统动量守恒。统动量守恒。(2)近近似似守守恒恒：系系统统受受到到的的合合力力不不为为零零，但但当当内内力力远远大大于于外外力时，系统的动量可近似看成守恒。力时，系统的动量可近似看成守恒
4、。(3)分分方方向向守守恒恒：系系统统在在某某个个方方向向上上所所受受合合力力为为零零时时，系系统统在该方向上动量守恒。在该方向上动量守恒。2三种常见表达式三种常见表达式(1)pp(系系统统相相互互作作用用前前的的总总动动量量p等等于于相相互互作作用用后后的的总总动量动量p)。实际应用时的三种常见形式：实际应用时的三种常见形式：am1v1m2v2m1v1m2v2(适适用用于于作作用用前前后后都都运运动动的的两个物体组成的系统两个物体组成的系统)。b0m1v1m2v2(适适用用于于原原来来静静止止的的两两个个物物体体组组成成的的系系统统，比比如如爆爆炸炸、反反冲冲等等，两两者者速速率率及及位位移
5、移大大小小与与各各自自质质量量成成反反比比)。cm1v1m2v2(m1m2)v(适适用用于于两两物物体体作作用用后后结结合合为为一一体或具有相同速度的情况，完全非弹性碰撞体或具有相同速度的情况，完全非弹性碰撞)。(2)p0(系统总动量不变系统总动量不变)。(3)p1p2(相相互互作作用用的的两两物物体体组组成成的的系系统统，两两物物体体动动量增量大小相等、方向相反量增量大小相等、方向相反)。3动量守恒定律在多物体问题及临界问题中的应用动量守恒定律在多物体问题及临界问题中的应用(1)对于两个以上的物体组成的物体系对于两个以上的物体组成的物体系正正确确分分析析相相互互作作用用过过程程中中各各物物体
6、体状状态态的的变变化化情情况况，建建立立运动模型。运动模型。分清作用过程的各个阶段和联系各阶段的状态量。分清作用过程的各个阶段和联系各阶段的状态量。合合理理选选取取研研究究对对象象，既既要要符符合合动动量量守守恒恒的的条条件件，又又要要便便于解题。于解题。(2)对于临界问题对于临界问题在在动动量量守守恒恒定定律律的的应应用用中中，常常常常会会遇遇到到相相互互作作用用的的两两物物体体相相距距最最近近，避避免免相相碰碰和和物物体体开开始始反反向向运运动动等等临临界界问问题题。这这类类问问题题的的求求解解关关键键是是充充分分利利用用反反证证法法、极极限限法法分分析析物物体体的的临临界界状状态态，挖挖
7、掘掘问问题题中中隐隐含含的的临临界界条条件件，选选取取适适当当的的系系统统和和过过程程，运运用用动动量守恒定律进行解答。量守恒定律进行解答。四、弹性碰撞与非弹性碰撞四、弹性碰撞与非弹性碰撞1碰撞的种类及特点碰撞的种类及特点分类标准分类标准种类种类特点特点能量是能量是否守恒否守恒弹性碰撞弹性碰撞动量守恒，机械能守恒动量守恒，机械能守恒非弹性碰撞非弹性碰撞动量守恒，机械能有损失动量守恒，机械能有损失完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞动量守恒，机械能损失最大动量守恒，机械能损失最大碰撞前后碰撞前后动量是否动量是否共线共线对心碰撞对心碰撞(正碰正碰)碰撞前后速度共线碰撞前后速度共线非对心碰撞非对心碰撞(斜碰
8、斜碰)碰撞前后速度不共线碰撞前后速度不共线2碰撞和爆炸的比较碰撞和爆炸的比较名称名称比较项目比较项目爆炸爆炸碰撞碰撞相相同同点点过程过程特点特点都是物体间的相互作用突然发生，相互作用的力都是物体间的相互作用突然发生，相互作用的力为变力，作用时间很短，平均作用力很大，且远为变力，作用时间很短，平均作用力很大，且远大于系统所受的外力，所以可以认为碰撞、爆炸大于系统所受的外力，所以可以认为碰撞、爆炸过程中系统的总动量守恒。过程中系统的总动量守恒。能量能量情况情况都满足能量守恒，总能量保持不变都满足能量守恒，总能量保持不变不不同同点点动能、动能、机械能机械能情况情况有其他形式的能转化有其他形式的能转化
9、为动能，动能会增加，为动能，动能会增加，机械能不守恒。机械能不守恒。弹性碰撞时动能不变，非弹性碰撞时动能不变，非弹性碰撞时动能要损失，弹性碰撞时动能要损失，动能转化为内能，动能减动能转化为内能，动能减少，机械能不守恒。少，机械能不守恒。3.反冲运动反冲运动(1)反反冲冲运运动动是是相相互互作作用用的的物物体体之之间间的的作作用用力力与与反反作作用用力力产产生的效果。生的效果。(2)反反冲冲运运动动的的过过程程中中，如如果果合合外外力力为为零零或或外外力力的的作作用用远远小小于物体间的相互作用力，可利用动量守恒定律来处理。于物体间的相互作用力，可利用动量守恒定律来处理。(1)计算与计算与C碰撞前
10、瞬间碰撞前瞬间AB的速度；的速度；(2)根根据据AB与与C的的碰碰撞撞过过程程分分析析k的的取取值值范范围围，并并讨讨论论与与C碰撞后碰撞后AB的可能运动方向。的可能运动方向。代入数据解得：代入数据解得：k6此时此时AB的运动方向与的运动方向与C相反相反若若AB与与C发发生生碰碰撞撞后后AB的的速速度度为为0，由由动动量量守守恒恒定定律律得得2mv2kmv代入数据解得代入数据解得k4总上所述得总上所述得 当当2k4时，时，AB的运动方向与的运动方向与C相同相同当当k4时，时，AB的速度为的速度为0当当4k6时，时，AB的运动方向与的运动方向与C相反。相反。答案：答案：见解析见解析触触 及及 高
11、高 考考1动动量量守守恒恒定定律律属属于于高高考考热热点点，动动量量概概念念的的考考查查也也是是个个重点。重点。2以以碰碰撞撞、反反冲冲、爆爆炸炸、相相互互摩摩擦擦打打滑滑等等为为情情景景，与与能能量转化与守恒定律结合起来考查在高考题中出现频率较高。量转化与守恒定律结合起来考查在高考题中出现频率较高。3动动量量定定理理和和动动量量守守恒恒定定律律在在实实际际生生活活、生生产产、 新新科科技技中中的的应应用用等等题题目目在在高高考考中中可可能能增增加加。据据此此在在学学习习中中要要重重视视这这部部分分基基本本概概念念、基基本本理理论论的的理理解解，并并培培养养用用其其定定性性分分析析讨讨论论问问
12、题题的能力。的能力。考考 题题 探探 析析联立联立式并代入数据得式并代入数据得v21m/s由由于于冰冰块块与与斜斜面面体体分分离离后后的的速速度度与与小小孩孩推推出出冰冰块块后后的的速速度度相同且处在后方，故冰块不能追上小孩。相同且处在后方，故冰块不能追上小孩。答案：答案：(1)20kg(2)冰块不能追上小孩冰块不能追上小孩点点评评：本本题题是是能能量量与与动动量量的的综综合合应应用用，意意在在考考查查考考生生应应用用动量守恒定律及功能关系综合解题的能力。动量守恒定律及功能关系综合解题的能力。临临 场场 练练 兵兵C卫星在轨道卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度的任何位置都具有相同加速度D卫
13、星在轨道卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量的任何位置都具有相同动量答案：答案：B答案：答案：A答案：答案：守恒；不守恒守恒；不守恒解解析析：轻轻绳绳断断开开前前，A、B做做匀匀速速运运动动，系系统统受受到到的的拉拉力力F和和摩摩擦擦力力平平衡衡，合合外外力力等等于于零零，即即FfAfB0，所所以以系系统统动动量量守守恒恒；当当轻轻绳绳断断开开B静静止止之之前前，A、B系系统统的的受受力力情情况况不不变变，即即FfAfB0，所所以以系系统统的的动动量量依依然然守守恒恒；当当B静静止止后后，系系统统的的受受力力情情况况发发生生改改变变，即即FfAmAa，系系统统合合外外力力不不等等于于零零，系统动量不守恒。系统动量不守恒。
