课时2动量守恒定律[学习目标]1.理解系统、内力、外力的概念.2.知道动量守恒定律的内容及表达式,理解守恒的条件.3.了解动量守恒定律的普遍意义,会初步利用动量守恒定律解决实际问题.一、系统、内力、外力[导学探究]图1如图1所示,公路上有三辆汽车发生了追尾事故.如果将甲、乙两辆汽车看做一个系统,丙车对乙车的作用力是内力,还是外力?如果将三辆车看成一个系统,丙车对乙车的力是内力还是外力?答案内力是系统内物体之间的作用力,外力是系统以外的物体对系统以内的物体的作用力.如果将甲车和乙车看成一个系统,丙车对乙车的力是外力,如果将三辆车看成一个系统,丙车对乙车的力是内力.[知识梳理]1.系统:几个有相互作用的物体.2.内力:系统内物体间的相互作用力.3.外力:系统外的物体对系统内物体的作用力.二、动量守恒定律[导学探究]图2如图2所示,水平桌面上有两个质量分别为m和m2的小球,正沿着同一直线向相同的方向做匀速运动,速度分别是v1和v2,v2>v1.当第二个小球追上第一个小球时两球发生碰撞,碰撞后两球的速度分别为v1′和v2′.试用动量定理和牛顿第三定律推导两球碰前总动量m1v1+m2v2与碰后总动量m1v1′+m2v2′的关系.答案设碰撞过程中两球间的作用力分别为F1、F2,相互作用时间为t根据动量定理:F1t=m1(v1′-v1),F2t=m2(v2′-v2).因为F1与F2是两球间的相互作用力,根据牛顿第三定律知,F1=-F2,则有:m1v1′-m1v1=m2v2-m2v2′即m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′此式表明两球在相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量,这就是动量守恒定律的表达式.[知识梳理]1.内容:如果一个系统不受外力,或者所受合外力为零,那么这个系统的总动量保持不变.2.表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′(作用前后动量相等).3.适用条件:系统不受外力或者所受合外力为零.4.动量守恒定律的普适性动量守恒定律的适用范围很广,它不仅适用于宏观、低速领域,而且适用于微观、高速领域.动量守恒定律适用于目前为止的一切领域.5.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.[即学即用]判断下列说法的正误.(1)一个系统初、末态动量大小相等,即动量守恒.(×)(2)两个做匀速直线运动的物体发生碰撞,两个物体组成的系统动量守恒.(√)(3)只要系统受外力做的功为零,动量就守恒.(×)(4)系统动量守恒也就是系统的动量变化为零.(√)一、动量守恒条件的理解1.系统不受外力作用:这是一种理想化的情形.如宇宙中两星球的碰撞、微观粒子间的碰撞都可视为这种情形.2.系统受外力作用,但所受合外力为零.如光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形.3.系统受外力作用,但当系统所受的外力远小于系统内各物体间的内力时,系统的总动量近似守恒.4.系统受外力作用,所受的合外力不为零,但在某一方向上合外力为零,则系统在该方向上动量守恒.例如:水平地面上斜向上发射出去的炮弹与向后退的炮车,二者在水平方向上动量是守恒的.图3例1(多选)如图3所示,A、B两物体的质量之比为mA∶mB=3∶2,静置于平板小车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()A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成的系统动量守恒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答案BCD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分别相对于小车向左、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,该系统所受的外力为竖直方向上的重力和支持力,它们的合力为零,故该系统...