动量守恒定律 高二上物理人教版（2019）选择性必修第一册

第一章

动量守恒定律第3节

动量守恒定律有两位同学原来静止在滑冰场上，不论谁推谁一下(如图)，两个人都会向相反方向滑去，他们的动量都发生了变化。两个人本来都没有动量，现在都有了动量，他们的动量变化遵从什么规律呢？现在来探究这个规律。思考：两个小球相撞后，它们的动量是否变化？动量改变的原因是什么？v2v1v2′v1′m2m2m1m1碰前碰后碰中

两个小球相撞后，它们各自的动量都发生了改变，因为碰撞过程中受到了对方的冲量。知识点一：相互作用的两个物体的动量改变思考：碰后各自动量改变了多少？动量的改变量有什么关系？v2v1v2′v1′m2m2m1m1碰前碰后碰中

F2F1对m1：对m2：根据牛顿第三定律：F1=-F2，故：m1的动量的增加量等于m2的动量的减少量v2v1v2′v1′m2m2m1m1碰前碰后碰中

F2F1m1的动量的增加量等于m2的动量的减少量两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和,即总动量守恒①相互作用力：F1=-F2，故：②：m1的动量的增加量等于m2的动量的减少量③一对相互作用力引起两个物体动量的转移，但不会改变系统的总动量。相互作用的两个物体的动量改变思考：如果水平面不光滑，碰撞前后，m1的动量增加量是否还等于的m2动量减少量呢？v2v1v2′v1′m2m2m1m1碰前碰后碰中

F2F1对m1：对m2：即：m1的动量的增加量不等于m2的动量的减少量m2m1思考：碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力情况有什么特点？F1F2N1G1N2G2两个相互作用的物体在所受外力的矢量和为0的情况下动量守恒系统系统：我们把两个（或多个）相互作用的物体构成的整体叫做系统。内力：系统内物体间的相互作用力叫做内力。外力：系统以外的物体施加给系统内物体的力，叫做外力。知识点二：动量守恒定律①系统：两个（或多个）相互作用的物体构成的整体叫做系统。②内力：系统中物体间的相互作用力叫做内力。③外力：系统以外的物体施加给系统内物体的力叫做外力。1.内力和外力内力的冲量不会改变系统的总动量。外力的冲量会引起系统总动量的变化，除非合外力为0。m2m1F1F2N1G1N2G2系统2.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0，这个系统的总动量保持不变。（2）表达式：系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量系统总动量增量为0

两物体动量增量大小相等、方向相反①p＝p′p1＋p2＝p′1＋p′2

m1v′1＋m2v′2＝m1v1＋m2v2②Δp＝0③Δp1＝–Δp2①系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等，不仅仅是初、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。★对系统“总动量保持不变”的理解

3.适用条件：系统不受外力或者所受外力的和为零。思考与讨论：如图所示，静止的两辆小车用细线相连，中间有一个压缩了的轻质弹簧。烧断细线后，由于弹力的作用，两辆小车分别向左、右运动，它们都获得了动量，它们的总动量是否增加了？弹簧对两辆小车的作用力大小相等，方向相反，两辆小车受到的外力的矢量和为0，系统总动量守恒。烧断细线后，两辆小车动量大小相等，方向相反，总动量仍为0。烧断细线前，系统静止，总动量为0；例题：如图，在列车编组站里，一辆质量为1.8×104kg的货车在平直轨道上以v1＝2m/s的速度运动，碰上一辆质量为2.2×104kg的静止的货车，它们碰撞后结合在一起继续运动。求货车碰撞后运动的速度。③本题中研究的是哪一个过程？该过程的初状态和末状态分别是什么？①本题中相互作用的系统是什么？②分析系统受到哪几个外力的作用？是否符合动量守恒的条件？

m1m2系统N1N2F2内力外力F1G1G2分析：解:已知m1＝1.8×104kg，m2＝2.2×104kg。沿碰撞前货车运动的方向建立坐标轴，有v1＝2m/s。设两车结合后的速度为v

。两车碰撞前的总动量为：

p＝m1v1

ox⑤解：解方程，得出最后的结果，并对结果进行分析。应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法①找：找研究对象(系统包括那几个物体)和研究过程；②析：进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或在某一方向是否守恒)；③定：规定正方向，确定初末状态动量正负号；④列：由动量守恒定律列方程；1.动量守恒定律只涉及过程始末两个状态,与过程中力的细节无关。牛顿运动定律解决问题要涉及整个过程的力。2.动量守恒定律不仅适用于正碰，也适用于斜碰；不仅适用于碰撞，也适用于任何形式的相互作用；不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统。3.动量守恒定律不仅适用于宏观、低速问题，而且适用于高速、微观的问题。4.动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于目前为止物理学研究的一切领域。知识点三：动量守恒定律的普适性1.关于系统动量守恒的条件，下列说法中正确的是（）A．只要系统内存在摩擦力，系统的动量就不可能守恒B．只要系统中有一个物体具有加速度，系统的动量就不守恒C．只要系统所受的合外力为零，系统的动量就守恒D．系统中所有物体的加速度都为零时，系统的总动量不一定守恒C2.如图所示，在光滑的水平面上，一个人站在平板车上用锤子连续敲打小车。初始时，人、车、锤都静止。下列说法正确的是（）A．在连续敲打的过程中，小车始终保持静止B．人、车和锤组成的系统机械能守恒C．人、车和锤组成的系统动量守恒D．若地面足够粗糙，连续敲打可使小车向右运动D3.把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上，枪发射出子弹时，关于枪、子弹和小车的下列说法中正确的是（）A.枪和子弹组成的系统动量守恒B.枪和小车组成的系统动量守恒C.若忽略不计子弹和枪筒间的摩擦，枪、小车和子弹组成的系统动量才近似守恒D.枪、子弹和小车组成的系统动量守恒D4.(多选)如图1所示,长木板A放在光滑的水平面上,质量m=2kg的物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面,由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化的情况如图2所示,则下列说法正确的是(

)A.木板获得的动能为1JB.系统损失的机械能为4JC.木板A的最小长度为1.5mD.A、B间的动摩擦因数为0.1AD5.如图所示,光滑水平面上A、B两小车质量都是M,A车上站立一质量为m的人,两车在同一直线上相向运动。为避免两车相撞,人从A车跳到B车上,最终A车停止运动,B车获得反向速度v0。(1)