高三物理动量守恒定律课件(二)(第三节)

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.专业. 第2讲 动量守恒定律及“三类模型”问题

一、动量守恒定律

1．内容

如果一个系统不受外力，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．表达式 (1)p＝p′，系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p′.

(2)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的动量和．

(3)Δp1＝－Δp2，相互作用的两个物体动量的变化量等大反向．

(4)Δp＝0，系统总动量的增量为零．

3．适用条件

(1)理想守恒：不受外力或所受外力的合力为零．

(2)近似守恒：系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力．

(3)某一方向守恒：如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，则系统在这一方向上动量守恒．

自测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守恒

答案 C

二、碰撞、反冲、爆炸

1．碰撞

(1)定义：相对运动的物体相遇时，在极短的时间内它们的运动状态发生显著变化，这个过程就可称为碰撞．

(2)特点：作用时间极短，内力(相互碰撞力)远大于外力，总动量守恒．

(3)碰撞分类

①弹性碰撞：碰撞后系统的总动能没有损失． .

.专业. ②非弹性碰撞：碰撞后系统的总动能有损失．

③完全非弹性碰撞：碰撞后合为一体，机械能损失最大．

2．反冲

(1)定义：当物体的一部分以一定的速度离开物体时，剩余部分将获得一个反向冲量，这种现象叫反冲运动．

(2)特点：系统内各物体间的相互作用的内力远大于系统受到的外力．实例：发射炮弹、发射火箭等．

(3)规律：遵从动量守恒定律．

3．爆炸问题

爆炸与碰撞类似，物体间的相互作用时间很短，作用力很大，且远大于系统所受的外力，所以系统动量守恒．如爆竹爆炸等．

(完整版)高中物理专题复习动量及动量守恒定律 1 / 10 高中物理专题复习

动量及动量守恒定律

一、动量守恒定律的应用

1.碰撞 1

v v1 / v2/

v

A A BA B A B

Ⅰ Ⅱ Ⅲ

两个物体在极短时间内发生互相作用，这类状况称为碰撞。因为作用时间极短，一般都知足内力远大于外力，所以能够以为系统的动量守恒。碰撞又分弹性碰撞、非弹性碰撞、完整非弹性碰撞三种。

认真剖析一下碰撞的全过程： 设圆滑水平面上， 质量为 m1 的物体 A 以速度 v1 向质量为 m2 的静

止物体 B 运动， B 的左端连有轻弹簧。在Ⅰ地点 A、B 恰巧接触，弹簧开始被压缩， A 开始减速， B

开始加快；到Ⅱ地点 A、B 速度恰巧相等（设为 v），弹簧被压缩到最短；再今后 A、B 开始远离，

弹簧开始恢还原长，到Ⅲ地点弹簧恰巧为原长， A、B 分开，这时 A、B 的速度分别为 v1和 v2 。全过

程系统动量必定是守恒的；而机械能能否守恒就要看弹簧的弹性怎样了。

⑴ 弹簧是完整弹性的 。Ⅰ→Ⅱ系统动能减少所有转变成弹性势能，Ⅱ状态系统动能最小而弹性势能最大；Ⅱ→Ⅲ弹性势能减少所有转变成动能；所以Ⅰ、Ⅲ状态系统动能相等。这类碰撞叫做弹

性碰撞。由动量守恒和能量守恒能够证明 A、B 的最后速度分别为： v1 m1 m 2 v1 , v 2 2 m 1 v1 。

m 1 m 2 m 1 m 2

⑵ 弹簧不是完整弹性的 。Ⅰ→Ⅱ系统动能减少，一部分转变成弹性势能，一部分转变成内能，

Ⅱ状态系统动能仍和⑴相同， 弹性势能仍最大， 但比⑴小； Ⅱ→Ⅲ弹性势能减少， 部分转变成动能，

部分转变成内能；因为全过程系统动能有损失（一部分动能转变成内能） 。这类碰撞叫非弹性碰撞。 ⑶

弹簧完整没有弹性 。Ⅰ→Ⅱ系统动能减少所有转变成内能，Ⅱ状态系统动能仍和⑴相同，但

没有弹性势能；因为没有弹性， A、B 不再分开，而是共同运动，不再有Ⅱ→Ⅲ过程。这类碰撞叫

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1 第3节 动量守恒定律

【目标--指引航向的灯塔】

学习目标 重难点

1. 理解系统、内力和外力的概念

2. 能够利用牛顿第二定律和第三定律分析碰撞现象，导出动量守恒的表达式。

3. 了解动量守恒定律的普遍适用性和牛顿第二定律适用范围的局限性

4. 深刻理解动量守恒定律，能够利用动量守恒定律解决问题

重点

重点+难点

【预习--高质高效的基石】

知识梳理卡阅读课本P12——P16页完成下列填空：

问题导学卡阅读课本P12——P16页思考下列问题：

问题导学卡答案：1.拉力做的功转化为弹簧的弹性势能。

2. 根据牛顿第二定律，碰撞过程中1、2两球的加速度分别是

111mFa，

222mFa

根据牛顿第三定律，F1、F2等大反响，即

F1= - F2

所以

1.在课本p12图16.3-1中，人没有把箱子拉动，那么拉力做的功转化为什么能？

2. 你会利用牛顿第二定律和第三定律推导动量守恒定律吗？

3.你认为动量守恒的条件有哪些？

4. 在课本图16.3-4中，弹簧把两个物体弹开后，它们的总动量是多少？

5. 在课本例题1中，两车相撞中满足了动量守恒的什么条件？

6. 你认为牛顿第二定律和动量守恒定律有什么区别？ 一、系统 内力和外力

1系统：相互作用的两个或几个物体组成系统。

2内力：系统内部物体相互间的相互作用力

3外力：系统以外的物体对系统内部物体的作用力

二、动量守恒定律

1、内容：如果一个系统不受外力或者所受外力之和为0，这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律.

2．适用条件：

（1） 系统不受外力作用

（2） 系统受外力作用，但所受外力的矢量和为零

3.表达式：

1122mvmv''1122mvmv

1

1．动量守恒定律：一个系统不受外力或者受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。

2．动量守恒定律成立的条件：系统不受外力或者所受合外力为零；系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计；系统在某一方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒。

3．动量守恒定律的表达形式：

（1）22112211vmvmvmvm，即p1+p2=1p+2p

（2）Δp1+Δp2=0，Δp1= -Δp2

4．动量守恒的速度具有“四性”：①矢量性；②瞬时性；③相对性；④普适性。

5．应用动量守恒定律解题的步骤：

（1）明确研究对象，确定系统的组成（系统包括哪几个物体及研究的过程）；

（2）进行受力分析，判断系统动量是否守恒（或某一方向上动量是否守恒）；

（3）规定正方向，确定初、末状态动量；

（4）由动量守恒定律列出方程；

（5）代入数据，求出结果，必要时讨论说明。

根据动量守恒条件判定系统的动量是否守恒

【典例1】质量为m的小车中挂有一个单摆，摆球的质量为m0，小车和单摆以恒定的速度v0沿水平地面运动，与位于正对面的质量为m1的静止木块发生碰撞，碰撞时间极短，在此过程中，下列说法可能发生的是

A．小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别为v1、v2和v3，且满足：302110vmvmmvvmm

B．摆球的速度不变，小车和木块的速度为v1、v2，且满足：2110vmmvmv

C．摆球的速度不变，小车和木块的速度都为v，且满足：110vmmmv

D．小车和摆球的速度都变为v1，木块的速度变为v2，且满足：211001)(vmvmmvmm

【答案】 BC

【解析】 小车与木块相碰，随之发生的将有两个过程：其一是，小车与木块相碰，作用时间极短，过程结束时小车与木块速度发生了变化，而小球的速度未变；其二是，摆球将要相对于小车向右摆动，又导致小车与木块速度的改变。但是题目中已明确指出只需讨论碰撞的极短过程，不需考虑第二过程。因此，我们只需分析B、C两项。其实，小车与木块相碰后，将可能会出现两种情况，即碰撞后小车与木块合二为 2