人教版 (2019)选择性必修 第一册动量守恒定律学案设计

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册动量守恒定律学案设计，共4页。学案主要包含了系统，动量守恒定律等内容，欢迎下载使用。
1．能区分内力与外力。
2．理解动量守恒定律的确切含义和表达式，知道定律的适用条件；会用动量守恒定律解决实际问题。
3．了解动量守恒定律的普适性。
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的一个 系统.
2.内力：系统中物体间的 .
3.外力：系统 的物体对 物体的作用力.
概念解读：
系统、内力、外力
（1）系统：相互作用的两个或多个物体物体组成系统。
内力：系统内的物体间的相互作用力。
外力：系统外部物体对系统内物体的作用力。
（2）合理选择系统
在研究复杂的相互作用时，逐一分析物体的受力情况非常困难，且容易出错，但如果把若干个物体看成一个系统，那么分析受力情况就会简单很多，所以在解决复杂的问题时，要根据实际需要和求解问题的方便程度，合理选择系统。
（3）内力和外力的相对性：一个力是内力还是外力关键看所选择的系统，如甲、乙、丙三物体均有相互作用，如果以三个物体为系统，则甲、乙、丙相互之间的作用均为内力；如果以甲、乙两个物体为系统，则甲、乙间的相互作用为内力，丙对甲、乙的作用为外力。
二、动量守恒定律
1.内容：如果一个系统不受 ，或者所受外力的矢量和为 ，这个系统的总动量保持 .
2.表达式：m1v1＋m2v2＝ (作用前后总动量相等).
3.适用条件：系统不受外力或者所受外力的矢量和为 .
4.普适性：动量守恒定律是一个独立的实验规律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域.
例1.如图所示，光滑水平面上有一质量为m1的小车A，其上面有一个质量为m2的物体B正在沿粗糙曲面下滑。以A和B两个物体为系统。下列说法正确的是（ ）
A．A受到的重力是内力 B．B受到的摩擦力是内力
C．B对A的压力是外力 D．地面对A的支持力是内力
概念解读：
1．内容：一个系统不受外力或者所受外力的合力为零，这个系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律。
（1）“系统的总动量保持不变”的含义
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，实际列方程时，可在这守恒的无数个状态中任选两个状态来列方程。
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）对动量守恒定律的理解
①研究对象：牛顿第二定律、动量定理的研究对象一般为单个物体，而动量守恒定律的研究对象则为两个或两个以上相互作用的物体所组成的系统。
②研究阶段：动量守恒是对研究系统的某过程而言，所以研究这类问题时要特别注意分析哪一阶段是守恒阶段。
2．适用条件：系统不受外力或者所受外力的和为零。动量守恒定律是有条件的，应用时一定要首先判断系统是否满足守恒条件。
（1）系统不受外力作用—一种理想化的情形。
（2）系统虽然受到了外力的作用，但所受外力合外力为零。如光滑水平面上两物体的碰撞，两物体所受的重力和支持力的合力为零。
（3）系统内各物体间的内力远大于系统所受外力时。如手榴弹在空中爆炸的瞬间，弹片所受火药的内力远大于其重力，重力完全可忽略不计，动量近似守恒。
（4）系统所受的合外力不为零，即F外≠0，但在某一方向上合外力为零（Fx＝0或Fy＝0），则系统在该方向上动量守恒。
3．系统动量是否守恒的判定方法
（1）选定研究对象及研究过程，分清外力与内力。
（2）分析系统受到的外力矢量和是否为零，若外力矢量和为零，则系统动量守恒；若外力在某一方向上合力为零，则在该方向上系统动量守恒。
系统动量严格守恒的情况很少，在分析具体问题时要注意把实际过程理想化。
（3）多个物体情况下，选取不同的物体组成系统，会得出不同的结论。
例题2、关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是（ ）
A．只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒
B．只要系统机械能不守恒，系统动量就不可能守恒
C．只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒
D．系统中所有物体的加速度为零时，系统的总动量不一定守恒
跟踪训练：
1、如图所示，木块静止于光滑水平地面上，一颗子弹A沿水平方向瞬间射入木块并留在木块内，现将子弹和木块视为系统，则该系统从子弹开始射入到二者相对静止的过程中（ ）
A．动量守恒，机械能守恒B．动量不守恒，机械能不守恒
C．动量守恒，机械能不守恒D．动量不守恒，机械能守恒
2如图所示，A、B两物体质量之比为mA∶mB＝3∶2，原来静止在足够长的平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑．当两物体被同时释放后，则
A．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，则A、B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不相同，则A、B、C组成系统的动量不守恒
C．若A、B所受的摩擦力大小相等，则A、B组成系统的动量守恒
D．若A、B所受的摩擦力大小不相等，则A、B、C组成系统的动量不守恒
3．下列四幅图所反映的物理过程中，说法正确的是（ ）
A．甲图中子弹射入木块过程中，子弹和木块组成系统动量守恒，能量不守恒
B．乙图中M、N两木块放在光滑水平面上，剪断束缚M、N的细线，在弹簧从压缩状态恢复原长过程中，M、N与弹簧组成的系统动量不守恒，机械能守恒
C．丙图中细线断裂后，木球和铁球在水中运动的过程，两球组成的系统动量不守恒，机械能守恒
D．丁图中木块沿光滑固定斜面下滑，木块和斜面组成的系统动量守恒，机械能守恒
4．如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系着绳的小球向右拉开一定的角度，然后同时放开小球和小车，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．小球的机械能守恒B．小球不能向左摆到原高度
C．小车和小球组成的系统动量守恒D．任意时刻小车和小球水平方向的动量都等大反向
5.如图所示，小车静止在光滑水平面上，AB是小车内半圆弧轨道的水平直径，现将一小球从距A点正上方高R处由静止释放，小球由A点沿切线方向进入半圆轨道后又从B点冲出。不计一切摩擦。在小球与小车相互作用过程中（ ）
A．小车的动量守恒
B．小球和小车的总动量守恒
C．小球和小车在竖直方向上动量守恒
D．小球和小车在水平方向上动量守恒
6．如图所示，一木球用刚性轻绳悬于点，并处于静止状态。子弹以水平速度击中木球后未穿出，与木球一起向右摆动。已知空气阻力不计，下列说法正确的是（ ）
A．子弹打入木球过程中，二者组成的系统动量守恒
B．子弹打入木球过程中，二者组成的系统机械能守恒
C．子弹打入木球后，二者向右摆动的过程中，二者组成的系统动量守恒
D．子弹打入木球后的瞬间，轻绳的张力等于木球和子弹的总重力