《【高三物理專題總結(jié)】第5講 動(dòng)量守恒定律分析（上）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《【高三物理專題總結(jié)】第5講 動(dòng)量守恒定律分析（上）（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

動(dòng)量守恒定律分析 教 師 宋曉壘 第 1頁(yè) 版權(quán)所有 北京天地精華教育科技有限公司 咨詢電話 400 650 7766 動(dòng)量守恒定律分析 基礎(chǔ)知識(shí) 1 正確理解內(nèi)力和外力 1 內(nèi)力和外力是相對(duì)于系統(tǒng)而劃分的力 系統(tǒng)內(nèi)部物體之間的相互作用力為內(nèi)力 系統(tǒng)之外的物 體對(duì)系統(tǒng)中的物體的作用 即外部物體對(duì)系統(tǒng)的力叫做外力 內(nèi)力和外力的劃分既不反映力的 性質(zhì) 也不反映力的效果 僅是對(duì)系統(tǒng)內(nèi) 外而言的力 2 內(nèi)力與外力改變動(dòng)量的作用不同 內(nèi)力只能改變系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)物體的動(dòng)量 但不能改變系統(tǒng)的 總動(dòng)量 外力可以改變系統(tǒng)的總動(dòng)量 2 動(dòng)量守恒定律的理解 1 會(huì)從動(dòng)量定理和牛頓第三定律推導(dǎo)出動(dòng)量守恒定律 推導(dǎo)過程 說明 動(dòng)量守恒定律是一條獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)定律 比牛頓定律發(fā)現(xiàn)得早 并不是牛頓由定律得出 2 動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容 一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零 這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變 系統(tǒng) 由相互作用的物體所組成的整體叫做系統(tǒng) 這是動(dòng)量守恒定律研究的對(duì)象 外力 系統(tǒng)以外的其他物體對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體的作用力稱外力或系統(tǒng)外力 內(nèi)力 系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的相互作用的力叫內(nèi)力或系統(tǒng)內(nèi)力 只有先確定了系統(tǒng)的范圍 才 能判定某個(gè)力是外力還是內(nèi)力 動(dòng)量守恒定律的適用條件是 一個(gè)系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零 其中 不受外力 是 理想情況 所受外力之和為零 是實(shí)際情況 這里所說的 外力之和 與 合外力 不是 一個(gè)概念 合外力 是指作用在某個(gè)物體 質(zhì)點(diǎn) 上的外力的矢量和 而 外力之和 是 指把作用在系統(tǒng)上的所有外力平移到某點(diǎn)后算出的矢量和 系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變 是指在系統(tǒng)內(nèi)的物體發(fā)生相互作用過程中的任意兩個(gè)時(shí)刻系統(tǒng) 的總動(dòng)量 各物體動(dòng)量的矢量和 都是相等的 大小相等 方向相同 內(nèi)力的沖量只改變 系統(tǒng)內(nèi)各物體的動(dòng)量而不能改變系統(tǒng)的總動(dòng)量 決定系統(tǒng)總能量是否改變的因素是系統(tǒng)外力 一旦系統(tǒng)所受外力之和不為零 系統(tǒng)的總動(dòng)量必將發(fā)生變化 3 動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式 p p 意義 系統(tǒng)相互作用前的總動(dòng)量 p 等于相互作用后的總動(dòng)量 p 從守恒的角度列式 p p p 0 意義 系統(tǒng)總動(dòng)量變化等于零 從變化角度列式 對(duì)相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng) A 2 1 2 1 p p p p 或者 2 2 1 1 2 2 1 1 v m v m v m v m 意義 兩個(gè)物體作用前的動(dòng)量的矢量和等于作用后的動(dòng)量的矢量和 B 2 2 2 1 p p p p 或者 2 1 p p 意義 兩物體動(dòng)量的變化大小相等 方向相反 從轉(zhuǎn)移角度看 一物體動(dòng)量增加多少 另一物體動(dòng)量必減少多少 第 2頁(yè) 版權(quán)所有 北京天地精華教育科技有限公司 咨詢電話 400 650 7766 注意 動(dòng)量守恒定律的矢量性 動(dòng)量守恒定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式是個(gè)矢量關(guān)系式 對(duì)于我們常見作用 前后物體的運(yùn)動(dòng)方向都在同一直線上的問題 可選取一個(gè)正方向 凡與正方向相同的矢量 均取正值 反之為負(fù) 這樣即可將矢量運(yùn)算簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算 瞬時(shí)性 動(dòng)量守恒指系統(tǒng)在任一瞬間的動(dòng)量恒定 等號(hào)左邊是作用前系統(tǒng)內(nèi)各動(dòng)量在同一 時(shí)刻的矢量和 等號(hào)右邊是作用后系統(tǒng)內(nèi)各動(dòng)量在另一同時(shí)刻的矢量和 不是同一時(shí)刻的 動(dòng)量不能相加 參考系的同一性 表達(dá)式中的各速度 動(dòng)量 均是相對(duì)于同一慣性參考系而言的 一般均以 地面為參考系 若題設(shè)條件中各速度不是同一參考系的速度 就必須經(jīng)過適當(dāng)轉(zhuǎn)換 使其 成為同一參考系的速度值 整體性 初 末兩個(gè)狀態(tài)研究對(duì)象必須一致 4 系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件 充分且必要條件 系統(tǒng)不外力或所受外力之和為零 近似守恒 雖然系統(tǒng)所受外力之和不為零 但系統(tǒng)的內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力 此時(shí)外力可以忽略 不計(jì) 如 碰撞和爆炸 某一方向上動(dòng)量守恒 雖然系統(tǒng)所受外力之和不為零 但系統(tǒng)在某一方向上的外力之和為零 則該方向上的動(dòng)量守恒 3 動(dòng)量守恒的運(yùn)用范圍 動(dòng)量守恒定律是自然界普遍適用的自然規(guī)律 是人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的一次飛躍 動(dòng)量守恒定律不 僅適用于宏觀 低速的物體系 而且適用微觀 高速的物體系 不僅適用于萬(wàn)有引力 電磁力 分子 力相互作用的體系 而且適用于作用方式并不清楚的物體系 在高中階段可理解為以下幾個(gè)方面 1 與物體間的碰撞是正碰還是斜碰沒有關(guān)系 2 與相互作用內(nèi)力的形式無(wú)關(guān) 內(nèi)力可以是摩擦力 可以是電磁力 可以是彈力等等 3 與系統(tǒng)內(nèi)物體的數(shù)目沒有關(guān)系 系統(tǒng)可以是兩個(gè)物體 也可以是很多物體 如爆炸后產(chǎn)生的大 量碎片 4 與相互作用后物體是分開還是粘合在一起沒有關(guān)系 5 與物體運(yùn)動(dòng)速度的大小沒有關(guān)系 物體運(yùn)動(dòng)的速度甚至可以接近光速 6 不論是微觀還是宏觀領(lǐng)域 動(dòng)量守恒定律都適用 第 3頁(yè) 版權(quán)所有 北京天地精華教育科技有限公司 咨詢電話 400 650 7766 典型例題 例1 放在光滑水平面上的a b兩小車中間夾了一壓縮輕質(zhì)彈簧 用兩手控制小車處于靜止?fàn)顟B(tài) 下列說法正確的是 A 兩手同時(shí)放開 兩車的總動(dòng)量等于零 B 先放開右手 后放開左手 兩車的總動(dòng)量向右 C 先放開右手 后放開左手 兩車的總動(dòng)量向左 D 先放開右手 后放開左手 兩車的總動(dòng)量為零 該題考查動(dòng)量守恒的條件 例 2 質(zhì)量為 m的人隨平板車以速度 v 在平直跑道上勻速前進(jìn) 不考慮摩擦阻力 當(dāng)此人相對(duì)于車 豎直跳起至落回原起跳位置的過程中 平板車的速度 A 保持不變 B 變大 C 變小 D 先變大后變小 E 先變小后變大 該題考查動(dòng)量守恒的條件 例 3 兩名質(zhì)量相等的滑冰人甲和乙都靜止在光滑的水平冰面上 現(xiàn)在其中一人向另一人拋出一個(gè) 籃球 另一人接球后再拋回 如此反復(fù)進(jìn)行幾次后 甲和乙最后的速率關(guān)系是 A 若甲先拋球 則一定是 V 甲 V 乙 B 若乙最后接球 則一定是 V 甲 V 乙 C 只有甲先拋球 乙最后接球 才有 V 甲 V 乙 D 無(wú)論怎樣拋球和接球 都是 V 甲 V 乙 運(yùn)用動(dòng)量守恒定律時(shí)抓住初態(tài)和末態(tài)分析 中間的細(xì)節(jié)不要管 例 4 如圖所示 A B 兩物體的質(zhì)量 m A m B 中間用一段細(xì)繩相連并有一被壓縮的彈簧 放在平 板小車 C 上后 A B C 均處于靜止?fàn)顟B(tài) 若地面光滑 則在細(xì)繩被剪斷后 A B 從 C 上 未滑離之前 A B 在 C上向相反方向滑動(dòng)過程中 A 若 A B 與 C 之間的摩擦力大小相同 則 A B 組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 A B C 組成的系 統(tǒng)動(dòng)量也守恒 B 若 A B與 C 之間的摩擦力大小不相同 則 A B 組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒 A B C 組成 的系統(tǒng)動(dòng)量也不守恒 C 若 A B與 C 之間的摩擦力大小不相同 則 A B 組成的系統(tǒng)動(dòng) 量不守恒 但 A B C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 D 以上說法均不對(duì) 例 5 光滑水平面上質(zhì)量 m 1 50kg的木箱 A 以速度 v 1 5 0m s的速度滑行 前面有另一木箱 B m 2 20kg 以速度 v 2 4 0m s相向滑行 若兩木箱相撞后 A 的速度減小為 0 2m s B的速度 多大 第 4頁(yè) 版權(quán)所有 北京天地精華教育科技有限公司 咨詢電話 400 650 7766 針對(duì)訓(xùn)練 1 如果由 A B 兩物體組成的系統(tǒng)總動(dòng)量始終為零 則下列說法正確的是 A A B 兩物體各自動(dòng)量一定始終為零 B A B 兩物體所構(gòu)成的系統(tǒng)所受合外力一定為零 C A B 兩物體各自所受的合外力一定始終為零 D A B 兩物體各自的動(dòng)量一定保持不變 2 A B 兩個(gè)相互作用的物體 在相互作用的過程中 合外力為零 則下列說法中正確的是 A A 的動(dòng)量變大 B 的動(dòng)量一定變大 B A 的動(dòng)量變大 B 的動(dòng)量一定變小 C A 與 B 的動(dòng)量變化大小相等 D A 與 B 受到的沖量大小相等 3 關(guān)于牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)量守恒的適用范圍 下列說法中不正確的是 A 牛頓運(yùn)動(dòng)定律不適合解決接近光速的高速運(yùn)動(dòng)情況 B 牛頓運(yùn)動(dòng)定律也適用于微觀粒子的運(yùn)動(dòng)問題 C 動(dòng)量守恒定律既適用于低速 也適用于接近高速運(yùn)動(dòng)的問題 D 動(dòng)量守恒定律既適用于宏觀物體 也適用于微觀物體 4 應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題 A 物體間相互作用力必須是恒力 B 必須知道相互作用力是如何隨時(shí)間變化的 C 只要知道相互作用前后的動(dòng)量 不必詳細(xì)了解相互作用的中間過程 D 不必注意動(dòng)量的矢量性 5 甲乙兩船質(zhì)量均為 M 以相同的速率 v 相向而行 甲船上站著一個(gè)質(zhì)量為 m的人隨船行駛 不計(jì) 水的阻力 當(dāng)他由甲船跳上乙船 再由乙船跳回到甲船上 這樣反復(fù)幾次后 乙船速度變?yōu)榱?則甲船的速度為 A mv M m B 2M m v M m C 0 D mv 2M m 6 一只小船靜止在湖面上 一個(gè)人從小船的一端走到另一端 不計(jì)水的阻力 下列說法中正確的是 A 人在船上行走時(shí) 人對(duì)船的沖量比船對(duì)人的沖量小 所以人走得快 船后退的慢 B 人在船上行走時(shí) 人的質(zhì)量比船小 它們所受沖量大小是相等的 所以人向前走得快 船后退 得慢 C 人停止走動(dòng)時(shí) 因船的慣性大 所以船將繼續(xù)后退 D 人停止走動(dòng)時(shí) 因總動(dòng)量守恒 故船也停止后退 7 100kg 的小船靜止在水面上 船的兩端分別站著 m 甲 40kg m 乙 60kg 的游泳者 在同一水平線 上甲向左 乙向右同時(shí)以 3m s的速度躍入水中 則小船的速度為 方向 8 試用牛頓運(yùn)動(dòng)定律證明兩物體在一條直線上相互作用過程中總動(dòng)量守恒 即證明 2 2 1 1 2 2 1 1 v m v m v m v m 第 5頁(yè) 版權(quán)所有 北京天地精華教育科技有限公司 咨詢電話 400 650 7766 課堂檢測(cè) 1 把一支槍水平固定在小車上 小車放在光滑的水平地面上 槍發(fā)射子彈時(shí) 關(guān)于槍 子彈和車的 下列說法正確的有 A 槍和子彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 B 槍和車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 C 槍 子彈和車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 D 若忽略不計(jì)子彈和槍筒之間的摩擦 槍和車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 2 兩球相向運(yùn)動(dòng) 發(fā)生正碰 碰撞后兩球均靜止 于是可以判定 在碰撞以前兩球 A 質(zhì)量相等 B 速度大小相等 C 動(dòng)量大小相等 D 以上都不能判定 3 在下列幾種現(xiàn)象中 動(dòng)量守恒的有 A 原來靜止在光滑水平面上的車 從水平方向跳上一個(gè)人 人車為一系統(tǒng) B 運(yùn)動(dòng)員將鉛球從肩窩開始加速推出 以運(yùn)動(dòng)員和球?yàn)橐幌到y(tǒng) C 從高空自由落下的重物落在靜止于地面上的車廂中 以重物和車廂為一系統(tǒng) D 光滑水平面上放一斜面 斜面光滑 一物體沿斜面滑下 以重物和斜面為一系統(tǒng) 4 兩物體組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒 這個(gè)系統(tǒng)中 A 一個(gè)物體增加的速度等于另一個(gè)物體減少的速度 B 一物體受的沖量與另一物體所受的沖量相等 C 兩個(gè)物體的動(dòng)量變化總是大小相等 方向相反 D 系統(tǒng)總動(dòng)量的變化為零 5 一只小船靜止在水面上 一個(gè)人從小船的一端走到另一端 不計(jì)水的阻力 以下說法中正確的是 A 人在小船上行走 人對(duì)船的沖量比船對(duì)人的沖量小 所以人向前運(yùn)動(dòng)得快 小船后退得慢 B 人在小船上行走 人的質(zhì)量小 它們受的沖量大小是相等的 所以人向前運(yùn)動(dòng)得快 小船后退 得慢 C 當(dāng)人停止走動(dòng)時(shí) 因?yàn)樾〈瑧T性大 所在小船要繼續(xù)向后退 D 當(dāng)人停止走動(dòng)時(shí) 因?yàn)榭倓?dòng)量守恒 所以小船也停止后退 6 物體 A 的質(zhì)量是物體 B 的質(zhì)量的 2 倍 中間壓縮一輕質(zhì)彈簧 放在光滑的水平面上 由靜止同時(shí) 放開兩手后一小段時(shí)間內(nèi) A A 的速率是 B 的一半 B A 的動(dòng)量大于 B 的動(dòng)量 C A 受的力大于 B 受的力 D 總動(dòng)量為零 7 如圖所示 F 1 F 2 等大反向 同時(shí)作用于靜止在光滑水平面上的 A B 兩物體上 已知 M A M B 經(jīng)過相同時(shí)間后撤去兩力 以后兩物體相碰并粘成一體 這時(shí) A B 將 A 停止運(yùn)動(dòng) B 向右運(yùn)動(dòng) C 向左運(yùn)動(dòng) D 仍運(yùn)動(dòng)但方向不能確定