动量守恒定律及其应用..doc

第二课时动量守恒定律及其应用 第一关：基础关展望高考 基 础 知 识 一、动量守恒定律 知识讲解 (1)内容:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变. (2)数学表达式 ①p=p′. 即系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′. 若相互作用的物体有两个,则通常写为: m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′. ②Δp=p′-p=0. 即系统总动量的增量为零. ③Δp1=-Δp2. 即将相互作用的系统内的物体分为两部分,其中一部分动量的增量与另一部分动量的增量大小相等,方向相反. (3)动量守恒定律成立的条件 内力不改变系统的总动量,外力才能改变系统的总动量,在下列三种情况下,可以使用动量守恒定律: ①系统不受外力或所受外力的矢量和为零. ②系统所受外力远小于内力,如碰撞或爆炸瞬间,外力可以忽略不计. ③系统某一方向不受外力或所受外力的矢量和为零,或外力远小于内力,则该方向动量守恒(分动量守恒). 活学活用 1.如图所示，A、B两物体的质量mAmB,中间用一段细绳相连并在一被压缩的弹簧,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上向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和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 解析：当A、B两物体组成一个系统时,弹簧弹力为内力,而A、B和C之间的摩擦力是外力,当A、B与C之间的摩擦力等大反向时,A、B所组成的系统所受合外力为零,动量守恒;当A、B与C之间的摩擦力大小不相等时,A、B组成的系统所受合外力不为零,动量不守恒.而对于A、B、C组成的系统,由于弹簧的弹力、A和B与C之间的摩擦力均是内力,不管A、B与C之间的摩擦力大小是否相等,A、B、C组成的系统所受合外力均为零,动量守恒,所以A、C选项正确,B、D选项错误. 答案：AC 点评：(1)动量守恒的条件是系统不受外力或所受合外力为零,因此在判断系统动量是否守恒时一定要分清内力和外力;(2)在同一物理过程中,系统的动量是否守恒,与系统的选取密切相关,因此,在运用动量守恒定律解题时,一定要明确在哪一过程中哪些物体组成的系统动量是守恒的. 二、碰撞与爆炸问题 知识讲解 1．碰撞现象 (1)动量守恒 (2)机械能不增加 (3)速度要合理 ①若碰前两物体同向运动，则应有v后v前，碰后原来在前的 物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有，v′前≥′后. ②碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不 改变. 2．爆炸现象 (1)动量守恒：由于爆炸是在极短的时间完成的，爆炸物体间 的相互作用力远远大于受到的外力，所以在爆炸过程中，系统的总 动量守恒. (2)动能增加：在爆炸过程中，由于有其他形式的能量(如化学 能)转化为动能，所以爆炸前后系统的总动能增加. (3)位置不变：爆炸和碰撞的时间极短，因而作用过程中，物体 产生的位移很小，一般可忽略不计，可以认为爆炸或碰撞后仍然从 爆炸或碰撞前的位置以新的动量开始运动. 活学活用 2.如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B两球的初动量均为6 kg·m/s.运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4 kg·m/s，则() A.左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5 B.左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：10 C.右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5 D.右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：10 解析：碰撞前A、B组成的系统的动量： p1+p2=(6+6) kg·m/s=12 kg·m/s 碰撞后A球的动量： p′1=p1+Δp1=［6+(-4)］ kg·m/s=2 kg·m/s 由动量守恒定律：p1+p2=p′1+p′2得p′2=10 kg·m/s 即m1v′1=2 kg·m/sm2v′2=10 kg·m/s 所以v′1：v′2=2：5 又Δp1为负值，由动量定理可知A球碰撞时受力向左，故左方向是A球.答案:A 第二关：技法关解读高考 解 题 技 法 一、对动量守恒定律的理解 技法讲解 (1)矢量性:动量守恒方程是一个矢量方程,对于作用前后物体的运动方向都在同一直线上的问题,应选取统一的正方向,凡是与选取正方向相同的动量为正,相反为负.若方向未知,可设为与正方向相同列动量守恒方程,通过解得结果的正负,判定未