1.3节动量守恒定律课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

第节3动量守恒定律高中物理选择性必修第一册第一章1.能运用动量定理和牛顿第三定律分析碰撞现象中的动量变化。2.在了解系统、内力和外力的基础上，理解动量守恒定律。3.能够运用动量守恒定律分析生产生活中的有关现象。4.了解动量守恒定律的普遍适用性和牛顿运动定律适用范围的局限性。学习目标引入在连续的敲打下，平板车会怎样运动呢？两个人的速度之间有怎样的关系呢？在冰壶比赛中，一只冰壶撞击另一只冰壶后，两只冰壶的运动状态都将发生变化，这种碰撞类运动有什么规律？如图，在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物体A、B，质量分别是m1和m2，沿同一直线向同一方向运动，速度分别是v1和v2，v2＞v1。当B追上A时发生碰撞。碰撞后A、B的速度分别是v1′和v2′。碰撞时，两物体之间力的作用时间很短，用Δt表示。一、相互作用的两个物体的动量变化Bv2m2Av1m1Bv2'm2Av1'm1碰撞过程F1F2m2m1对A应用动量定理：对B应用动量定理：根据牛顿第三定律：得两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和Bv2m2Av1m1Bv2'm2Av1'm1碰撞过程F1F2m2m1思考：碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力情况是怎样？两个碰撞的物体在所受外部对它们的作用力的矢量和为0的情况下动量守恒。内力：系统中物体间的作用力叫做内力。外力：系统以外的物体施加给系统内物体的力，叫做外力。m2m1F1F2N1G1N2G2系统二、动量守恒定律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。这就是动量守恒定律。1、内容：2、表达式：(1)p＝p′，系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′(2)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和。(3)Δp1＝－Δp2，相互作用的两个物体动量的增量等大反向。(4)Δp＝0，系统总动量的增量为零。3、适用条件(1)系统不受外力；(理想条件)(2)系统受到外力，但外力的合力为零；(实际条件)(3)系统所受合外力虽然不为零，但系统的内力远大于外力时，如碰撞、爆炸等现象中，系统的动量可看成近似守恒；在光滑水平面上有两个载有磁铁的相对运动的小车，两小车组成的系统动量守恒么？N2G2N1G1F1F2两小车在运动过程中，相互排斥的磁力属于内力，整个系统的外力即重力和支持力的和为零，所以系统动量守恒。例1.把一支枪水平地固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上，枪发射出子弹时，下列关于枪、子弹和车的说法正确的是()A．枪和子弹组成的系统水平方向动量守恒B．枪和车组成的系统水平方向动量守恒C．若忽略子弹和枪管之间的摩擦，枪、车和子弹组成的系统水平方向动量才近似守恒D．枪、子弹和车组成的系统水平方向动量守恒(1)题中涉及哪几个系统？【几点提示】提示：枪和子弹组成的系统；枪和车组成的系统；枪、子弹和车三者组成的系统。(2)试分析各系统在竖直方向的受力情况。提示：三个系统在竖直方向所受合外力均为零。(3)试分析各系统在水平方向的受力情况。提示：车对枪和子弹组成的系统有水平外力；子弹对枪和车组成的系统有水平外力；枪、子弹和车三者组成的系统在水平方向不受外力作用。答案：D例:在列车编组站里，一辆质量为1.8×104kg的货车在平直轨道上以2m/s的速度运动，碰上一辆质量为2.2×104kg的静止货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰撞后的运动速度。审题指导③本题中研究的是哪一个过程？该过程的初状态和末状态分别是什么？①本题中相互作用的系统是什么？②分析系统受到哪几个外力的作用？是否符合动量守恒的条件？碰撞前、后地面摩擦力和空气阻力远小于内力动量守恒

m1m2系统N1N2F2内力外力F1G1G2例:在列车编组站里，一辆质量为1.8×104kg的货车在平直轨道上以2m/s的速度运动，碰上一辆质量为2.2×104kg的静止货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰撞后的运动速度。

m1m2解：以碰前货车的运动方向为正方向，则v1=2

m/s

，v2=0两车结合后的速度为v。两车碰撞前的总动量为两车碰撞后的总动量为由动量守恒定律可得：所以代入数值，得v=0.9m/s

⑴找：找研究对象(系统包括那几个物体)和研究过程；⑵析：进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或在某一方向是否守恒)；⑶定：规定正方向，确定初末状态动量正负号；⑷列：由动量守恒定律列方程；⑸解：解方程，得出最后的结果，并对结果进行分析。应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法例：一枚在空中飞行的火箭质量为m，在某时刻的速度为v，方向水平，燃料即将耗。此时，火箭突然炸裂成两块(如图)，其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去，速度为v1。求炸裂后另一块的速度v2。炸裂前，可以认为火箭是由质量m1和（m-m1）的两部分组成，火箭的炸裂过程可以看作炸裂的两部分相互作用的过程。在炸裂过程中，火箭受到重力的作用，所受合外力的矢量和不为0，但是所受的重力远小于爆炸时的作用力，所以可以近似认为系统满足动量守恒定律。火箭炸裂前的总动量为炸裂后的总动量为根据动量守恒定律可得：解出解：以的方向为正例：一枚在空中飞行的火箭质量为m，在某时刻的速度为v，方向水平，燃料即将耗。此时，火箭突然炸裂成两块(如图)，其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去，速度为v1。求炸裂后另一块的速度v2。

m1m-m11、动量守恒定律只涉及过程始末两个状态,与过程中力的细节无关。2、动量守恒定律不仅适用于宏观、低速问题，而且适用于高速、微观的问题。3、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一切领域。三、动量守恒定律的普适性牛顿运动定律解决问题要涉及整个过程的力。这些领域，牛顿运动定律不在适用。本课小结1、定律内容：一个系统不受外力或所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。2、公式表达：3、适用条件：理想条件、实际条件、近似条件、单向条件4、应用动量守恒定律解题(1)p＝p′(2)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(3)Δp1＝－Δp2(4)Δp＝0当堂检测1.如图所示，光滑水平面上两玩具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（）DA.两手同时放开后，系统总动量始终为非零的某一数值B.先放开左手，后放开右手，之后动量不守恒C.先放开左手，后放开右手，总动量向右D.无论何时放手，两手放开后的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零提示：①只放开一只手，合外力不为零，系统的动量不守恒；②两只手都放开后，合外力为零，系统动量守恒；③两手都放开后系统动量的大小取决于两手放开前动量的大小。2.如图所示，质量为m的人站立于质量为M的平板车上，人与车以大小为v0的速度在光滑水平面上向东运动。某时刻人相对平板车以大小为v′的速度竖直跳起，人跳起后车的速度大小为

（）BA.v0-v1

B.v0

C.D.解析：人和车在水平方向上动量守恒，当人相对车竖直跳起时，取向东为正方向，根据水平方向动量守恒得（m+M）v0=（m+M）v，故人跳起后车的速度大小为v=v0，方向向东，故B正确。3.如图所示，在光滑水平面上有两个木块A、B，木块B静止，且其上表面左端