2020版新一线高考物理(人教版)一轮复习教学案：第6章 第2节 动量守恒定律及其应用 含答案.pdfVIP

第2节 动量守恒定律及其应用 知识点一| 动量守恒定律的理解及应用 1．动量守恒的条件 (1)系统不受外力或所受外力之和为零时，系统的动量守恒。 (2)系统所受外力之和不为零，但当内力远大于外力时系统动量近似守恒。 (3)系统所受外力之和不为零，但在某个方向上所受合外力为零或不受外力，或外 可以忽略，则在这个方向上，系统动量守恒。 2．动量守恒定律的内容 如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。 3．动量守恒的数学表达式 (1)p＝p′(系统相互作用前总动量p 等于相互作用后总动量p′)。 (2)Δp＝0(系统总动量变化为零)。 (3)Δp1＝－Δp (相互作用的两个物体组成的系统，两物体动量增量大小相等，方向相2 反)。 [判断正误] (1)系统所受合外力的冲量为零，则系统动量一定守恒。 (√) (2)动量守恒是指系统在初、末状态时的动量相等。 (×) (3)物体相互作用时动量守恒，但机械能不一定守恒。 (√) 动量守恒定律的 “五性” 矢量性 动量守恒定律的表达式为矢量方程，解题应选取统一的正方向 各物体的速度必须是相对同一参考系的速度(没有特殊说明要选地 相对性 球这个参考系)。如果题设条件中各物体的速度不是相对同一参考 系时，必须转换成相对同一参考系的速度 同时性 动量是一个瞬时量，表达式中的p 、p …必须是系统中各物体在相 1 2 互作用前同一时刻的动量，p′、p′…必须是系统中各物体在相 1 2 互作用后同一时刻的动量，不同时刻的动量不能相加 研究的对象是相互作用的两个或多个物体组成的系统，而不是其中 系统性 的一个物体，更不能题中有几个物体就选几个物体 动量守恒定律不仅适用于低速宏观物体组成的系统，还适用于接近 普适性 光速运动的微观粒子组成的系统 [典例] 两磁铁各放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动。已 知甲车和磁铁的总质量为0.5 kg ，乙车和磁铁的总质量为1.0 kg 。两磁铁的N 极相对， 推动一下，使两车相向运动。某时刻甲的速率为2 m/s ，乙的速率为3 m/s ，方向与甲相 反。两车运动过程中始终未相碰。则： (1)两车最近时，乙的速度为多大？ (2) 甲车开始反向运动时，乙的速度为多大？ 解析：(1)两车相距最近时，两车的速度相同，设该速度为 v，取乙车的速度方向为 正方向。由动量守恒定律得m v －m v ＝(m ＋m )v，所以两车最近时，乙车的速 乙 乙 甲 甲 甲 乙 m v －m v 1.0 ×3 －0.5 ×2 4 度为v＝ 乙 乙 甲 甲＝ m/s ＝ m/s ≈1.33 m/s。 m ＋m 0.5 ＋1.0 3 甲 乙 (2) 甲车开始反向时，其速度为0 ，设此时乙车的速度为v ′，由动量守恒定律得m 乙 m v －m v 1.0 ×3 －0.5 ×2 v －m v ＝m v ′，得v ′＝ 乙 乙 甲 甲＝ m/s ＝2 m/s 。 乙 乙 甲