高中物理 第十六章 动量守恒定律 3 动量守恒定律同步备课学案 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

3动量守恒定律[目标定位]1.理解系统、内力、外力的概念.2.掌握动量守恒定律的内容及表达式，理解其守恒的条件.3.会用动量守恒定律解决实际问题．一、系统、内力与外力1．系统：相互作用的两个或多个物体组成了一个力学系统．2．内力：同一系统中，物体间的相互作用力．3．外力：系统以外的物体对系统施加的作用力．二、动量守恒定律1．内容如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变．2．表达式对两个物体组成的系统，常写成：p1＋p2＝p1′＋p2′或m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′.3．成立条件系统不受外力或所受外力矢量和为零．【深度思考】(1)对某一系统来说一个力是内力，在另一情况下这个力能变成外力吗？(2)如图1所示，甲、乙、丙三辆车碰撞发生追尾事故．图1①选甲、乙两车为系统，丙对乙的力是内力还是外力？甲和乙组成的系统动量守恒吗？②选甲、乙、丙三车为系统，丙对乙的力是内力还是外力？三车组成的系统动量守恒吗？答案(1)能．内力是系统内物体之间的作用力，一个力是内力还是外力不是固定的，要看选择的系统，当选择的系统发生变化时，这个力可能就会由内力变为外力，所以是内力还是外力关键看选择的系统．(2)①外力不守恒②内力守恒【例1】(多选)如图2所示，A、B两物体质量之比mA∶mB＝3∶2，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．当弹簧突然释放后，则()图2A．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，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，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，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，A、B、C组成系统的动量守恒解析如果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和不为零，故其动量不守恒，A选项错；对A、B、C组成的系统，A、B与C间的摩擦力为内力，该系统所受的外力的合力为零，故该系统的动量守恒，B、D选项均正确；若A、B所受摩擦力大小相同，则A、B组成的系统的外力之和为零，故其动量守恒，C选项正确．答案BCD(1)判断系统的动量是否守恒，要注意守恒的条件是不受外力或所受合外力为零．因此要分清哪些力是内力，哪些力是外力．(2)判断动量是否守恒，系统的划分非常重要，往往通过适当变换划入系统的物体来找到满足守恒条件的系统．【例2】质量m1＝10g的小球在光滑的水平桌面上以v1＝30cm/s的速率向右运动，恰遇上质量为m2＝50g的小球以v2＝10cm/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？解析碰撞过程中，两小球组成的系统所受合外力为零，动量守恒．设向右为正方向，则各小球速度为v1＝30cm/s，v2＝－10cm/s；v2′＝0.由动量守恒定律列方程m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，代入数据解得v1′＝－20cm/s.故小球m1碰后速度的大小为20cm/s，方向向左．答案20cm/s方向向左1．应用动量守恒定律的解题步骤↓↓↓↓2．特别注意：系统内各物体的动量必须相对于同一参考系，一般都是选地面为参考系，即各物体的速度都是相对地面的．三、动量守恒定律的几个性质(1)矢量性：公式中的v1、v2、v1′和v2′都是矢量，只有它们在同一直线上，并先选定正方向，确定各速度的正、负(表示方向)后，才能用代数方法运算．(2)相对性：速度具有相对性，公式中的v1、v2、v1′和v2′应是相对同一参考系的速度，一般取相对地面的速度．(3)同时性：相互作用前的总动量，这个“前”是指相互作用前同一时刻，v1、v2均是此时刻的瞬时速度，同理，v1′和v2′应是相互作用后同一时刻的瞬时速度．(4)普适性：动量守恒定律是一个独立的实验定律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域．【深度思考】光滑的水平面上，一质量为m的人站在质量为M的小车上，人和车均静止，当人相对于车以速度u跳出后，小车的速度v为多少？答案在应用动量守恒定律解题时，应注意式中所有速度必须是相对同一参考系，所有速度应是在同一时刻的瞬时速度．设小车的速度为v...