2017-2018学年高中物理 第十六章 动量守恒定律 3 动量守恒定律同步备课学案 新人教版选修3-5

1、3 动量守恒定律目标定位1.理解系统、内力、外力的概念.2.掌握动量守恒定律的内容及表达式，理解其守恒的条件.3.会用动量守恒定律解决实际问题一、系统、内力与外力1系统：相互作用的两个或多个物体组成了一个力学系统2内力：同一系统中，物体间的相互作用力3外力：系统以外的物体对系统施加的作用力二、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零，这个系统的总动量保持不变2表达式对两个物体组成的系统，常写成：p1p2p1p2或m1v1m2v2m1v1m2v2.3成立条件系统不受外力或所受外力矢量和为零【深度思考】(1)对某一系统来说一个力是内力，在另一情况下这个力能变成外力吗？(2)

2、如图1所示，甲、乙、丙三辆车碰撞发生追尾事故图1选甲、乙两车为系统，丙对乙的力是内力还是外力？甲和乙组成的系统动量守恒吗？选甲、乙、丙三车为系统，丙对乙的力是内力还是外力？三车组成的系统动量守恒吗？答案(1)能内力是系统内物体之间的作用力，一个力是内力还是外力不是固定的，要看选择的系统，当选择的系统发生变化时，这个力可能就会由内力变为外力，所以是内力还是外力关键看选择的系统(2)外力不守恒内力守恒【例1】(多选)如图2所示，A、B两物体质量之比mAmB32，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑当弹簧突然释放后，则()图2A若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B

3、组成系统的动量守恒B若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成系统的动量守恒C若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成系统的动量守恒D若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成系统的动量守恒解析如果A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，弹簧释放后，A、B分别相对小车向左、向右滑动，它们所受的滑动摩擦力FA向右，FB向左，由于mAmB32，所以FAFB32，则A、B组成的系统所受的外力之和不为零，故其动量不守恒，A选项错；对A、B、C组成的系统，A、B与C间的摩擦力为内力，该系统所受的外力的合力为零，故该系统的动量守恒，B、D选项均正确；若A、B所受摩擦力大小相同，则A、B组成

4、的系统的外力之和为零，故其动量守恒，C选项正确答案BCD(1)判断系统的动量是否守恒，要注意守恒的条件是不受外力或所受合外力为零因此要分清哪些力是内力，哪些力是外力(2)判断动量是否守恒，系统的划分非常重要，往往通过适当变换划入系统的物体来找到满足守恒条件的系统【例2】质量m110 g的小球在光滑的水平桌面上以v130 cm/s的速率向右运动，恰遇上质量为m250 g的小球以v210 cm/s的速率向左运动，碰撞后，小球m2恰好停止，则碰后小球m1的速度大小和方向如何？解析碰撞过程中，两小球组成的系统所受合外力为零，动量守恒设向右为正方向，则各小球速度为v130 cm/s，v210 cm/s；

5、v20.由动量守恒定律列方程m1v1m2v2m1v1m2v2，代入数据解得v120 cm/s.故小球m1碰后速度的大小为20 cm/s，方向向左答案20 cm/s方向向左1应用动量守恒定律的解题步骤 2特别注意：系统内各物体的动量必须相对于同一参考系，一般都是选地面为参考系，即各物体的速度都是相对地面的三、动量守恒定律的几个性质(1)矢量性：公式中的v1、v2、v1和v2都是矢量，只有它们在同一直线上，并先选定正方向，确定各速度的正、负(表示方向)后，才能用代数方法运算(2)相对性：速度具有相对性，公式中的v1、v2、v1和v2应是相对同一参考系的速度，一般取相对地面的速度(3)同时性：相互作

6、用前的总动量，这个“前”是指相互作用前同一时刻，v1、v2均是此时刻的瞬时速度，同理，v1和v2应是相互作用后同一时刻的瞬时速度(4)普适性：动量守恒定律是一个独立的实验定律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域【深度思考】光滑的水平面上，一质量为m的人站在质量为M的小车上，人和车均静止，当人相对于车以速度u跳出后，小车的速度v为多少？答案在应用动量守恒定律解题时，应注意式中所有速度必须是相对同一参考系，所有速度应是在同一时刻的瞬时速度设小车的速度为v，此方向为正方向由动量守恒定律得：0Mvm(vu)，得：v.【例3】将两个完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的两、乙两个小车上，水平面光滑开始时甲车速度大小为3 m/s，乙车速度大小为2 m/s，方向相反并在同一直线上，如图3所示图3(1)当乙车速度为零时，甲车的速度多大？方向如何？(2)由于磁性极强，故两车不会相碰，那么两车的距离最小时，乙车的速度是多大？方向如何？解析两个小车及磁铁组成的系统在水平方向不受外力作用，两车之间的磁力是系统内力，系统动量守恒设向右为正方向(1)据动量守恒得：mv甲mv乙mv甲，代入数据解得v甲v甲v乙(32) m/s1 m/s，方向向右(2)两车距离最小时，两车的速度相同，设为v，由动量守恒得：mv甲m