1、3动量守恒定律自主阅读自我检测一、相互作用的两个物体的动量改变如图,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,v2v1。当B追上A时发生碰撞。碰撞后A、B的速度分别是v1、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,两个物体之间的作用时间很短,为t。探究碰撞前后,A、B两物体的动量之和的关系及其满足的条件。自主阅读自我检测【理论探究】根据动量定理,对物体A,有F1t=对物体B,有F2t=。根据牛顿第三定律,两个物体碰撞过程中的每个时刻相互作用力F1与F2大小相等、方向相反,故有。【结论】
2、当两个相互作用的物体在所受外部对它们的的情况下守恒。二、系统、内力和外力1.系统:由两个(或多个)相互作用的物体构成的整体。2.内力:系统中的作用力。3.外力:的物体施加给系统内物体的力。m1v1-m1v1m2v2-m2v2F1=-F2m1v1+m2v2=m1v1+m2v2作用力的矢量和为0动量物体间系统以外自主阅读自我检测三、动量守恒定律1.内容:如果一个系统,或者,这个系统的总动量保持不变。2.条件:(1)系统或者。(2)系统时,外力的作用可以忽略,系统的动量守恒,如碰撞、爆炸系统。3.表达式:m1v1+m2v2=(两个物体作用前后动量和相等)。四、动量守恒定律的普适性动量守恒定律不仅适用
3、于宏观、低速物体组成的系统,也适用于、组成的系统。不受外力所受外力的矢量和为0不受外力所受外力的合力为零外力远小于内力m1v1+m2v2高速微观粒子自主阅读自我检测1.正误判断(1)某个力是内力还是外力是相对的,与系统的选取有关。()(2)一个系统初、末状态动量大小相等,即动量守恒。()(3)系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零。()(4)在相互作用且动量守恒的某系统内,一个物体的动量增加时,另一个物体的动量一定减少,系统的总动量不变。()(5)只要系统内存在摩擦力,动量就不可能守恒。()(6)只要系统所受到合外力的冲量为零,动量就守恒。()解析:动量守恒是指系统初末状态的动量的大小相等、方
4、向相同。解析:不能这样理解,只能说系统内各物体动量变化量的矢量和为零。解析:人在船上走,系统动量守恒。自主阅读自我检测2.下列说法正确的是()A.若系统总动量为零,则组成系统的每个物体的动量都为零B.动量守恒定律和牛顿第二定律的适用范围一样C.子弹射入放在光滑水平面上的木块中,子弹与木块组成的系统动量守恒D.子弹射入紧靠墙角的木块中,子弹与木块组成的系统动量守恒答案:C解析:若系统总动量为零,则组成系统的物体的动量的矢量和为零,每个物体的动量可以都为零,也可以都不为零,选项A错误;动量守恒定律适用于宏观、低速物体,微观、高速粒子,而牛顿第二定律只适用于宏观、低速物体,选项B错误;选项C中,子弹
5、与木块的作用力为内力,重力与支持力平衡,系统动量守恒,选项C正确;选项D中,子弹射入木块过程中,墙对木块有弹力,即系统所受合外力不为0,选项D错误。问题一问题二当堂检测对动量守恒定律的理解情境探究在光滑的水平面上有一辆平板车,一个人站在车上用大锤敲打车的左端,如图所示。在连续的敲打下,这辆车能持续地向右运动吗?说明理由。要点提示:当把锤头打下去时,锤头向右摆动,系统总动量要为零,车就向左运动;举起锤头时,锤头向左运动,车就向右运动。用锤头连续敲击时,车只是左右运动,一旦锤头不动,车就会停下来,所以车不能持续向右运动。问题一问题二当堂检测知识归纳1.对动量守恒定律的理解(1)研究对象:两个或两个
6、以上相互作用的物体组成的系统。(2)对系统“总动量保持不变”的理解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。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。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)条件性:应用时一定要判断系统是否满足动量守恒的条件。第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24
7、张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件问题一问题二当堂检测(4)矢量性:表达式是一个矢量式,如果各物体相互作用前后的动量的方向在同一直线上,要选取正方向,将矢量运算转化为代数运算。否则,按照平行四边形定则进行动量及其变化的运算。(5)相对性:系统中各物体在相互作用前后的动量,必须相对于同一惯性系,各物体的速度通常均为相对于地面的速度。(6)同时性:系统的初动量(或末动量)必须是各物体在相互作用前(或后)同一时刻的动量之和。(7)普适性:适用于两个或多个物体组成的系统;适用于宏观低速物体或微观高速粒子组成的系统。2.动量守恒定律的条件(1)F合外=0(严格条件);(2)F内远大于F外(
8、近似条件);(3)某方向上合力为0,在这个方向上动量守恒。第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件问题一问题二当堂检测典例剖析例题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,两手分别按住玩具小车,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,此后动量不守恒
9、C.先放开左手,后放开右手,总动量向左D.无论是否同时放手,只要两手都放开后,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第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件问题一问题二当堂检测答案:ACD解析:当两手同时放开时,系统的合外力为零,所以系统的动量守恒,又因为开始时总动量为零,故系统总动量始终为零,选项A正确;先放开左手,
10、左边的小车就向左运动,当再放开右手后,系统所受合外力为零,故系统的动量守恒,放开右手时总动量方向向左,放开右手后总动量方向也向左,故选项B错误,C、D正确。技巧点拨 分析动量是否守恒,首先要明确所研究的系统,分清外力和内力。如果外力矢量和为0,则系统的动量守恒。第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件问题一问题二当堂检测变式训练 1(多选)如图所示,
11、A、B两物体质量之比mAmB=32,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相同,则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,则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,则A、B、C组成系统的动量守恒第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2
12、019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件问题一问题二当堂检测答案:BCD解析:若A=B,但mAmB=32,故FfAFfB=32,A、B组成的系统合外力不为零,所以A、B组成的系统动量不守恒,A项错误;当FfA=FfB时,A、B组成的系统合外力为零,动量守恒,C项正确;当把A、B、C作为系统时,由于地面光滑,故不论A、B与C之间摩擦力大小情况如何,系统受到的合外力均等于0,所以A、B、C组成的系统动量守恒,故B、D项正确。第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编
13、版课件优秀课件第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件问题一问题二当堂检测动量守恒定律的应用情境探究三国演义“草船借箭”中(如图所示),若草船的质量为m1,每支箭的质量为m,草船以速度v1返回时,对岸士兵万箭齐发,n支箭同时射中草船,箭的速度皆为v,方向与船行方向相同,且vv1。由此,草船的速度会增加吗?这种现象如何解释?(不计水的阻力)要点提示:增加。草船与箭组成的系统动量守恒。根据m1v1+nmv=(m1+nm)v1知v1v1。第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（20
14、19）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件问题一问题二当堂检测知识归纳1.动量守恒定律不同表达式的含义(1)p=p:系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p。(2)p1=-p2:相互作用的两个物体组成的系统,一个物体的动量变化量与另一个物体的动量变化量大小相等、方向相反。(3)p=0:系统总动量增量为零。(4)m1v1+m2v2=m1v1+m2v2:相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后
15、的动量和。第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件问题一问题二当堂检测2.爆炸类问题中动量守恒定律的应用(1)物体间的相互作用突然发生,作用时间极短,爆炸产生的内力远大于外力(如重力、空气阻力等),此种情况下可以利用动量守恒定律求解。(2)由于爆炸过程中物体间相互作用的时间极短,作用过程中物体的位移很小,因此可认为此过程物体位移不发生变化。动量守恒定
16、律的研究对象是相互作用的物体组成的系统。系统的动量是否守恒,与选择哪几个物体作为系统和分析哪一段运动过程有直接关系。第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件问题一问题二当堂检测典例剖析例题2如图所示,质量mB=1kg的平板小车B在光滑水平面上以v1=1m/s的速度向左匀速运动。当t=0时,质量mA=2kg的小铁块A以v2=2m/s的解析:A在小车上相
17、对小车停止运动时,A、B将以共同的速度运动,设此时的速度为v,取v1的方向为正方向,由动量守恒定律得-mAv2+mBv1=(mA+mB)v代入数据可解得v=-1m/s。负号表示v的方向与v1方向相反,即向右。答案:1m/s向右速度水平向右滑上小车,A与小车间的动摩擦因数为=0.2。若A最终没有滑出小车,g取10m/s2。求:A在小车上相对小车停止运动时,小车的速度大小和方向。第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修
18、第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件问题一问题二当堂检测规律方法 应用动量守恒定律的解题步骤(1)确定相互作用的系统为研究对象;(2)分析研究对象所受的外力;(3)判断系统是否符合动量守恒条件;(4)规定正方向,确定初、末状态动量的正、负号;(5)根据动量守恒定律列式求解。第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件问题一问
19、题二当堂检测变式训练 2甲、乙两运动员在做花样滑冰表演,沿同一直线相向运动,速度大小都是1m/s。甲、乙相遇时用力推对方,此后都沿各自原方向的反方向运动,速度大小分别为1m/s和2m/s。求甲、乙两运动员的质量之比。答案:32第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件问题一问题二当堂检测1.关于系统动量守恒的条件,下列说法正确的是()A.只要系统所受的
20、合外力为零,系统动量就守恒B.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C.只要系统内存在摩擦力,系统动量就不可能守恒D.只要系统中的物体具有加速度,系统动量就不守恒答案:A解析:根据动量守恒定律的条件可知,只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒,故A正确;系统中所有物体的加速度为零时,系统所受的合外力为零,即系统的总动量一定守恒,B错误;若系统内存在摩擦力,而系统所受的合外力为零,系统的动量仍然守恒,C错误;系统中的物体具有加速度时,系统的动量也可能守恒,比如碰撞过程,两个物体的速度都改变,都有加速度,系统的动量却守恒,D错误。第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教
21、版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件问题一问题二当堂检测2.在某次冰壶投掷中,中国队的冰壶运动一段时间后以0.4m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰,碰后对方的冰壶以0.3m/s的速度向前滑行。若两冰壶质量相等,规定向前运动方向为正方向,则碰后中国队冰壶获得的速度为()A.-0.1m/sB.-0.7m/sC.0.1m/sD.0.7m/s答案:C解析:根据动量守恒定律有mv0=mv对+mv中,代入数
22、据,解得v中=0.1m/s。故选C。第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件问题一问题二当堂检测3.如图所示,质量为m0的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止。若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为()答案:C解析:小船和救生员组成的系统满足动量守恒,(m0+m)v0=m(-v
23、)+m0v,解得v=v0+,故C项正确,A、B、D项均错。第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件问题一问题二当堂检测4.甲、乙两个玩具小车在光滑水平面上沿同一直线相向运动,它们的质量和速度大小分别为m1=0.5kg,v1=2m/s,m2=3kg,v2=1m/s。两小车相碰后,乙车的速度减小为v2=0.5m/s,方向不变,则甲车的速度v1=,方向。解析:设碰前甲车运动的方向为正方向。对两车组成的系统,由于在光滑的水平面上运动,作用在系统上的水平方向的外力为零,故由动量守恒定律有m1v1-m2v2=m1v1-m2v2得v1=-1m/s。负号表示甲车在相碰后速度的方向与乙车的速度方向相同。答案:-1m/s方向与乙车的速度方向相同第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件第一章3动量守恒定律2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共24张PPT)ppt课件部编版课件统编版课件优秀课件
