高中物理 第十六章 动量守恒定律 2 动量守恒定律（一）课堂互动学案 新人教版选修3-5-新人教版高二选修3-5物理学案VIP免费

2动量守恒定律1课堂互动三点剖析一、动量及动量的变化1.动量(1)动量是描述物体运动状态的一个状态量，它与时刻相对应，具有瞬时性.(2)动量是矢量，它的方向和速度的方向相同.(3)动量的相对性：由于物体的速度与参考系的选取有关，所以物体的动量也与参考系选取有关，因而动量具有相对性.题中没有特别说明时，一般取地面或相对地面静止的物体为参考系.2.动量的变化：若运动物体在某一过程的始、末动量分别为p和p′，则把Δp=p′-p称为物体在该过程中的动量变化量.由于动量为矢量，则求解动量的变化时，其运算遵循平行四边形定则.若初、末动量在同一直线上，则在选定正方向的前提下，可化矢量运算为代数运算.若初、末动量不在同一直线上，则运算遵循平行四边形定则，如图16-2-2所示.图16-2-2二、动量守恒定律是疑点1.动量守恒定律成立的条件(1)系统不受外力或者所受外力之和为零.(2)系统受外力，合外力也不为零，但合外力远小于物体间相互作用的内力，合外力可以忽略不计.(3)系统所受的合外力不为零，但在某一个方向上所受的合外力为零，或在某一方向上外力比内力小得多，则系统只在该方向上动量守恒.2.动量守恒的表达式(1)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′表明相互作用的两个物体组成的系统，不受外力或所受合外力为零，相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量.(2)Δp1=-Δp2表明相互作用的两个物体中，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)Δp=0表明系统不受外力作用或所受合外力为零，系统总动量增量为零，即系统的总动量保持不变.3.动量守恒定律的“五性”(1)条件性：应用动量守恒定律时，要分析系统是否符合动量守恒的适用条件.如果系统所受的合外力为零或者可以忽略外力时，就可以应用动量守恒定律来处理问题.动量守恒是有条件的，不应片面理解动量守恒定律的普遍性而忽视其条件性.(2)整体性：应用动量守恒定律时，应明确动量守恒定律的研究对象是整个系统，这个系统的始末状态的质量应相等.(3)矢量性：动量守恒是指系统内各物体的动量的矢量和保持不变.动量守恒定律的数学表1达式是一矢量式，在实际计算时，可用它按各坐标分解的分量式.(4)相对性：动量守恒定律只对惯性系成立，系统内各物体相互作用前后的动量应是相对于同一惯性系的动量.在应用动量守恒定律时，不应将相对于不同参考系的动量合成.(5)瞬时性：动量定恒是对系统内物体相互作用过程来说的.系统某一时刻的总动量应是系统内各物体在该时刻的动量的矢量和.在应用动量守恒定律时，不应将不同瞬时的动量合成.各个击破【例1】一个质量为m=40g的乒乓球自高处落下，以速度v=1m/s碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速率为v′=0.5m/s.求在碰撞过程中，乒乓球动量变化为多少？图16-2-3思路分析：为了求得乒乓球动量的变化量，先要确定碰撞前和碰撞后乒乓球的动量.碰撞前后乒乓球是在同一条直线上运动的，选定一个正方向，如图16-2-3所示，选竖直向下为正方向，则碰撞前乒乓球的速度方向是竖直向下的，动量为正值；碰撞后乒乓球的速度方向是竖直向上的，动量为负值.乒乓球动量的变化等于碰撞后的动量减去碰撞前的动量.解析：取竖直向下为正方向，乒乓球的初动量为：p=mv=0.04×1kg·m/s=0.04kg·m/s乒乓球的末动量为：p′=mv′=0.04×(-0.5)kg·m/s=-0.02kg·m/s乒乓球动量的变化为：Δp=p′-p=-0.02-0.04kg·m/s=-0.06kg·m/s负号表示Δp的方向与所取的正方向相反，即竖直向上.答案：动量变化为0.06kg·m/s，方向竖直向上.类题演练1质量为0.2kg的垒球以30m/s的速度飞向击球手，经击球手奋力打击后，以50m/s的速度反弹.设打击前后，垒球沿同一直线运动，试分析：(1)打击后，垒球的动量大小是变大了还是变小了，变大或变小了多少?(2)在打击过程中，垒球的动量变化是多大?方向如何?解析：(1)打击前垒球的动量大小为p1=mv1=6kg·m/s，打击后，垒球的动量大小为p2=mv2=10kg·m/s，垒球的动量变大了，变大了4kg·m/s.(2)取打击后速度的方向为正方向，打击后垒球的动量为p2=mv2=10kg·m/s，打击前速度v1的方向与规定的正方向反向，为负值，打击前动量为p1=mv1=-6kg·m/s，垒球动量的改变大小为...