高中物理 精讲精练精析 第3点 三点诠释动量守恒定律 粤教版选修35.doc

第3点三点诠释动量守恒定律动量守恒定律是自然界中的一条普适规律，其表述为：物体在碰撞时，如果系统所受到的合外力为零，则系统的总动量保持不变下面从四个方面谈谈对动量守恒定律的理解一、动量守恒定律的研究对象从动量守恒定律的表述中不难看出， 其研究对象是由两个或两个以上的物体所组成的系统，研究对象具有系统性 二、动量守恒的条件在定律表述中，明确提出了动量守恒的条件，即“系统所受到的合外力为零”对守恒条件的掌握应注意其全面性：1严格的“守恒”条件系统所受到的合外力为零2“守恒”条件的外延(1)当系统在某一方向上所受到的合外力为零时，则系统在这一方向上遵守动量守恒定律(2)当系统内力远大于外力时，该系统近似遵守动量守恒定律三、“守恒”的含义定律中的“守恒”有两层含义(1)系统作用前后总动量的大小和方向都不变；(2)在整个动量守恒的过程中，系统在任意两个状态下的总动量都相等四、动量守恒定律的两种表达式对动量守恒定律的认识角度不同，将得到两种不同的表达式：(1)守恒式：p1p2p1p2，其含义是：系统作用前后的总动量相等(2)转移式：p1p2，其含义是：系统中某一部分物体动量的增加量等于另一部分物体动量的减少量对点例题光滑水平面上放着一质量为m的槽，槽与水平面相切且光滑，如图1所示，一质量为m的小球以速度v0向槽运动，若开始时槽固定不动，求小球上升的高度(槽足够高)若槽不固定，则小球上升的高度？图1解题指导槽固定时，设球上升的高度为h1，由机械能守恒得mgh1mv解得h1槽不固定时，设球上升的最大高度为h2，此时两者速度为v.由动量守恒定律得：mv0(mm)v由机械能守恒得：mv(mm)v2mgh2解得h2答案点拨提升槽固定时，球沿槽上升过程中机械能守恒，到达最高点时，动能全部转化为球的重力势能；槽不固定时，球沿槽上升过程中，球与槽组成的系统在水平方向上不受外力，因此水平方向上动量守恒，由于该过程中只有两者间弹力和小球重力做功，故系统机械能守恒，当小球上升到最高点时，两者速度相同1(双选)如图2所示，在光图2滑的水平面上有一静止的斜面，斜面光滑，现有一个小球从斜面顶端由静止释放，在小球下滑的过程中，以下说法正确的是()a斜面和小球组成的系统动量守恒b斜面和小球组成的系统仅在水平方向上动量守恒c斜面向右运动d斜面静止不动答案bc解析斜面受到的重力、地面对它的支持力以及球受到的重力，这三个力的合力不为零(球有竖直向下的加速度)，故斜面和小球组成的系统动量不守恒，a选项错误但在水平方向上斜面和小球组成的系统不受外力，故水平方向动量守恒，b选项正确由水平方向动量守恒知斜面向右运动，c选项正确，d选项错误2如图3所示，质量为m的刚性斜面体静止在光滑的水平面上，一质量为m的子弹以速度v0的水平速度射到斜面体的斜面上并被斜面体沿竖直方向弹起，求子弹竖直弹起后斜面体的速度图3答案v0解析子弹与斜面体相互作用时，水平方向不受外力作用，故两者组成的系统水平方向动量守恒，有mv0mv，得vv0.3如图4所示，甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑水平面上匀速相向行驶，速率均为v06.0 m/s.甲车上有质量m1 kg的小球若干个，甲和他的车及所带小球总质量m150 kg，乙和他的车总质量m230 kg.甲不断地将小球一个一个地以v16.5 m/s的水平速度(相对于地面)抛向乙，并被乙接住问：甲至少要抛出多少个小球，才能保证两车不会相碰？图4答案15个解析两车不相碰的临界条件是它们最终的速度(对地)相同，由甲、乙和他们的车及所有小球组成的系统动量守恒