高中物理 第十六章 动量守恒定律 2 动量和动量定理名师导航学案 新人教版选修3-5.doc

2 动量守恒定律名师导航知识梳理1.在物理学中，物体运动速度和它本身质量的乘积叫做这个物体的_，常用p表示，动量是_，其方向由_决定.2.动量守恒的条件是_.疑难突破 如何判断一个具体的物理过程中动量是否守恒？剖析：要判断一个具体的物理过程中动量是否守恒，首先要对这一系统进行受力分析，再根据受力情况进行判断.下列情况下，动量守恒定律成立.（1）物体不受外力作用；（2）物体受外力作用，但合外力为零；（3）物体受外力作用，合外力也不为零，但合外力远远小于物体间的相互作用力（即系统内力）；（4）物体受外力作用，合外力也不为零，但在某一方向上合力为零，则物体在这一方向上动量守恒.问题探究问题：通过实验验证在合外力为零的情况下动量是否守恒.探究：1.实验仪器：气垫导轨（带光电门）、电子计时器、两个质量相等的滑块（带挡光片）、弹簧.2.实验步骤：如图16-2-1组装仪器，给气垫导轨通气.图16-2-13.将两个滑块放在导轨上，用细线连接两滑块使弹簧处于压缩状态.4.用火柴烧断细线，观察电子计时器读数并记录数据，请同学们自己完成实验和数据处理工作.探究结论：在合外力为零或系统内力远远大于合外力的情况下，系统动量守恒.典题精讲【例1】把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上，枪发射出子弹时，关于枪、子弹和车的下列说法中正确的是（ ）a.枪和子弹组成的系统动量守恒b.枪和车组成的系统动量守恒c.若忽略不计子弹和枪筒间的摩擦，枪、车和子弹组成的系统动量才近似守恒d.枪、子弹和车组成的系统动量守恒思路解析：枪发射子弹的过程中，它们的相互作用力是火药的爆炸力和射出子弹时子弹与枪管的摩擦力，枪和车一起在水平地面上做变速运动，枪和车之间也有相互作用力，如果选取枪和子弹为系统，则车给枪的力为外力，故a错误.如果选取枪和车为系统，则子弹给枪的力为外力，b错误.如果以车、枪、子弹组成的系统为研究对象，则子弹和枪筒之间的摩擦不是外力，故不存在忽略的问题，c错误.子弹、枪、车组成的系统水平方向上不受外力，故整体动量守恒，d项正确.答案：d【例2】如图16-2-2所示，设车厢长为l、质量为m，静止在光滑的水平面上，车厢内有一质量为m的物体以初速度v0向右运动，与车厢壁来回碰撞n次后，静止在车厢中.这时车厢速度是（ ）图16-2-2a.v0，水平向右 b.0c.，水平向右 d.，水平向左思路解析：物体和车厢组成的系统所受的合外力为零，物体与小车碰撞n次的过程中系统的动量守恒.只考虑初、末状态，而忽略中间过程，则m的初速度为v1=v0，m的初速度为v0=0；作用后它们的末速度相同，即v1=v2=v.由动量守恒定律可得mv0=（m+m）v，解得v=，方向与v0相同.答案：c知识导学 动量守恒定律的适用条件是：系统不受外力或所受合外力为零，系统的内力远远大于外力，能够熟练掌握和灵活地运用动量守恒定律是本节的基本要求，也是本节的学习重点.疑难导析 在进行受力分析和判断动量是否守恒的时候要注意以下几点：（1）动量守恒定律不仅适用于两个物体间的相互作用，也适用于多个物体间的相互作用.（2）两个物体发生作用时，如果动量守恒，它们的动量变化的大小相等、方向相反.（3）动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一，既适用于宏观物体也适用于微观粒子，关于这一点我们还要在后续章节中继续学习.问题导思 做本实验时应该注意以下几点：（1）在把滑块置于气垫导轨上之前必须要先给导轨通气，如果先不通气，把滑块放在导轨上，就会损坏导轨，使其变得不光滑，从而影响导轨的使用寿命.（2）在安装光电门时，要注意两个光电门之间要保持一定的距离.（3）在滑块上安装挡光片时，要注意挡光片的方向要一致，并且要保证其在挡光片通过光电门时能够挡光计时，如果挡光片不能挡光，本实验就根本无法进行.（4）要把两个滑块组成的系统放在两个光电门的中间部位，以保证在进行实验时两个挡光片都能够挡光.（5）在进行实验前要对计时器进行归零处理，以防止记录数据时出现错误.典题导考绿色通道：在使用动量守恒定律时，一定要注意守恒的条件，不要盲目使用，注意选取好研究对象及外力作用的方向，也许整个系统动量不守恒，但在某个方向上动量守恒.【典题变式1】小船相对于地面以速度v1向东行驶，若在船上以相对地面的相同速率v水平向西抛出一个质量为m的重物，则小船的速度将（ ）a.不变 b.减小 c.增大 d.改变方向思路解析：根据动量守恒定律得：物体的速度由零开始增大，而方向又与船的行驶方向相反，故船的速度要增大，选项c正确.答案：c绿色通道：动量守恒定律在处理较复杂的问题时要比牛顿运动定律更简单明了，动量守恒定律不需要考虑中间过程，只要符合守恒条件，我们就只需要考虑它们的初、末状态即可.【典题变式2】