1.3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

第一章

动量守恒定律第3节动量守恒定律（第一课时）知识回顾F·Δt=

mv'

–mv0=Δp思考：若用动量定理分别研究两个相互作用的物体，会有新收获么？Fv0v'Fmm单个物体受力与动量变化量之间的关系注意：内力和外力的区分是相对的，只有在确定了系统后，才能确定内力和外力。系统：我们把两个（或多个）相互作用的物体构成的整体叫做一个力学系统。系统可按解决问题的需要灵活选取。

内力：系统中物体间的相互作用力叫做内力。外力：系统以外的物体施加给系统内任何一个物体的力，叫做外力。一、三个概念设置物理情景：在光滑水平面上做匀速运动的两个物体A、B，质量分别为m1和m2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是v1、v2，且v2>v1。当B追上了A时发生碰撞。碰撞后A、B的速度分别为v1′和v2′。Bv2m2Av1m1相互作用的两个物体的动量改变思考：下面我们用动量定理来分别研究A和B的动量变化！Bv2m2Av1m1Bv2'm2Av1'm1碰撞过程对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。F1F2m2m1相互作用的两个物体的动量改变m2m1思考：这两个物体碰撞前后动量和不变，碰撞时受力情况是怎样？Bv2m2Av1m1Bv2'm2Av1'm1F1F2碰撞过程m2m1F1F2N1G1N2G2两个碰撞物体所受外力的矢量和为0的情况下动量守恒。系统相互作用的两个物体的动量改变思考：A、B看成系统，哪些力是外力？矢量和为零G2、N2、G1、N1思考：A、B看成系统，外力矢量和是多少？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：（3）Δp＝0(系统总动量的变化量为零)二、动量守恒定律（1）p＝p′或m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(系统作用前的总动量等于作用后的总动量)．（2）Δp1＝－Δp2或m1Δv1＝－m2Δv2(系统内一个物体的动量变化与另一物体的动量变化等大反向)m2v2-m2v2′＝m1v1′-m1v1Δp1+Δp2=0(1)矢量性：动量守恒定律是矢量式，对于作用前后的运动方向都在同一直线上的问题，应选取统一的正方向。(2)瞬时性：动量是一个状态量，是作用前(或某一时刻)系统的动量和等于作用后(或另一时刻)系统的动量和。(3)相对性：速度相对于同一参考系,一般以地球为参考系。(4)普适性：不仅适用于低速宏观的系统,也适用于高速(接近光速)、微观(小到分子、原子的尺度)的系统。3.理

解(1)理想条件：系统内的任何物体都不受外力作用。(2)实际条件：系统虽然受到外力，但是系统所受外力的矢量和为零。4.适用条件：如图，静止在光滑水平面上的两辆小车用细线相连，中间有一个压缩了的轻质弹簧。烧断线后，由于弹力作用，两辆小车分别向左、右运动。思考与讨论两小车分别向左、右运动，他们获得了动量，但两小车的动量方向相反，系统动量的矢量和仍然为0，等于系统的初动量。问题：小车A的动量怎样变化？小车B的动量怎样变化？小车A和小车B组成的系统动量守恒吗？AB

一辆平板车停止在光滑水平面上，车上一人用大锤敲打车的左端，如下图所示，在锤的连续敲打下，这辆平板车将()A.左右来回运动B.向左运动C.向右运动D.静止不动A【解析】对人、铁锤和平板车组成的系统，系统外力之和为0，系统总动量守恒。当锤头打下去时，锤头向右运动，车就向左运动；举起锤头，锤头向左运动，车就向右运动；连续敲击时，车就左右运动；一旦锤头不动，车就会停下。实验验证思考1：以子弹、木块和弹簧为系统，在整个过程中系统动量守恒吗？问题：已知水平面光滑，子弹极短时间内水平射入木块后留在其中，并一起向右压缩弹簧。思考2：以子弹、木块为系统，在子弹打入木块的过程中系统动量守恒吗？

(1)理想条件：系统内的任何物体都不受外力作用。(2)实际条件：系统虽然受到外力，但是系统所受外力的矢量和为零。4.适用条件：(3)近似条件：系统所受合力不为零，但系统内力远大于外力。如汽车碰撞或者炮弹爆炸瞬间。1.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。典例分析思维引导①

研究对象：运动的货车与静止的货车组成的系统。（该系统的动量是否守恒？为什么？）②

研究过程：可以将碰前定为初状态，碰后一起运动定为末状态。③

定正方向：选取运动货车的初速度方向为正，分别表示碰前和碰后系统的速度。（对地速度）④

列式求解：根据系统的动量守恒列出方程，等号左边为初动量，右边为末动量。解：两辆货车碰撞过程中由于内力远大于外力，系统动量守恒。以货车运动方向为正方向，根据动量守恒定律p＝p′有：m1v1=(m1+m2)v代入数据解得：v=0.9m/s因此说明两车结合之后仍然向正方向运动。典例分析

2.一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，燃料即将耗尽。此时，火箭突然炸裂成两块，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。典例分析思维引导①

研究对象：②

研究过程和系统初、末动量：④

规定正方向，列式求解：③

适用规律：

甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲推乙后，两人向相反方向滑去。已知甲的质量为45kg，乙的质量为50kg，甲的速率与乙的速率之比是多大？典例分析甲、乙两个物体沿同一直线相向运动，甲物体的速度是6m/s，乙物体的速度是2m/s。碰撞后两物体都沿各自原方向的反方向运动，速度都是4m/s。求甲、乙两物体的质量之比。典例分析

斜面置于光滑水平面上，木块沿光滑斜面滑下，则木块与斜面组成的系统受到几个作用力？哪些力是内力？哪些是外力？系统动量守恒吗？竖直方向失重：N<(M+m)g系统动量不守恒NMgmgN1N’1某个方向的系统动量守恒思考：思考：在物块下滑的过程中系统水平方向动量守恒吗？系统水平方向动量守恒(1)理想条件：系统内的任何物体都不受外力作用，如星球、微观粒子的碰撞。(2)实际条件：系统虽然受到外力，但是系统所受外力的矢量和为零。动量守恒定律4.适用条件：(3)近似条件：系统所受合外力不为零，但系统内力远大于外力。如汽车碰撞或者炮弹爆炸瞬间。(4)单向条件：系统在某一方向上合外力为0，则该方向动量守恒。某机车以0.4m/s的速度驶向停在铁轨上的7节车厢，与它们对接。机车与第一节车厢相碰后，它们连在一起具有一个共同的速度，紧接着又与第二节车厢相碰，就这样，直至碰上最后一节车厢。设机车和车厢的质量都相等，求：与最后一节车厢碰撞后车厢的速度。铁轨的摩擦忽略不计。典例分析细线下吊着一个质量为M的静止沙袋，沙袋到细线上端悬挂点的距离为L。一颗质量为m的子弹水平射入沙袋并留在沙袋中，随沙袋一起摆动。已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是θ，求子弹射入沙袋前的速度。典例分析⑴找：找研究对象(