动量守恒定律+-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

第一章3.动量守恒定律学习目标1.通过实验和理论推导,理解动量守恒定律,能用其解决生产生活中的有关现象。(物理观念)2.了解内力、外力的概念,理解动量守恒的条件、动量守恒定律的确切含义及表达式。(物理观念)3.知道动量守恒定律的普适性和牛顿运动定律的适用范围和局限性。(科学思维)4.体会用动量守恒定律分析物理问题的方法,体会自然界的和谐统一。(科学态度与责任)基础落实必备知识全过关一、相互作用的两个物体的动量改变1.构建相互作用模型

不受摩擦力的作用如图所示,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。

能发生碰撞碰撞后A、B的速度分别是v1'和v2'。碰撞过程中A所受B对它的作用力是F1,B所受A对它的作用力是F2。碰撞时,两物体之间力的作用时间很短,用Δt表示。2.推导过程(1)根据动量定理,物体A动量的变化量等于它所受作用力F1的冲量,即F1Δt=

。①

(2)物体B动量的变化量等于它所受作用力F2的冲量,即F2Δt=

。②

(3)由牛顿第三定律知F1

-F2。③

(4)整理①②③得m1v1'+m2v2'=m1v1+m2v2。

碰后总动量

碰前总动量m1v1'-m1v1m2v2'-m2v2=3.归纳总结两个碰撞的物体在所受外部对它们的作用力的矢量和为

的情况下

守恒。

总量保持不变

【要点提示】

物体间相互作用不改变物体间总动量。

0动量二、动量守恒定律1.系统及系统的内力和外力

强调物体间的相互作用(1)系统:由两个(或多个)相互作用的物体构成的整体叫作一个

,简称

。

(2)内力:系统中

的作用力。

(3)外力:系统以

的物体施加给系统

物体的力。

力学系统系统物体间外内2.动量守恒定律(1)内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为

,则这个系统的总动量保持不变。

指系统内各物体动量的矢量和(2)表达式:m1v1'+m2v2'=

。

3.适用条件系统不受外力或者所受外力的

为零。

4.普适性动量守恒定律适用范围非常广泛,

(接近光速)、

(小到分子、原子的尺度)领域均适用。

【要点提示】

动量守恒定律的成立具有条件性。0m1v1+m2v2矢量和高速微观微思考·情境探究情境12025年中国杯世界花样滑冰大奖赛双人滑自由滑比赛在重庆华熙文化体育中心举行。比赛中,两个运动员静立在赛场中央,互推后各自沿直线后退,然后进行各种表演(假设双人滑冰场地为光滑冰面)。(1)在互推前两人的总动量为零,互推后两人的总动量还为零吗?(2)相互作用的两人的总动量遵循什么规律?提示

(1)因为相互作用,两运动员受到的冲量等大、反向,动量的变化量等大、反向,故互推后两人的总动量还为零。(2)总动量保持不变。情境2如图所示,光滑的水平面上两小车中间夹一压缩的轻弹簧,两手分别按住小车使它们静止,对两车及弹簧组成的系统,试分析:(1)若只放开左手,系统的总动量是否守恒?(2)若左右两手同时释放,系统的总动量是否守恒?提示

(1)只放开左手,系统受到右手的外力作用,动量不守恒。(2)左右两手同时释放,系统所受外力的矢量和为零,动量守恒。情境3粗糙水平面上,向右运动的物块A与向左运动的物块B发生碰撞,碰撞时间极短。(1)该碰撞过程中A、B组成的系统动量是否守恒?(2)若系统动量守恒,简要分析为什么?提示

(1)该碰撞过程中A、B组成的系统动量守恒。(2)碰撞时间极短,相互碰撞的作用力远大于摩擦力,满足动量守恒定律的适用条件。基础转化夯实基础提能力基础转化点1判断系统动量是否守恒

AI解读判断系统动量是否守恒的关键是对动量守恒定律条件的理解。常出现光滑水平面碰撞、冰面相互作用等情境,关键是忽略短暂过程中的微小外力(如摩擦力),快速判断系统所受外力的矢量和是否为零。

A

BCD

簧，地面光滑，弹簧突然释放后，下列说法正确的是(

)

基础转化点2动量守恒的简单应用

AI解读将动量守恒核心规律,转化为基础解题思路,衔接公式与入门应用,搭建公式到基础题型的转化桥梁,铺垫复杂应用。多结合一维碰撞、分离情境,需规定正方向,将矢量运算转化为代数运算,避免忽略速度方向导致计算错误。

D

BA.2

B.3

C.4

D.5

重难探究能力素养全提升命题角度

动量守恒定律的综合应用1.动量守恒定律的三种表达式(1)p=p',即系统相互作用前的总动量p和相互作用后的总动量p'大小相等、方向相同,系统总动量的求法遵循矢量运算法则。(2)Δp=p'-p=0,即系统总动量的增量为零。(3)Δp1=-Δp2,即将相互作用的系统内的物体分为两部分,其中一部分动量的增加量等于另一部分动量的减少量。2.涉及多物体的综合问题解题要点(1)明确研究系统(灵活选取单个物体或多个物体组成的系统,优先选外力的矢量和为零的系统);(2)划分运动过程(区分碰撞、分离、共同运动等不同阶段);(3)判断各过程守恒条件(多物体问题常需分段判断,忽略次要外力)列式求解。例题1(2025河南卷)两小车P、Q的质量分别为mP和mQ,将它们分别与小车N沿直线做碰撞实验,碰撞前后的速度v随时间t的变化分别如图甲和图乙所示。小车N的质量为mN,碰撞时间极短,则(

)甲

乙A.mP>mN>mQ

B.mN>mP>mQC.mQ>mP>mN

D.mQ>mN>mPD解析

碰撞时系统动量守恒,则P和N碰撞时mPvP+mNvN=mPvP'+mNvN',变形后有mP(vP-vP')=mN(vN'-vN),vP-vP'>vN'-vN,故mP<mN,同理,由于Q和N碰撞时vQ-vQ'<vN'-vN,所以mN<mQ,综上可知mQ>mN>mP,D正确。[教考衔接·高考分析]试题情境学习探索问题情境必备知识图像信息获取、动量守恒定律关键能力理解能力、推理论证能力教材链接与人教版教材选择性必修第一册第16页第5题相似,二者遵循规律相同、解题方法相同思维方法应用动量观点分析较简单的力学问题例题

2(多选)如图所示,小明站在光滑水平面上的静止小车上用力向右推静止的木箱①,木箱最终以速度v向右匀速运动②,小明和小车一起运动的速度为v1(未知)。已知木箱的质量为m,小明和小车的总质量为2m,木箱运动一段时间后与竖直墙壁发生无机械能损失的碰撞③,反弹回来后被小明接住④。小明与木箱、小车一起运动的速度为v2(未知),则(

)

AC

[教你析题]读取题干获取信息①小明(含小车)与木箱相互作用,动量守恒,推前总动量为0②推后,木箱的动量大小为mv,方向水平向右③木箱反弹速度大小为v,动量大小仍为mv,方向向左④小明(含小车)与木箱再次相互作用,动量守恒[教你破题]学以致用随堂检测全达标题型1

动量守恒的判断1.（2026重庆一中月考）下列说法正确的是(

)CA.不受外力作用的系统，其动量和机械能必然同时守恒B.物体动量发生变化，则物体的动能一定变化C.系统所受外力的矢量和为零，则系统的动量一定守恒D.外力对系统做的总功为零，则系统的动量一定守恒基础练习

2.（2025四川高坪中学开学考）关于系统动量是否守恒，下列说法正确的是(

)DA.图甲中静止在光滑水平面上的圆弧轨道顶端有一小球，小球由静止释放，在离开圆弧轨道前小球和圆弧轨道组成的系统动量守恒B.图乙中在光滑的水平地面上有两辆小车，在两小车上各绑一个条形磁铁，它们在磁力作用下相向运动的过程中动量不守恒C.图丙中一枚在空中飞行的火箭在某时刻突然炸裂成两块，在炸裂时系统动量不守恒D.图丁中子弹打进木块的瞬间子弹和木块组成的系统动量守恒

.

.3.（多选/2026山东鄄城一中月考）如图所示，有辆平板小车停放在光滑的水平地面上，平板小车上放置着两个质量不相等的物体甲和乙，起初甲、乙两物体间有一根被压缩的轻弹簧，轻弹簧与甲、乙两物体相连接，当两物体同时被释放后，则(

)ABDA.若甲、乙所受的摩擦力大小相等，则甲、乙组成系统的动量守恒B.若甲、乙所受的摩擦力大小相等，则甲、乙、小车组成系统的动量守恒C.若甲、乙与小车上表面间的动摩擦因数相同，则甲、乙组成的系统动量守恒D.若甲、乙与小车上表面间的动摩擦因数相同，则甲、乙、小车组成的系统动量守恒

题型2

动量守恒定律的应用

A

停在船上，不计水和空气的阻力，以向右为正方向，人停在船上时，小船的速度为(

)

B

题型3

某一方向动量守恒的应用

AC

A

.

.

题型4

多物体、多过程动量守恒问题

C

A

11.（多选/2026辽宁建平县实验中学月考）如图所示，一小车静止在光滑水平面上，甲、乙两人分别站在左右两侧，整个系统原来静止，当两人同时相向走动时小车向左运动，下列说法正确的是(

)ADA.若甲、乙质量相等，则甲的速率一定大于乙的速率B.若甲、乙质量相等，则甲的速率一定小于乙的速率C.若乙的速率大，则乙的质量一定大于甲的质量D.若乙的速率大，则乙的质量一定小于甲的质量

能力提升

D

D

.

..

.

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.

..