2023學(xué)年完整公開課版動量守恒

1.3動量守恒定律

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m2m1系統(tǒng)：有相互作用的兩個（或兩個以上）物體構(gòu)成一個系統(tǒng)內(nèi)力：系統(tǒng)中相互作用的各物體之間的相互作用力外力：外部其他物體對系統(tǒng)的作用力N1G1N2G2F1F2系統(tǒng)內(nèi)力外力如何理解系統(tǒng)、內(nèi)力和外力？

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AB光滑F(xiàn)1F21.試用牛頓運動定律推導(dǎo)兩物體碰撞前后的總動量的關(guān)系一、相互作用的兩個物體的動量改變

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AB光滑F(xiàn)1F22.試用動量定理推導(dǎo)兩物體碰撞前后的總動量的關(guān)系一、相互作用的兩個物體的動量改變觀看視頻，你有何感想？如果一個系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為0，這個系統(tǒng)的總動量保持不變。這就是動量守恒定律。1、內(nèi)容：2、公式：二、對動量守恒定律的理解？3、條件：(1)系統(tǒng)不受外力；(理想條件)(2)系統(tǒng)受到外力，但外力的合力為零；(實際條件)(3)系統(tǒng)所受外力合力不為零，但系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，外力相對來說可以忽略不計，因而系統(tǒng)動量近似守恒；(近似條件）(4)系統(tǒng)總的來看雖不符合以上三條中的任何一條，但在某一方向上符合以上三條中的某一條，則系統(tǒng)在這一方向上動量守恒.(單向條件)二、對動量守恒定律的理解？例1:在列車編組站里，一輛m1=1.8×104kg

的貨車在平直軌道上以v1=2m/s的速度運動，碰上一輛m2=2.2×104kg的靜止貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運動，求貨車碰撞后的運動速度。①本題中相互作用的系統(tǒng)是什么？②分析系統(tǒng)受到哪幾個外力的作用？是否符合動量守恒的條件？地面摩擦力和空氣阻力遠(yuǎn)小于內(nèi)力動量守恒

m1m2系統(tǒng)N1N2F2內(nèi)力外力F1G1G2

m1m2x0解：沿碰撞前貨車運動的方向建立坐標(biāo)軸，有v1=2

m/s

設(shè)兩車結(jié)合后的速度為v。兩車碰撞前的總動量為：兩車碰撞后的總動量為：由動量守恒定律可得：所以代入數(shù)值，得v=0.9m/s

例2:

一枚在空中飛行的火箭，質(zhì)量為m，在某點的速度為v，方向水平，燃料即將耗盡?；鸺谠擖c突然炸裂成兩塊，其中質(zhì)量為m1的一塊沿著與v相反的方向飛去，速度為v1

。求炸裂后另一塊的速度v2。

m1m2x0解：火箭炸裂前的總動量為：炸裂后的總動量為：根據(jù)動量守恒定律可得：解出：1.找：找研究對象(系統(tǒng)包括那幾個物體)和研究過程；2.析：進(jìn)行受力分析，判斷系統(tǒng)動量是否守恒(或在某一方向是否守恒)；3.定：規(guī)定正方向，確定初末狀態(tài)動量正負(fù)號，畫好分析圖；4.列：由動量守恒定律列方程；5.算：合理進(jìn)行運算，得出最后的結(jié)果，并對結(jié)果進(jìn)行分析。應(yīng)用動量守恒定律解題的基本步驟和方法1、動量守恒定律只涉及過程始末兩個狀態(tài),與過程中力的細(xì)節(jié)無關(guān)。2、動量守恒定律不僅適用于宏觀、低速問題，而且適用于高速、微觀的問題。3、動量守恒定律是一個獨立的實驗規(guī)律,它適用于目前為止物理學(xué)研究的一切領(lǐng)域。三、動量守恒定律的普適性牛頓運動定律解決問題要涉及整個過程的力。這些領(lǐng)域，牛頓運動定律不在適用。1．關(guān)于動量守恒定律，以下說法錯誤的是（）A．系統(tǒng)不受外力時，動量一定守恒B．動量守恒定律也適用于高速運動的物體和微觀粒子的情況C．一個系統(tǒng)的動量守恒，則機(jī)械能也守恒D．兩物體組成的系統(tǒng)，受合外力為零，則兩物體動量的改變量大小一定相等C2．木塊a和b用一根輕彈簧連接起來，放在光滑水平面上，a緊靠在墻壁上，在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮，如圖所示，當(dāng)撤去外力后，下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)尚未離開墻壁前，a和b組成的系統(tǒng)動量守恒B．a(chǎn)尚未離開墻壁前，a和b組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．a(chǎn)離開墻壁后，a和b組成的系統(tǒng)動量守恒D．a(chǎn)離開墻壁后，a和b、彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒C3．如圖所示，光滑水平面上兩小車中間夾一壓縮了的輕彈簧，兩手分別按住小車，使它們靜止，對兩車及彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是（）A．兩手同時放開后，系統(tǒng)總動量始終為零B．先放開左手，后放開右手，此后動量不守恒C．先放開左手，后放開右手，總動量向左D．無論是否同時放手，只要兩手都放開后，在彈簧恢復(fù)原長的過程中，系統(tǒng)總動量都保持不變，但系統(tǒng)的總動量不一定為零ACD5．如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為M的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上，底部與水平面相切，一個質(zhì)量為m（m<M）的小球從弧形槽h高處由靜止開始下滑，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．在下滑過程中弧形槽對小球的彈力始終不做功B．在小球壓縮彈簧的過程中小球的機(jī)械能守恒C．小球離開彈簧后，小球和弧形槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但小球不能回到弧形槽h高處D．在整個過程中，小球、弧形槽和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，在下滑過程中弧形槽和小球動量守恒C6．宇航員在太空中出太空艙時，不小心觸碰艙門獲得了一個相對于太空艙的漂移速度v，遠(yuǎn)離太空艙而去。為確保安全，宇航員調(diào)整自身方向，打開了動力裝置的開關(guān)，沿速度方向一次噴出質(zhì)量為?m的氮氣后，宇航員相對太空艙靜止。已知噴出氮氣前宇航員及所帶裝備的總質(zhì)量為M，則噴出的氣體相對太空艙的速度大小是（）A． B．C． D．B7．質(zhì)量為M的機(jī)車后面掛著質(zhì)量為m的拖車，在水平軌道上以速度v勻速運動，已知它們與水平軌道間的摩擦力與它們的質(zhì)量成正比。運動過程中拖車脫鉤，但當(dāng)時司機(jī)沒發(fā)現(xiàn)，當(dāng)拖車剛停下來時，機(jī)車的速度為（）A． B． C． D．C8．某同學(xué)質(zhì)量為60kg，在軍事訓(xùn)練中，要求他從岸上以大小為1m/s的速度跳到一條向他緩緩飄來的小船上，然后去執(zhí)行任務(wù)，小船的質(zhì)量是120kg，原來的速度大小是0.5m/s，該同學(xué)跳上船后停在船上，則（）A．人和小船最終靜止的水面上B．船最終的速度是0.5m/sC．船的動量變化量大小為20kg.m/sD．該過程同學(xué)的動量變化量大小為100kg.m/sA9．如圖所示，質(zhì)量m=120kg的小船靜止在平靜水面上，船兩端分別載著質(zhì)量為m甲=60kg和m乙=80kg的甲、乙兩位游泳者。在同一水平線上，甲向左、乙向右相對于河岸同時以速度大小v1、v2躍入水中。若甲、乙躍入水中后，小船仍然靜止，則v1