2020_2021学年新教材高中物理第1章动量守恒定律3动量守恒定律课时分层作业
动量守恒定律(建议用时:25分钟)考点一动量守恒条件的判断1.(多选)下列四幅图所反映的物理过程中,动量守恒的是( )AC[A图中子弹和木块组成的系统在水平方向上不受外力,竖直方向所受合力为零,该系统动量守恒;B图中在弹簧恢复原长的过程中,系统在水平方向上始终受墙的作用力,系统动量不守恒;C图中木球与铁球组成的系统所受合力为零,系统动量守恒;D图中木块下滑过程中,斜面体始终受到挡板的作用力,系统动量不守恒.]2.如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直挡板上,一质量为m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上,弧形槽底端与水平面相切,一质量也为m的小物块从槽上高h处开始下滑,下列说法正确的是( )A.在下滑过程中,物块和槽组成的系统机械能守恒B.在下滑过程中,物块和槽组成的系统动量守恒C.在压缩弹簧的过程中,物块和弹簧组成的系统动量守恒D.被弹簧反弹后,物块能回到槽上高h处A[对物块和槽组成的系统,在下滑过程中没有机械能损失,系统的机械能守恒,A正确;在下滑的过程中,物块在竖直方向有加速度,物块和槽组成的系统所受合外力不为零,不符合动量守恒的条件,故系统的动量不守恒,但系统在水平方向上动量守恒,B错误;在压缩弹簧的过程中,对于物块和弹簧组成的系统,由于挡板对弹簧有向左的弹力,所以系统受到的合外力不为零,则系统动量不守恒,C错误;因为物块与槽在水平方向上动量守恒,且两者质量相等,根据动量守恒定律知物块离开槽时物块与槽的速度大小相等、方向相反,物块被弹簧反弹后,与槽的速度相同,即两者做速度相同的匀速直线运动,所以物块不会再滑上弧形槽,D错误.]考点二动量守恒定律的运用3.如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块.木箱和小木块都具有一定的质量.现使木箱获得一个向右的初速度v0,则( )A.小木块和木箱最终都将静止B.小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动C.小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动B[最终,木箱和小木块都具有向右的动量,并且相互作用的过程中总动量守恒,选项A、D错误;由于小木块与底板间存在摩擦,小木块最终将相对木箱静止,选项B正确,选项C错误.]4.光滑水平桌面上有P、Q两个物块,Q的质量是P的n倍.将一轻弹簧置于P、Q之间,用外力缓慢压P、Q.撤去外力后,P、Q开始运动,P和Q的动量大小的比值为( ) A.n2B.nC.1nD.1D[撤去外力后,系统所受外力之和为0,所以总动量守恒,设P的动量方向为正方向,则有p P-p Q=0,故p P=p Q,因此P和Q的动量大小的比值为1,选项D正确.] 5.如图所示,质量为m=0.5 kg的小球在距离车底部一定高度处以初速度v0=15 m/s 向左平抛,落在以v=7.5 m/s的速度沿光滑水平面向右匀速行驶的小车中,小车足够长,质量为M=4 kg,g取10 m/s2,则当小球与小车相对静止时,小车的速度大小是( )A.4 m/s B.5 m/sC.8.5 m/s D.9.5 m/sB[小球和小车在水平方向上动量守恒,取向右为正方向,有Mv-mv0=(M+m)v′,解得v′=5 m/s.]6.如图甲所示,质量为M的薄长木板静止在光滑的水平面上,t=0时一质量为m的滑块以水平初速度v0从长木板的左端冲上木板并最终从右端滑下.已知滑块和长木板在运动过程中的vt图像如图乙所示,则木板与滑块的质量之比M∶m为( )甲乙A.1∶2B.2∶1C.1∶3D.3∶1B[取滑块的初速度方向为正方向,对滑块和木板组成的系统,根据动量守恒定律有mv0=mv1+Mv2,由题图乙知v0=40 m/s,v1=20 m/s,v2=10 m/s,代入数据解得M∶m=2∶1,故B正确.]考点三动量守恒和机械能守恒的综合应用7.如图所示,木块A、B的质量均为2 kg,置于光滑水平面上,B与一轻质弹簧的一端相连,弹簧的另一端固定在竖直挡板上,当A以4 m/s的速度向B撞击时,由于有橡皮泥而粘在一起运动,那么弹簧被压缩到最短时,弹簧具有的弹性势能大小为( )A.4 J B.8 JC.16 J D.32 JB[A、B在碰撞过程中动量守恒,碰后粘在一起共同压缩弹簧的过程中机械能守恒.由碰撞过程中动量守恒得m A v A=(m A+m B)v,代入数据解得v=m A v Am A+m B=2 m/s,所以碰后A、B及弹簧组成的系统的机械能为12(m A+m B)v2=8 J,当弹簧被压缩至最短时,系统的动能为0,只有弹性势能,由机械能守恒得此时弹簧的弹性势能为8 J.]8.(多选)如图所示,质量为M的楔形物体静止在光滑的水平地面上,其斜面光滑且足够长,与水平方向的夹角为θ.一个质量为m的小物块从斜面底端沿斜面向上以初速度v0开始运动,当小物块沿斜面向上运动到最高点时,速度大小为v,距地面的高度为h,则下列关系式中正确的是( )A.mv0=(m+M)vB .mv 0cos θ=(m +M )vC .mgh =12m (v 0sin θ)2 D .mgh +12(m +M )v 2=12mv 20 BD [小物块上升到最高点时,速度与楔形物体的速度相同,系统水平方向动量守恒,全过程机械能守恒.以向右为正方向,在小物块上升过程中,由水平方向系统动量守恒得mv 0·cos θ=(m +M )v ,选项A 错误,B 正确;由机械能守恒定律得mgh +12(m +M )v 2=12mv 20,选项C 错误,D 正确.]9.如图所示,在光滑的水平杆上套有一个质量为m 的滑环,滑环通过一根不可伸缩的轻绳悬挂着一个质量为M 的物块(可视为质点),绳长为L .将滑环固定时,给物块一个水平冲量,物块摆起后刚好碰到水平杆;若滑环不固定,仍给物块以同样的水平冲量,求物块摆起的最大高度.[解析] 滑环固定时,根据机械能守恒定律,有MgL =12Mv 20,解得v 0=2gL滑环不固定时,物块的初速度仍为v 0,在物块摆起至最大高度h 时,它们的速度都为v ,在此过程中物块和滑环组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒,则: Mv 0=(m +M )v12Mv 20=12(m +M )v 2+Mgh 由以上各式,可得h =m m +M L . [答案] mm +ML(建议用时:15分钟) 10.(多选)如图所示,小车放在光滑的水平面上,将系着绳的小球拉开到一定的角度,然后同时放开小球和小车,那么在以后的过程中( )A.小球向左摆动时,小车也向左运动,且系统水平方向动量守恒B.小球向左摆动时,小车向右运动,且系统水平方向动量守恒C.小球向左摆到最高点,小球的速度为零而小车的速度不为零D.在任意时刻,小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反BD[以小球和小车组成的系统为研究对象,在水平方向上不受力的作用,所以系统在水平方向上动量守恒,由于初始状态小车与小球均静止,所以小球与小车在水平方向上的动量要么都为零,要么大小相等、方向相反,选项A、C错误,选项B、D正确.] 11.(多选)如图所示,木块A静置于光滑的水平面上,其曲面部分MN光滑、水平部分NP粗糙,现有一物体B自M点由静止释放,设NP足够长,则以下叙述正确的是( )A.A、B最终以同一不为零的速度运动B.A、B最终速度均为零C.A物体先做加速运动,后做减速运动D.A物体先做加速运动,后做匀速运动BC[系统在水平方向不受外力,故系统在水平方向动量守恒,因系统初动量为零,A、B 在任一时刻的水平方向动量之和也为零,因NP足够长,B最终与A速度相同,此速度为零,B 选项正确,A物体由静止到运动、最终速度又为零,C选项正确.]12.将一个光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上,如图所示,槽左侧有一个固定在水平面上的物块.现让一个小球自左侧槽口A点正上方由静止开始落下,从A点落入槽内,则下列说法正确的是( )A.小球在半圆槽内运动的过程中,机械能守恒B.小球在半圆槽内运动的全过程中,小球与半圆槽组成的系统动量守恒C.小球在半圆槽内由B点向C点运动的过程中,小球与半圆槽组成的系统动量守恒D.小球从C点离开半圆槽后,一定还会从C点落回半圆槽D[小球在半圆槽内运动,由B到C的过程中,除重力做功外,槽的支持力也对小球做功,小球机械能不守恒,由此可知,小球在半圆槽内运动的全过程中,小球的机械能不守恒,A错误;小球在槽内由A到B的过程中,左侧物块对槽有作用力,小球与槽组成的系统动量不守恒,由B到C的过程中,小球有向心加速度,竖直方向的合力不为零,系统的动量也不守恒,B、C错误;小球离开C点以后,既有竖直向上的分速度,又有水平分速度,小球做斜上抛运动,水平方向做匀速直线运动,水平分速度与半圆槽的速度相同,所以小球一定还会从C点落回半圆槽,D正确.] 13.如图所示,甲车质量m1=20 kg,车上有质量M=50 kg的人,甲车(连同车上的人)以v=3 m/s的速度向右滑行,此时质量m2=50 kg的乙车正以v0=1.8 m/s的速度迎面滑来,为了避免两车相撞,当两车相距适当距离时,人从甲车跳到乙车上,求人跳出甲车的水平速度(相对地面)应当在什么范围以内才能避免两车相撞?不计地面和小车的摩擦,且乙车足够长.[解析] 人跳到乙车上后,如果两车同向,甲车的速度小于或等于乙车的速度就可以避免两车相撞以人、甲车、乙车组成的系统为研究对象由水平方向动量守恒得:(m1+M)v-m2v0=(m1+m2+M)v′,解得v′=1 m/s以人与甲车为一系统,人跳离甲车过程水平方向动量守恒,得:(m1+M)v=m1v′+Mu 解得u=3.8 m/s因此,只要人跳离甲车的速度u≥3.8 m/s就可避免两车相撞.[答案] 大于等于3.8 m/s。
新教材人教版高中物理选择性必修第一册 1-3动量守恒定律 教学课件
第十六页,共二十二页。
5.(单选)如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面相切,一个
新课讲解 一、相互作用的两个物体的动量改变
1.试用牛顿运动定律推导两物体碰撞前后的总动量的关系
m2
m1
m2 m1
m2
F2
F1
A
B
A
a2
v2 v2 Δt
a2
F2 m2
F1
F2
a1
F1 m1
m1a1 m2a2
m1 B
a1
v1 v1 Δt
m1v1 + m2v2 m1v1 + m2v2
第四页,共二十二页。
Δp 0
第六页,共二十二页。
二、对动量守恒定律的理解?
3、条件: (1)系统不受外力;(理想条件)
(2)系统受到外力,但外力的合力为零;(实际条件)
(3)系统所受外力合力不为零,但系统内力远大于外力,外力相对来说可以忽略 不计,因而系统动量近似守恒;(近似条件)
(4)系统总的来看虽不符合以上三条中的任何一条,但在某一方向上符合以上三条
光滑
观看视频,你有何感想?
第五页,共二十二页。
二、对动量守恒定律的理解?
1、内容: 如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变。
这就是动量守恒定律。
2、公式: m1v1 + m2v2 m1v1 + m2v2 Δp1 Δp2
m1Δv1 m2Δv2 p p
p p
第十三页,共二十二页。
2.(单选)木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a紧靠在墙壁
上,在b上施加向左的水平力使弹簧压缩,如图所示,当撤去外力后,下列说法
新教材高中物理第1章动量和动量守恒定律第3节动量守恒定律pptx课件粤教版选择性必修第一册
__________________[用(2)中测量的量表示].
[解析]
设落地时间为t,则v1= ,v2= ,v= ;而动量守恒
的表达式是m1v=m1v1+m2v2
-F21
根据牛顿第三定律有F12=______.
由动量定理,对物体1有,F21t= ′ − _________;对物体2有,F
12t
m2v2
=m2v2′-____.
(m1v1+m2v2)
由以上三式得(m1v1′+m2v2′)-____________=0.
合外力
(3)内容:物体在碰撞时,如果系统所受______为零,则系统的总动
4.注意事项
(1)入射小球质量m1 必须大于靶球质量m2 ,若入射小球质量小于被
碰小球质量,则入射小球会被反弹,滚回斜槽后再返回抛出点过程
中克服摩擦力做功,飞出时的速度大小小于碰撞刚结束时的速度大
小,会产生较大的误差.
(2)斜槽末端的切线必须水平.
(3)入射小球与靶球的球心连线与入射小球的初速度方向一致.
写纸.利用______在白纸上分别标注斜槽水平段端口、靶球初位置
(支球柱)在白纸平面的投影点O和点O′.
(2)用天平测出两个大小相同、但质量不同的钢球的质量,质量大的
入射球Biblioteka 靶球钢球m1作为______,质量小的钢球m
2作为____.
(3)先让入射球单独从斜槽上端紧靠定位板的位置下落,在白纸上留
下落地碰撞的痕迹.
第一章
动量和动量守恒定律
第三节
动量守恒定律
1.在了解系统内力和外力的基础上,理解动量守恒定律.
新教材2020-2021高中人教版物理选择性必修:第1章 6 反冲现象 火箭
物理(选择性必修1·第一册 RJ)
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第一章 动量守恒定律
物理(选择性必修1·第一册 RJ)
解析:若立定跳远时,人离地时速度为 v,如果从船上起跳时,人 离船时速度为 v′,船的反冲速度为 v′船,由能量关系 E=12mv2,E=21 mv′2+21Mv′船2
所以 v′<v,人跳出的距离变小,所以人掉到了水里。 正是由于船的反冲导致了此结果。
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第一章 动量守恒定律
『想一想』 两位同学在公园里划船。租船时间将 到,她们把小船划向码头。当小船离码头大 约2 m左右时,有一位同学心想:自己在体 育课上立定跳远的成绩从未低于2 m,跳到 岸上绝对没有问题。于是她纵身一跳,结果 却掉到了水里(如图)。她为什么不能如她所 想的那样跳到岸上呢?(假设起跳时船已静 止)
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第一章 动量守恒定律
物理(选择性必修1·第一册 RJ)
(2)相对速度问题 反冲运动的问题中,有时遇到的速度是相互作用的两物体的相对速 度。由于动量守恒定律中要求速度为对同一参考系的速度,通常为对地
的速度。因此应先将相对速度转换成对地的速度后,再列动量守恒定律 方程。
(3)变质量问题 在反冲运动中还常遇到变质量物体的运动,如在火箭的运动过程 中,随着燃料的消耗,火箭本身的质量不断减小,此时必须取火箭本身 和在相互作用的短时间内喷出的所有气体为研究对象,取相互作用的这 个过程为研究过程来进行研究。
第一章 动量守恒定律
6.反冲现象 火箭
目标体系构建 课前预习反馈 课内互动探究 核心素养提升 课堂达标检测 夯基提能作业
第一章 动量守恒定律
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目标体系构建
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第一章 动量守恒定律
新教材2023版高中物理第一章动量与动量守恒定律3.动量守恒定律课件教科版选择性必修第一册
必备知识·自主学习
关键能力·合作探究
随堂演练·自主检测
课标要求
1.知道相互作用的两个物体的动量变化特点. 2.理解系统、内力、外力的概念. 3.知道动量守恒定律的内容及表达式,理解其守恒的条件. 4.了解动量守恒定律的普适性.
思维导图
必备知识·自主学习
一、理论探究 1.如图所示是两个质量均为m的小球以相同的速率相向运动并发生 碰撞的三个瞬间,其中(a)为刚接触的瞬间,二者的速度分别是v1和 v2(v1=-v2);(b)为二者形变最大的瞬间,它们的相互作用力F1和F2达 到最大(F1=-F2);(c)为二者脱离接触的瞬间,二者的速度分别为v′1 和v′2(-v′1=v′2).
答案:ACD
3.(多选)如图所示,在光滑的水平面上有一静止的斜面,斜面光滑, 现有一个小球从斜面顶点由静止释放.在小球下滑的过程中,以下说 法正确的是( )
A.斜面和小球组成的系统动量守恒 B.斜面和小球组成的系统仅在水平方向上动量守恒 C.斜面向右运动 D.斜面静止不动
答案:BC
解析:小球加速下滑,系统竖直方向上有向下的加速度,竖直方向合力不为零, 故系统动量不守恒,但系统水平方向上合力为零,故系统水平方向上动量守恒, 因小球下滑过程中水平方向向左的速度在增大,由动量守恒定律可得,斜面水平 向右的速度也在增加,故B、C正确.
2.动量守恒定律 (1)系统:由两个(或多个)相互作用的物体构成的___整_体____. (2)内力:__系_统__中___物体间的相互作用力. (3)外力:_系__统_以__外__的物体施加给系统内物体的力. (4)动量守恒定律:如果一个系统_不__受_外__力__,或者_所__受__合_外__力__为_零___, 无论这一系统的内部发生了何种形式的相互作用,这个系统的总动量
2023新教材高中物理第一章动量守恒定律第3节动量守恒定律课件新人教版选择性必修第一册
1.能用动量定理和牛顿第三定律推导动量守恒定律的表达式,理解动量守 恒定律的普适性。
2.了解系统、内力和外力的概念,理解动量守恒的条件。 3.能用动量守恒定律解决实际问题。
一、相互作用的两个物体的动量改变 1.填一填 (1)情境设置:在光滑水平面上同一方向运动的物体A、B,质量分别为m1、 m2,速度分别为v1、v2,且v2>v1,碰撞过程作用时间为Δt,A对B的作用力为F1, B对A的作用力为F2,碰后A、B的速度分别为v1′、v2′。
二、动量守恒定律 1.填一填 (1)系统:相互作用的两个或多个物体构成的整体。 (2)内力:_系__统__内__部__物体间的相互作用力。 (3)外力:_系__统__以__外__的物体施加给__系__统__以__内___的物体的作用力。 (4)内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的 总__动__量__保持不变。 (5)普适性:适用于从宏观到微观的一切领域。
[答案] ACD
[规律方法] 系统动量守恒的判定方法
(1)分析动量守恒时研究对象是系统,分清外力与内力。 (2)研究系统受到的外力矢量和。 (3)外力矢量和为零,则系统动量守恒;若外力在某一方向上合力为零,则 在该方向上系统动量守恒。 (4)系统动量严格守恒的情况很少,在分析具体问题时要注意把实际过程理 想化。
2.判一判
(1)相互作用的两个物体间相互作用力的冲量等大反向。
(√)
(2)在光滑水平面上相互碰撞的两个物体动量变化量大小相等、方向相反。 ( √ )
(3)碰撞前后满足动量之和不变的两个物体所受外力的矢量和为0。
(√)
3.想一想 如图所示,两个人静止在滑冰场上用力推对方,两人会向相反方向滑去。
新教材2020-2021高中人教版物理选择性必修:第一章 动量守恒定律 本章整合
物理(选择性必修1·第一册 RJ)
方法归纳提炼
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第一章 动量守恒律
物理(选择性必修1·第一册 RJ)
一、动量定理及应用 1.冲量的计算 (1)恒力的冲量:公式I=FΔt适用于计算恒力的冲量 (2)变力的冲量: ①通常利用动量定理I=Δp求解 ②可用图像法计算。在Ft图像中阴影部分(如图)的面积就表示力在 时间Δt=t2-t1内的冲量
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第一章 动量守恒定律
物理(选择性必修1·第一册 RJ)
思路引导:本题从动量守恒定律的应用角度看并不难,但需对两个 物体的运动关系分析清楚(乙和箱子、甲的运动关系如何,才能不相 撞)。这就需要我们要将“不相撞”的实际要求转化为物理条件,即: 甲、乙可以同方向运动,但只要乙的速度不小于甲的速度,就不可能相 撞。
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第一章 动量守恒定律
物理(选择性必修1·第一册 RJ)
二、动量守恒定律应用中的临界问题 1.寻找临界状态 题设情景中看是否有相互作用的两物体相距最近、恰好滑离、避免 相碰和物体开始反向运动等临界状态。 2.挖掘临界条件 在与动量相关的临界问题中,临界条件常常表现为两物体的相对速 度关系与相对位移关系。
第一章 动量守恒定律
章末小结
知识网络构建 方法归纳提炼 进考场练真题
第一章 动量守恒定律
物理(选择性必修1·第一册 RJ)
知识网络构建
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第一章 动量守恒定律
物理(选择性必修1·第一册 RJ)
寻求碰撞中的不变量
定义:质量与速度的乘积
动 量 守
动量公方式向::与p=___速____m度__v_______的方向一致
(1)从蹬地到离开地面过程中重力的冲量的大小; (2)上跳过程中他对地面平均压力的大小。
2023年新教材高中物理第1章动量守恒定律3动量守恒定律课件新人教版选择性必修第一册
D.小车向右运动
【答案】BC
【解析】弹簧释放后,C对A的摩擦力向右,大小为μmAg,C对B的 摩擦力向左,大小为μmBg,所以A、B系统所受合外力方向向右,动量 不守恒,A错误.由于力的作用是相互的,A对C的摩擦力向左,大小为 μmAg,B对C的摩擦力向右,大小为μmBg,所以C所受合外力方向向左 而向左运动,C正确,D错误.由于地面光滑,A、B、C系统所受合外 力为零,动量守恒,B正确.
3.了解动量守恒定 3.学会运用建模思想,把复杂的问题分解成熟悉的
律的普遍意义,会 模块,逐一解决
用动量守恒定律解 4.本节内容综合性较强,有时需要结合受力分析、
决实际问题
牛顿运动定律、能量守恒等知识
知识导图
课前·自主预习
系统、内力、外力
1.系统 相互作用的两个或多个物体构成的__整__体__. 2.内力 系统__中___物体间的作用力. 3.外力 系统_以__外___的物体施加给系统___内___物体的力.
间有摩擦.用力向右推动车厢使弹簧压缩,撤去推力时滑块在车厢底板
上有相对滑动.在地面参考系(可视为惯性系)中,从撤去推力开始,小
车、弹簧和滑块组成的系统
()
A.动量守恒,机械能守恒 B.动量守恒,机械能不守恒 C.动量不守恒,机械能守恒 D.动量不守恒,机械能不守恒 【答案】B 【解析】因为滑块与车厢水平底板间有摩擦,且撤去推力后滑块在 车厢底板上有相对滑动,即摩擦力做功,而水平地面是光滑的;以小车、 弹簧和滑块组成的系统,根据动量守恒和机械能守恒的条件可知撤去推 力后该系统动量守恒,机械能不守恒.故选B.
如图所示,甲木块的质量为m1,以v的速度沿光滑水平
地面向前运动,正前方有一静止的、质量为m2的乙木块,乙上连有一轻
2021_2022学年新教材高中物理第一章动量守恒定律3动量守恒定律课件新人教版选择性必修1
课堂互动探究
【主题一】动量守恒定律的适用条件及表达式 探究动量守恒定律的适用条件
【实验情境】 情境1:如图甲所示,在光滑水平面上发生正碰的两物体。 情境2:如图乙所示,小车A、B静止在光滑水平面上。 情境3:如图丙所示,速度为v0的物体滑上光滑水平面上的小车。
【问题探究】 1.图甲中,两物体受哪些力作用?系统动量守恒吗? 提示:两物体发生正碰时,它们之间的相互作用力是内力。物 体还受到重力和 桌面对它们的支持力,是外力。由于外力的合力为零,故系统动量守恒。 2.图乙中,烧断细线后,两小车受弹簧弹力的作用,系统动量守恒吗? 提示:烧断细线后,弹簧弹力是内力,系统所受外力的合力为零,系统动量守 恒。
应用 条件
动受量_合_守_外_恒_力_定_为律零的或前不提受是外系力统 机系械统能只守受恒_重定__力律__的或前_弹_提_力_条_作件用是
3.质量为m的物体A以速度v0沿光滑水平面运动,与静止的等质量的物体B碰撞后 一起运动,求两者的共同速度v应选谁为研究对象?如何选取初、末状态?相互 作用的过程中,系统机械能是否变化? 提示:应选A、B系统为研究对象;碰撞前为初状态,其动量为mv0,末状态为碰 撞后,其ห้องสมุดไป่ตู้量为2mv;通过计算可发现作用前后总动能减少,转化为系统内能。
【典例示范】 一人站在静止于冰面的小车上,人与车的总质量M=70 kg,当人接到一个质量m =20 kg、以速度v0=5 m/s迎面滑来的木箱后,立即以相对于自己v′=5 m/s的速 度将木箱逆着原来滑行的方向推出,不计冰面阻力。则小车获得的速度是多大? 方向如何?
【解析】设推出木箱后小车的速度为v,此时木箱相对地面的速度为(v′-v),由 动量守恒定律得:mv0=Mv-m(v′-v) v=m(Mv+0+mv′) =20×7(0+5+205) m/s≈2.2 m/s 与木箱的初速度v0方向相同。 答案:2.2 m/s 方向与木箱的初速度v0相同
高中物理第一章动量守恒定律第3节动量守恒定律课件新人教版选择性必修第一册
中的有关现象。
现象并进行有关计算。
要点 动量守恒定律 如果一个_系__统____①不受__外__力___②,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的 总动量_保__持__不__变____③。
① 什么叫“系统”? 提示 相互作用的两个或多个物体构成的整体,叫作一个力学系统。 ② 什么叫“外力”?怎么区分外力与内力? 提示 外力是系统以外的物体施加给系统内物体的力,内力是系统中物体间的 作用力。区分外力与内力可以看施力物体是系统内的物体还是系统外的物体。 ③ 系统的总动量保持不变是不是意味着系统内每个物体的动量都不变? 提示 不是,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。
[提示] 由动量守恒定律求解速度大小。木块刚好不会从车上掉下时,系 统损失的机械能转化为内能。
1. 下列情形中,满足动量守恒条件的是( B ) A. 用铁锤打击放在铁砧上的铁块,打击过程中,铁锤和铁块的总动量 B. 子弹水平穿过放在光滑桌面上的木块的过程中,子弹和木块的总动量 C. 子弹水平穿过墙壁的过程中,子弹和墙壁的总动量 D. 棒击垒球的过程中,棒和垒球的总动量 [解析] 动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力的矢量和为零。
A. 0 B. 向左
A C. 向右
D. 无法确定
4. [2021江苏南通高二检测] 两个球沿直线相向运动,碰撞后两球都静止。 则可以推断( D ) A. 碰撞前两个球的动量一定相同 B. 两个球的质量一定相等 C. 碰撞前两个球的速度大小一定相等 D. 碰撞前两个球的动量大小相等、方向相反
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1.一个力是内力还是外力关键看所选择的系统,如发射炮弹时,以炮弹和炮 车为系统,地面对炮车的力是外力,如果选炮弹、炮车及地球为系统,地面 对炮车的力就是内力。 2.系统内存在摩擦力,动量依然守恒。系统内的摩擦力是内力,动量是否守 恒取决于系统所受外力的情况。 3.牛顿运动定律只适用于宏观、低速的物体,而动量守恒定律适用于目前为 止物理学研究的一切领域。
高中物理第1章动量守恒定律3动量守恒定律课件新人教版选择性必修第一册
C.若圆弧光滑,则系统在水平方向上动量守恒,机械能守恒
D.若圆弧不光滑,则系统在水平方向上动量不守恒,机械能不守恒
解析 在小球下滑过程中,不论圆弧是否光滑,小车与小球组成的系统所受
外力的矢量和都不为零,则系统动量都不守恒,但系统水平方向不受外力,
所以系统在水平方向上动量守恒;若圆弧光滑,只有重力做功,系统的机械
能守恒;若圆弧不光滑,系统要克服摩擦力做功,机械能减少。综上所述,B、
C正确,A、D错误。
方法技巧
判断动量是否守恒的方法
(1)动量守恒定律的研究对象是相互作用的物体组成的系统。判断系统的
动量是否守恒,与选择哪几个物体作为系统和分析哪一段运动过程有直接
关系。
(2)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外力的
D.无论是否同时放手,只要两手都放开后,在弹簧恢复原长的过程中,系统
总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零
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解析 当两手同时放开时,系统的外力的矢量和为零,所以系统的动量守恒,
动量守恒定律不仅适用于低速、宏观的系统,而且适用于高速、微
观的系统
应用体验
【例1】 (多选)如图所示,小车A静止于光滑水平面上,A上有一圆弧PQ,圆
弧位于同一竖直平面内,小球B由静止开始沿圆弧下滑,以小车和小球组成
的整体为研究对象,这一过程中( BC )
A.若圆弧光滑,则系统的动量守恒,机械能守恒
(1)系统:由两个(或多个)相互作用的物体构成的整体叫作一
个 力学系统 ,简称 系统
。
(2)内力:系统中 物体间
的作用力。
(3)外力:系统以 外
