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1、第一章 动量守恒定律3.动量守恒定律教学目标CONTENT010203了解动量守恒定律的普遍意义，会用动量守恒定律解决实际问题理解动量守恒定律的内容，理解其守恒的条件知道系统、内力、外力的概念第一节中我们通过分析一辆小车碰撞一辆静止小车，得出碰撞前后两辆小车的动量之和不变的结论。对于冰壶等物体的碰撞也是这样么？怎样证明这一结论？这是一个普遍的规律么？新课引入v2v1v2v1m2m2m1m1BAAB理论探究相互作用的两个物体的动量改变一这说明，两物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和，并且该关系式对过程中的任意两时刻的状态都适用。那么，碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力情况是怎样的呢？v
2、2v1v2v1m2m2m1m1BAABN2N1G2G1F2F1两物体各自既受到对方的作用力，同时又受到重力和桌面的支持力，重力和支持力是一对平衡力。两个碰撞的物体在所受外部对它们的作用力的矢量和为0的情况下动量守恒。（一）系统、内力、外力1.系统：一般而言，碰撞、爆炸等现象的研究对象是两个（或多个）物体。我们把由两个（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，叫作内力。3.外力：系统以外的物体施加给系统内物体的力，叫作外力。动量守恒定律二知能提升（二）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
3、，这就是动量守恒定律。2.动量守恒定律的表达式：p p（系统相互作用前的总动量 p 等于相互作用后的总动量 p）p 0(系统总动量的增量为0)p1 p2(两个物体组成的系统中，各自动量的增量大小相等、方向相反)m1v1+m2v2 m1v1+m2v2(两个物体组成的系统中，相互作用前的总动量等于相互作用后两个物体的总动量)(1)系统不受外力或外力的矢量和为零，系统动量守恒；3.成立条件(2)系统所受合外力虽然不为零，但系统的内力远大于外力时，如碰撞、爆炸等现象中，系统的动量可看成近似守恒；斜面B置于光滑水平面上，物体A沿光滑斜面滑下，则AB组成的系统受到几个作用力？哪些力是内力？哪些力是外力？系
4、统动量守恒吗？竖直方向失重：N(M+m)g,系统动量不守恒水平方向：系统不受外力,动量守恒NMgmgN1N1思考讨论(3)系统所受的合外力不为零，但某一方向上合外力为零，则系统在这一方向上动量守恒。(1)系统不受外力或外力的矢量和为零，系统动量守恒；3.成立条件(2)系统所受合外力虽然不为零，但系统的内力远大于外力时，如碰撞、爆炸等现象中，系统的动量可看成近似守恒；既然许多问题可以通过牛顿运动定律解决，为什么还要研究动量守恒定律？用牛顿运动定律解决问题要涉及整个过程中的力。在实际过程中，往往涉及多个力，力随时间变化的规律也可能很复杂，使得问题难以求解。但是，动量守恒定律只涉及过程始末两个状态，
5、与过程中力的细节无关。这样，问题往往能大大简化。事实上，动量守恒定律的适用范围非常广泛。近代物理的研究对象已经扩展到我们直接经验所不熟悉的高速（接近光速）、微观（小到分子、原子的尺度）领域。研究表明，在这些领域，牛顿运动定律不再适用，而动量守恒定律仍然正确。动量守恒定律的普适性三知能提升例1.在列车编组站里，一辆质量为1.8104 kg 的货车在平直轨道上以2 m/s 的速度运动，碰上一辆质量为2.2104 kg的静止货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰撞后的运动速度。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？本题中相互作用的系统是什么？分析系统受到哪几个外力的作用？
6、是否符合动量守恒的条件？碰撞前、后地面摩擦力和空气阻力远小于内力 动量守恒m1m2系统N1N2F2内力外力F1G1G2典例精析审题指导解：m1m2以碰前货车的运动方向为正方向（以v1 方向为正），则v1=2 m/s，v2=0设两车结合后的速度为v。两车碰撞前的总动量为两车碰撞后的总动量为由动量守恒定律可得：所以代入数值，得 v=0.9 m/s 典例精析例1.在列车编组站里，一辆质量为1.8104 kg 的货车在平直轨道上以2 m/s 的速度运动，碰上一辆质量为2.2104 kg的静止货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰撞后的运动速度。m1m-m1火箭炸裂前的总动量为炸裂后的总动量为根据
7、动量守恒定律可得：解出例2.一枚在空中飞行的火箭质量为m，在某时刻的速度为v，方向水平，燃料即将耗尽。此时，火箭突然炸裂成两块(如图)，其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去，速度为v1。求炸裂后另一块的速度v2。解：炸裂过程中内力远大于外力，炸裂的两部分组成的系统动量守恒。以v方向为正。找：找研究对象(系统包括哪几个物体)和研究过程；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)；定：规定正方向，确定初末状态动量正负号；列：由动量守恒定律列方程；解：解方程，得出最后的结果，并对结果进行分析。规律总结应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法一、相互作用的两个物体的动量改变二、动
8、量守恒定律三、动量守恒定律的普适性内容表达式：m1v1+m2v2 m1v1+m2v2 成立条件课堂小结跟踪练习1(多选)关于动量守恒的条件，下面说法正确的是()A 只要系统内有摩擦力，动量就不可能守恒B 只要系统所受合外力为零，系统动量就守恒C 系统加速度为，系统动量一定守恒D 只要系统所受合外力不为零，则系统在任何方向上动量都不可能守恒解析：动量守恒的条件是系统所受合外力为零，与系统内有无摩擦力无关，选项A错误、B正确系统加速度为零时，根据牛顿第二定律可得系统所受合外力为零，所以此时系统动量守恒，选项C正确系统合外力不为零时，在某方向上合外力可能为零，此时在该方向上系统动量守恒，选项D错误答
9、案：BC2.下列四幅图所反映的物理过程中，动量守恒的是()ACB B A A 3.图甲中，斜面B置于光滑水平面上，物体A沿光滑斜面滑下，则在A下滑的过程中AB组成的系统动量守恒吗？甲竖直方向：mAgmBgNANBN地N地mAg+mBg竖直方向动量不守恒水平方向：NA与NB为系统内力 水平方向动量守恒特别提醒：动量是矢量，可以分方向讨论是否守恒！3.图乙中，小车B置于光滑水平面上，小球A沿粗糙的圆弧面滑下，则AB组成的系统动量守恒吗？乙mAgmBgNANBN地竖直方向：N地mAg+mBg竖直方向动量不守恒水平方向：NA与NB为系统内力水平方向动量守恒4.一辆平板车停止在光滑水平面上，车上一人用大
10、锤敲打车的左端，如图所示，在锤的连续敲打下，这辆平板车将()A.左右来回运动 B.向左运动 C.向右运动 D.静止不动A5.如图所示，一辆小车静止在光滑的水平面上，小车立柱上固定一条长为 L、系有小球的水平细绳，小球由静止释放，不计一切摩擦，下列说法正确的是（）A.小球的机械能守恒，动量不守恒B.小球的机械能不守恒，动量也不守恒C.球、车系统的机械能守恒，动量守恒D.球、车系统的机械能守恒，水平方向动量守恒L解析：小球受到绳子拉力作用，动量不守恒，由于小车运动，绳子拉力做功，机械能不守恒，A项错误，B项正确；以小球和小车作为一个系统，该系统水平方向上不受外力，因此水平方向动量守恒，C项并没有说明哪个方向，因此错误，D项正确。答案：BD本节内容结束