高中物理3 动量守恒定律导学案及答案

3动量守恒定律

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学习目标

1.知道系统、内力、外力的概念

2.理解动量守恒定律的内容及表达式，理解其守恒的条件．(重点)

3.了解动量守恒定律的普遍意义，会用动量守恒定律解决实际问题．(重点、难点)

预习导学

一、系统、内力、外力

1．系统

相互作用的两个或多个物体组成的（      ）

2．内力

系统（      ）物体间的相互作用力．

3．外力

系统（      ）的物体对系统（      ）的物体的作用力．

二、动量守恒定律

1．内容

如果一个系统不受（      ）或者所受（      ）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：p1＋p2＝（        ）或m1v1＋m2v2＝（          ）.

3．适用条件

系统不受（      ）或者所受（      ）的矢量和为零．

 判一判　

1.(1)对于由几个物体组成的系统，物体所受的重力为内力． (    )

(2)某个力是内力还是外力是相对的，与系统的选取有关． (    )

(3)一个系统初、末状态动量大小相等，即动量守恒． (    )

(4)只要合外力对系统做功为零，系统动量就守恒． (    )

(5)系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零． (    )

 做一做　

2．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

3．如图所示，A、B两个小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动，它们的动量大小分别为p1和p2，碰撞后A球继续向右运动，动量大小为p1′，此时B球的动量大小为p2′，则下列等式成立的是(　　)

A．p1＋p2＝p1′＋p2′

B．p1－p2＝p1′－p2′

C．p1′－p1＝p2′＋p2

D．－p1′＋p1＝p2′＋p2

师生互动1

1．对动量守恒定律的理解

(1)研究对象：（                     ）．

(2)对系统“总动量保持不变”的理解

①系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等，不能误认为只是初、末两个状态的总动量相等．

②系统的总动量保持不变，但系统内每个物体的动量可能都在不断变化．

③系统的总动量指系统内各物体动量的矢量和，总动量不变指的是系统的总动量的大小和方向都不变．

2．动量守恒定律成立的条件

(1)（                         ）．

(2)（                                      ）．

3．动量守恒定律的“五性”

【例1】　(多选)如图所示，光滑水平面上两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(　　)

A．两手同时放开后，系统总动量始终为零

B．先放开左手，后放开右手，动量不守恒

C．先放开左手，后放开右手，总动量向左

D．无论何时放手，两手放开后在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零

变式1．如图所示，小车与木箱静止放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上向右用力迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法正确的是(　　)

A．男孩和木箱组成的系统动量守恒  

B．小车与木箱组成的系统动量守恒

C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒

D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同

师生互动2  动量守恒定律的应用

1．动量守恒定律的三种表达式

(1)p＝p′或m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′，大小相等，方向相同)．

(2)Δp1＝－Δp2或m1Δv1＝－m2Δv2(系统内一个物体的动量变化量与另一物体的动量变化量等大反向)．

(3)Δp＝p′－p＝0(系统总动量的变化量为零)．

2．应用动量守恒定律的解题步骤

↓

↓

↓

↓

【例2】　如图所示，质量为mB的平板车B上表面水平，开始时静止在光滑水平面上，在平板车左端静止着一质量为mA的物体A，一颗质量为m0的子弹以v0的水平初速度射入物体A，射穿A后速度变为v，子弹穿过物体A的时间极短．已知A、B之间的动摩擦因数不为零，且A与B最终达到相对静止．求：

(1)子弹射穿物体A的瞬间物体A的速度vA；

(2)平板车B和物体A的最终速度v共．(设车身足够长)  

变式 例2中，若子弹未从物体A中射出，则平板车B和物体A的最终速度v共是多少？

2．一辆质量m1＝3.0×103 kg的小货车因故障停在车道上，后面一辆质量m2＝1.5×103 kg的轿车来不及刹车，直接撞入货车尾部失去动力．相撞后两车一起沿轿车运动方向滑行了s＝6.75 m停下．已知车轮与路面间的动摩擦因数μ＝0.6，求碰撞前轿车的速度大小．(重力加速度取g＝10 m/s2)

练习

1．(多选)关于动量守恒的条件，下面说法正确的是(　　)

A．只要系统内有摩擦力，动量就不可能守恒

B．只要系统所受合外力为零，系统动量就守恒

C．系统加速度为零，系统动量一定守恒

D．只要系统所受合外力不为零，则系统在任何方向上动量都不可能守恒

2．一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，木块A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示．则在子弹射入木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，下列说法正确的是(　　)

A．动量守恒，机械能守恒

B．动量不守恒，机械能守恒

C．动量守恒，机械能不守恒

D．无法判定动量、机械能是否守恒

3．如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块．木箱和小木块都具有一定的质量．现使木箱获得一个向右的初速度v0，则(　　)

A．小木块和木箱最终都将静止  

B．小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动

C．小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动

D．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动

4．甲、乙两人站在光滑的水平冰面上，他们的质量都是M，甲手持一个质量为m的球，现甲把球以对地为v的速度传给乙，乙接球后又以对地为2v的速度把球传回甲，甲接到球后，甲、乙两人的速度大小之比为(忽略空气阻力)(　　)

A．　　　　　　 B．

C．　 D．

体系构建：画出本课题的思维导图

学习评价（3颗星合格，4颗星以上优秀）