高中物理第一轮总复习 第13章 第2讲 动量守恒定律的应用学案（教师版）新人教版

1、 “动量守恒定律”的普遍适用性体现在：它既可用于解决物体的低速运动问题，又可处理接近于光速的物体的高速运动问题它既可用于解决宏观物体间的相互作用问题，又可处理微观粒子间的相互作用问题因此它比“牛顿定律”的适用范围要广泛得多动量守恒定律是自然界中最重要、最普遍的规律之一 1物理规律总是在一定条件下得出和应用的，因此在分析动量是否守恒时，不但要弄清楚取谁(或哪个系统)作为研究对象还要注意过程阶段的选取，判断各阶段是否满足物理规律的条件 2若系统某过程动量不守恒，把外力正交分解后某方向上的合外力为零，则该方向上动量守恒 3系统在某过程中动量守恒，则系统在该过程中每时刻的动量和保持恒定，当系统中各物体

2、的质量不变时，有各质量与平均速度的乘积的矢量和恒定，由此可用来求位移，例如人船模型问题 4动量问题要注意方向性，当所求的未知量不能直接确定它的方向时，一般用以下方法来处理：(1)明确规定正方向，再根据求解未知量的正负来确定 (2)对于已知方向的物理量，用来表示它的字母只用来表示大小，另用正、负来表示方向 1恰当选取系统 例1：(2009扬州市期末)一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射，到达最高点时速度为v，炮弹在最高点爆炸成两块，其中一块恰好做自由落体运动，质量为 .求另一块爆炸后瞬时的速度大小 方法点拨：本题选择炮弹在最高点研究系统水平方向的动量的情况，避开了物体在空中的曲线运动的复杂情况

3、，使得问题可以简单解决，这正是动量守恒解决问题的优势所在 变式训练1：在平直的公路上，质量为M的汽车牵引着质量为m的拖车匀速行驶，速度为v.在某一时刻拖车脱钩了若汽车的牵引力保持不变，在拖车刚刚停止运动的瞬间，汽车的速度多大？解析：在拖车和汽车脱钩前，两者共同向前做匀速直线运动，汽车和拖车构成的系统所受合外力为零脱钩后，拖车做匀减速运动，汽车做匀加速运动，它们各自所受的合外力都不为零，但是由于汽车的牵引力不变，汽车和拖车各自受到的摩擦阻力不变如果仍然以两者构成的系统为研究对象，系统所受外力之和仍然为零，整个过程动量守恒，所以有：(Mm)vMv，拖车刚停止时汽车的速度：v(Mm)v/M.2多过程

4、多物体的动量守恒例：如图1321所示，在光滑的水平面上有两块并列放置的木块A与B，已知A的质量是500g，B的质量是300g，有一质量为80g的小铜块C(可视为质点)以25m/s的水平初速度开始在A的表面滑动铜块最后停在B上，B与C一起以2.5m/s的速度共同前进求(1)木块A最后的速度vA；(2)C离开A时的速度vC.图1321 解析：C在A上滑动时，选A、B、C作为一个系统，其总动量守恒，则 mCv0mCvC(mAmB)vA C滑到B上后A做匀速运动，再选B、C作为一个系统，其总动量也守恒，则 mCvCmBvA(mBmC)vBC 也可以研究C在A、B上面滑动的全过程，在整个过程中，A、B、

5、C组成系统的总动量守恒，则： mCv0mAvA(mBmC)vBC 把上述三方程式中的任意两个联立求解即可得到vA2.1m/s，vC4m/s.方法点拨：解决多个过程动量守恒的问题，一是动量守恒的系统和过程如何确定，二是碰撞后的各个物体的运动状态如何确定 3人船模型 例：某人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始人从船头走向船尾设水的阻力不计，那么在这段时间内关于人和船的运动情况判断错误的是()A人匀速行走，船匀速后退，两者速度大小与它们的质量成反比B人加速行走，船加速后退，而且加速度大小与它们的质量成反比C人走走停停，船退退停停，两者动量总和总是为零D当人从船头走到船尾停止运动后，船由于惯性还会继续后退一段距离故人前进的速度跟船后退的速度大小总跟它们的质量成反比，但人的速度和船的速度成正比故人走船走，人快船快，人慢船慢，人停船停即A、C的判断是正确的由于人和船间的相互作用力大小相等，由牛顿第二定律知，m人a人Ma船，即人和船的加速度大小跟它们的质量成反比，B的判断