7　核聚变新颖的课程导入教案

衡水十三中高一物理B部内部资料

16.3 动量守恒定律

学案

高一物理最牛B部学案

【题目】16.3 动量守恒定律

【自主预习】

1.系统

内力和外力

【编

辑】

杨晓悦

【审

核】

侯云颖

【使用时间】

2018.5.21 在物理学中，把几个有相互作用的物体合称为

，系统内物体间的作用力叫做

，系统以外的物体对系统的作用力叫做

。

2.

动量守恒定律

(1)定律的推导过程

(2)内容：

。

(3)表达式：

①

p＝p′

即系统相互作用前的总动量p和相互作用后的总动量p′大小相同、方向相同。系统总动量

的求法遵循矢量运算法则。

②对两个物体组成的系统，可写为：m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2。式中m1、m2分别为两物体的质量，v1、v2为相互作用前两物体的速度，v′1、v′2为相互作用后两物体的速度。该表达式还可写作p1＋p2＝p′1＋p′2。

③若物体1的动量变化为Δp1，物体2的动量变化为Δp2，则动量守恒定律表达式可写为

Δp1＝－Δp2

(4)动量守恒的条件

①系统内的任何物体都不受外力作用，这是一种理想化的情形，如天空中两星球的碰撞，微观粒子间的碰撞都可视为这种情形。

②系统虽然受到了外力作用，但所受外力之和为零。像光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形，两物体所受的重力和支持力的合力为零。

③系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时，系统的总动量近似守恒。抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间，火药的内力远大于其重力，重力完全可以忽略不计，动量近似守恒。两节火车车厢在铁轨上相碰时，在碰撞瞬间，车厢间的作用力远大于铁轨给车厢的摩擦力，动量近似守恒。

④系统所受的合外力不为零，即F外≠0，但在某一方向上合外力为零(Fx＝0或Fy＝0)，则系统在该方向上动量守恒。

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16.3 动量守恒定律

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（5）动量守恒定律的五大性质

①系统性

②矢量性

③相对性

④同时性

⑤普适性

【典型例题】

一、系统

内力和外力

【例1】如图16－3－1所示，斜面体C固定在水平地面上，物块A、B叠放在斜面上，且保持静止状态，下列说法中正确的是

(

) A．在A、B、C三者组成的系统中，A所受的重力是内力

B．在A、B组成的系统中，A、B之间的静摩擦力是内力

C．A、C之间的静摩擦力是外力

D．物块B对物块A的压力是内力

二、系统动量守恒

【例2】如图16－3－3所示，A、B两物体的质量mA＞mB，中间用一段细绳相连并有一被压缩的弹簧，放在平板小车C上后，A、B、C均处于静止状态。若地面光滑，则在细绳被剪断后，A、B从C上未滑离之前，A、B在C上沿相反方向滑动过程中 (

) A．若A、B与C之间的摩擦力大小相同，则A、B组成的系统动量守恒，A、B、C组成的系统动量也守恒

B．若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则A、B组成的系统动量不守恒，A、B、C组成的系统动量也不守恒

C．若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则A、B组成的系统动量不守恒，但A、B、C组成的系统动量守恒

D．以上说法均不对

【例3】．如图16－3－4所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的。子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短，现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，则此系统在子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的过程中

A．动量守恒，机械能守恒

B．动量不守恒，机械能不守恒

C．动量守恒，机械能不守恒

D．动量不守恒，机械能守恒

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【例4】．如图16－3－5所示，一带有半径为R的1/4光滑圆弧的小车其质量为M，置于光滑水平面上，一质量为m的小球从圆弧的最顶端由静止释放，则球离开小车时，球和车的速度分别是多少？

【巩固训练】

1. 放在光滑水平面上的A、B两小车中间夹着一个压缩轻质弹簧，用两手分别控制小车，使小车处于静止状态。下列说法中正确的是(

) A. 两手同时放开后，两车的总动量为零

B. 先放开右手，后放开左手，两车的总动量为零

C. 先放开左手，后放开右手，两车的总动量为零

D. 两手放开有先后，两车总动量不为零

2. 静止在湖面上的船上有两个人分别向相反方向抛出质量为m的相同小球，甲向左抛，乙向右抛，甲先抛，乙后抛，抛出后两球相对于岸的速率相同，下列说法中正确的是(设水的阻力不计)(

) A. 两球抛出后，船往左以一定速度运动，抛球时，乙抛出的球受到的冲量大

B. 两球抛出后，船往右以一定速度运动，抛球时，甲抛出的球受到的冲量大

C. 两球抛出后，船的速度为零，甲抛出的球和乙抛出的球受到的冲量大小相等

D. 两球抛出后，船的速度为零，抛球时，甲抛出的球受到的冲量大

3.一列车沿平直轨道以速度v0匀速前进，途中最后一节质量为m的车厢突然脱钩。若前部列车的质量为M，脱钩后牵引力不变，且每一部分所受摩擦力均正比于它的重力，则当最后一节车厢滑行停止的时刻，前部列车的速度为(

) A. v0

B. v0

C. v0

D. v

4. 如图所示，物体m与物体M叠放在水平面上，物体m与物体M间的动摩擦因数为μ1，物体M与水平面间的动摩擦因数为μ2，两物体朝相反方向运动，物体m在物体M上滑动的过程中，下列说法正确的是(

) A. 若μ1≠0，μ2≠0，m与M组成的系统动量守恒

B. 若μ1≠0，μ2≠0，m与M组成的系统动量不守恒

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16.3 动量守恒定律

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C. 若μ1=0，μ2≠0，m与M组成的系统动量守恒

D. 若μ1=0，μ2=0，m与M组成的系统动量守恒

5. 如图所示，一轻质弹簧一端固定在竖直的墙上，另一端连着质量为m的木块A，木块A放在光滑的水平面上。木块A被水平速度为v0的子弹射中并嵌在其中(接触时间极短)，已知子弹的质量是木块A的质量的。求：

(1)木块的最大速度。

(2)弹簧压缩到最短时的弹性势能。

6. 质量为100 kg的甲车连同质量为50 kg的人一起以2 m/s的速度在光滑水平面上向前运动。质量为150 kg的乙车以7 m/s的速度由后面追来。为了避免相碰，当两车靠近时甲车上的人至少应以多大的水平速度跳上乙车？

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