高中物理 第十六章 动量守恒定律 16.3 动量守恒定律课件 新人教版选修35

(2)判断动量是否守恒,还与系统的选取密切相关,一定要明确哪一过程
中哪些物体组成系统的动量是守恒的。
第十七页，共23页。
类型 (lèixíng)
一
类型 (lèixíng)二
类型 (lèixíng)
三
动量守恒定律的应用
【例题2】 质量m1=10 g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30 cm/s的 速率向右运动,恰遇上质量为m2=50 g的小球以v2=10 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?
类型 (lèixíng)
一
类型(lèixíng) 二
类型(lèixíng) 三
用动量守恒定律解决由多个物体组成的系统的问题
【例题3】 如图所示,质量分别为mA=0.5 kg、mB=0.4 kg的长板紧挨在一 起静止在光滑的水平面上,质量为mC=0.1 kg 的C木块以初速度v0=10 m/s滑 上A板左端,最后C木块和B板相对静止时的共同速度v=1.5 m/s。求:
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组成的系统动
量守恒
C.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成的系统动量守恒
D.若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C组成的系统动量守恒
第十五页，共23页。
类型 (lèixíng)一
类型 (lèixíng)
二
类型(lèixíng) 三
点拨：弄清“动量守恒”的条件是分析此类问题的关键。
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mA∶mB=3∶2,所以FA∶FB=3∶2,则A、B组成的系统所受的外力之

3．外力：系统外其他物体作用在系统内 任何一个物体上的力，称为外力。
人教版选修3动量守恒定律
5
理论推导：
v1
v2
F1
F2
A
B
AB
v
' 1
v
' 2
A
B
在碰撞过程中，由牛顿第三定律知：F1 = – F2
∴ m1a1m2a2
又
a1
v
' 1
v1
t
a2
v'2 v2 t
∴ m1v'1tv1m2v'2tv2
即： m 1 v 1 m 1 v 1 ( m 2 v 2 m 2 v 2 )
∴ m 1 v 1 m 2 v 2 m 1 v 1 m 2 v 2
故 p = p'人教版选修3动量守恒定律
10
动量守恒定律：
1、内容：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、公式：p =p′
m 1 v 1 m 2 v 2 m 1 v 1 m 2 v 2
２、非弹性碰撞：碰撞过程中物体发生 形变，还会发热、发声，有动能损失， 这类碰撞为非弹性碰撞。
３、完全非弹性碰撞：碰撞后物体结合
在一起，这时系统动能损失最大，这
种碰撞称为完全非弹性碰撞。
人教版选修3动量守恒定律
38
25
法国幻影”2000
喷气式飞机通过连续不断地向后喷射高速燃气，
可以得到超过音速的人教飞版选行修3动速量守度恒定律。
26
人教版选修3动量守恒定律
27
那么火箭在燃料燃尽时所能获得 的最终速度与什么有关呢？
由动量守恒得 ： mv (M m)v1 0

用动量守恒定律解决问题时注意事项
（1）矢量性：动量守恒定律的表达式是矢量等式，列等 式前应先建立坐标轴，选定正方向。与正方向相同的速度 取正值，与正方向相反的速度取负值，若计算出速度的结 果为正，说明与正方向相同，若计算出速度的结果为负， 说明与正方向相反。
（2）速度的相对性：即所用的速度都是相对同一参考系而 言的。一般以地面为参考系。
（1）式的物理意义是：两球碰撞前的动量之和等于碰撞 后的动量之和。这个结论与第一节的实验结果一致。
由于两个物体碰撞过程中的每个时刻都有F1=-F2，因此上 面（1）式对过程中的任意两时刻的状态都适用，也就是 说，系统的动量在整个过程中一直保持不变。因此我们说 这个过程中动量是守恒的。
动量守恒定律 内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0， 这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律。 表达式：m1v1+m2v2=m1v1´+m2v2´ 条件：（1）系统不受外力，或者所受外力的合力为零。 （2）某一方向系统不受外力，或者所受外力的合力为零。在 这个方向上系统总动量守恒。 （3）系统的内力远大于外力时，例如爆炸或者短时间的碰撞， 外力可忽略，系统总动量守恒。
B．v0/3 D．4v0/9
10.在光滑的水平面上有a、b两个物体在一直线上发生正 碰，它们在碰撞前后的x-t图象如图所示。已知a的质量 ma＝2kg，求b的质量mb等于多少？
mb=5kg
11．如图所示，两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上， 有一人静止站在A车上，两车静止．若这个人自A车跳到B车 上，接着又跳回A车，往返多次，最后跳到A车上，则A车的 速率( B ) A．等于零 B．小于B车的速率 C．大于B车的速率 D．等于B车的速率
【课堂训练】 1.关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是（ C ） A．只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒 B．只要系统中有一个物体具有加速度，系统动量就不守恒 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

甲乙
衡。气垫导轨与两滑块间的摩擦可以 不计，所以说m1和m2系统不受外力， 或说它们所受的合外力为零。
注意：内力和外力的区分依赖于系统的选取，只
有在确定了系统后，才能确定内力和外力．
分析在冰面上相互推动的两人所受的内力?外力?
课本P12图16.3-1 木箱和拉弹簧的人系统中，哪些是 内力？哪些是外力？
⑤区分“外力之和”：把作用在系统上的所有外力 平移到某点后算出的矢量和。 “合外力”：作用在某 个物体(质点)上的外力的矢量和。
练习2、关于碰撞的“初状态”和“末状态”，下 列说法正确的是（ ）
A、“初状态”指碰撞前任意时刻的状态 B、“初状态”指物体刚要发生作用时的状态 C、“末状态”指碰撞后任意时刻的状态 D、“末状态”指碰撞时，相互作用刚结束的状 态
外力: 系统外部所施加的力
二、动量守恒定律 1、内容：如果一个系统不受外力，或者所受的外力之和等于零， 这个系统的总动量保持不变 2、条件：F外＝0 3、表达式： m1v1+m2v2＝m1v1/+m2v2/ 4、注意点： ①区分内力和外力，要正确的判断是否所受合外力等于零以便判 断动量是否守恒 ②在总动量一定的情况下，每个物体的动量可以发生很大的变化
2、子弹击中水平桌面上与弹簧相连的木块，
在压缩的过程中动量是否守恒
不守恒
3、两个小车用线系着，中间压缩着一根弹
簧，在剪断细绳后两辆小车反方向运动的过程中，
动量是否守恒？两个物体的动量分别是增大还是
减小，总动量为多少？
守恒 增大 为零
练习1:把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面上, 枪发射出子弹时,关于枪、子弹、车的下列说法中正确的是( )
二、动量守恒定律（law of conservation of momentum）

第十六章
动量守恒定律
第三节 动量守恒定律
【素养目标定位】
※ ※※ ※※
能正确区分内力与外力 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碰撞、爆炸等问题
【素养思维脉络】
课前预习反馈
知识点 1 系统、内力和外力 1．系统 相互作用的两个或几个物体组成一个力学__系__统____。 2．内力 系统__内__部____物体间的相互作用力。 3．外力 系统__以__外____的物体对系统___以__内___的物体的作用力。
对点训练
1．(2020·北京市通州区高二下学期段考)如图所示，两木块A、B用轻质弹
簧连在一起，置于光滑的水平面上。一颗子弹水平射入木块A，并留在其中。在
子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系
统，下列说法中正确的是
()
B
A．动量守恒、机械能守恒
B．动量守恒、机械能不守恒
归纳总结
1．研究对象 两个或两个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 (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。
矢量和。 (2)要深刻理解动量守恒的条件。 (3)系统动量严格守恒的情况是很少的，在分析守恒条件是否满足时，要注
意对实际过程的理想化。
典例剖析
典例 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

m1v1 + m2v2 = m1v′ 1 + m2v′ 2
△p=0
△p1= -△p2（两物系统）
定律的表达式是矢量式，解题时选取正方向后 用正、负来表示方向，将矢量运算变为代数运算。
（3）、条件 系统不受外力或受到外力的合力为零.
具体表现为以下几种情况：
⑴系统不受外力； ⑵系统受到外力，但外力的合力为零；
选修3-5第十六章动量守恒定律
16.3 动量守恒定律
单
动量不变
个 物
地面光滑，小球以V做匀速直线运动。
体
动量变化
发生碰撞后，小球反弹。
引起小球动量变化的原因是什么？
发生碰撞
小球受到力的作用
对于单个物体，动量不变的条件是：
物体不受到力的作用，保 持原来状态不变。
外界对物体施 加的力，简称 外力
两
v
v'
参考解答:
解 :取小车开始运动方向为正方向, 当物体落入小车两者
相对静止时速度为 v′ 由在水平方向上动量守恒，有
M v = ( M + m ) v′可得: v Mv
解得： v′ =4m/s
M m
v1
m1
m2
①本题中相互作用的系统是什么？
②分析系统受到哪几个外力的作用？是否符合动量守恒的条 件？
③ 本题中研究的是哪一个过程？该过程的初状态和末状态 分别是什么？
参考解答
解：取两辆货车在碰撞前运动方向为正方向，设两车接合 后的速度为v， 则两车碰撞前的总动量为m1v1，碰撞后的 总动量为(m1+m2)v, 由动量守恒定律可得：（m1+m2）v=m1v1
小结：上述两例属碰撞和爆炸过程,由于 对碰撞和爆炸过程的瞬间,其内力远大于 外力,所以在此过程系统的动量是守恒的

定律的理解： m1V1+ m2V2= m1V1′+ m2V2′
（1）矢量性。动量是矢量，所以动量守恒定律的表 达式为矢量式。若作用前后动量都在一条直线上， 要选取正方向，将矢量运算简化为代数运算。
(2)相对性。 因速度具有相对性．其数值与参考系选 择有关，故动量守恒定律中的各个速度必须是相对 同—参考系的。若题目不作特别说明，一般都以地面 为参考系。
（C） I＝mv、 W = mv2／2
（D） I＝2mv、W = mv2／2
内 容： 一个系统不受外力或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
表达式： m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′
理 解： （1）矢量性 (2)相对性 (3)瞬时性 (4)普适性 动量守恒的条件 ①不受外力或受到的外力矢量和为零（严格条件）
②当内力远大于外力，作用时间非常短时。如碰撞、 爆炸、反冲等。 （近似条件）
则烧断细线后，系统动量是否守恒？
不守恒
3、若地面不光滑，它们与地面间的滑动摩擦力相同， 则烧断细线后，系统动量是否守恒？
守恒
mAvA-mBvB=0 (mAvA=mBvB)
例2光滑水平面上A、B两小车间有一弹簧，如图所示，用手 抓住两小车并将弹簧压缩后使两小车处于静止状态.将两小车
ACD 及弹簧看做一个系统，下列说法正确的是( )
动量守恒定律
知识回顾： 动量定理的内容及表达式是什么？
物体在一个过程始末的动量变化量 等于它在这个过程中所受力的冲量。
I P' P
物体受到力的冲量是物体动量变 化的原因。
有两个人原来静止在滑冰场上，不论谁推谁一 下(如图)，两个人都会向相反方向滑去。两个人 本来都没有动量，现在都有了动量，他们的动 量变化服从什么规律呢？现在来探究这个规律。

人教版高中物理选修3-5 第16章第3节动量守恒定
律(共29张PPT)
2020/8/25
知识回顾：
动量定理 物体所受合外力的冲量等于物体
：
的动量变化。
表达式 ：
问题1？
问题2？
假如你置身于一望无际的冰面上，冰 面绝对光滑，你能想出脱身的办法吗？
当两个物体相互作用时总动量会有 什么变化呢？
(V1>V2)
反思：系统所受外力的合力虽不为零，但在水平 方向所受外力为零，故系统水平分向动量守恒。
练习1：甲、乙两位同学静止在光滑的冰面上，甲推 了乙一下，结果两人向相反方向滑去。甲推 乙前，他们的总动量为零。甲推乙后，他们 都有了动量，总动量还等于零吗？已知甲的 质量为50kg，乙的质量为45kg，甲乙的速率 之比是多大？
则v1’= v1，v2’=2v1 ． 两球速度反向．
２、非弹性碰撞
：
ห้องสมุดไป่ตู้V1
V2=0
m1
m2
碰前
V’1
V’2
m1
m2
碰后
３、完全非弹性碰撞
V：1
V2=0
m1
m2
碰前
V共
m1 m2
碰后
总结碰撞问题的三个依据:
1. 遵循动量守恒定律 2. 动能不会增加 3. 速度要符合情景
练习
关于动量守恒定律的各种理解中，正确的是： A.相互作用的物体如果所受外力的合力为零， 则它们的总动量保持不变； B.动量守恒是指相互作用的物体在相互作用前 后动量保持不变； C.无论相互作用力是什么性质的力，只要系统 满足守恒条件，动量守恒定律都适用； D.系统物体之间的作用力对系统的总动量没有 影响。
u1=2u2，则在弹簧伸长的过程中（弹簧质量不 计）

系统合外力不为零,所以A、二、B组成的系统动量不守恒,A项错
误;当FfA=FfB时,A、二、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。
答案:BCD
宏观低速物体以及微观高速粒子组成的系统。
2.应用动量守恒定律解题有什么基本思路?
答案:(1)明确研究对象合理选择系统。
(2)判断系统动量是否守恒。
(3)规定正方向,选好过程,分析初末状态。
(4)运用动量守恒定律列方程求解。
自我检测
1.思考辨析。
(1)用铁锤打击放在铁砧上的铁块,打击过程中,铁锤和铁块的总
不能持续向右运动。
探究一
探究二
探究三
名师精讲
1.对动量守恒定律的理解
(1)研究对象:两个或两个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
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
探究一
探究二
探究三
典例剖析
【例题1】 (多选)如图所示,光滑水平面上两玩具小车中间夹一
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
C.先放开左手,后放开右手,总动量向左
3.动量守恒定律的表达式:
(1)m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2' (作用前后动量相等)。