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1、高一物理第2单元动量守恒定律一、内容黄金组1.理解动量守恒定律的确切含义和表达式,知道定律的适用范围。2.会用动量定理和牛顿第三定律导出动量守恒定律。3.会应用动量守恒定律分析,计算有关问题(只限于一维运动)。二、要点大揭秘1.动量守恒定律的推导:2.动量守恒条件:系统不受外力作用或系统所受的合外力为零。3.动量守恒的内容及其数学表达式:(1)p=p’(系统相互作用前总动量等于系统相互作用后的总动量)(2)p=0(系统总动量增量为零)。(3)p1=-p2,(相互作用两个物体组成的系统,两物体动量增量大小相等方向相反)。(4)m1v1m2
2、v2m1v1m2v2(相互作用两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和)(5)动量守恒的研究对象是两个或两个以上物体所组成的物体系统。4.动量守恒定律的基本应用方法:(1)分析系统由多个物体组成,受力情况怎样,判断动量是否守恒;(2)规定正方向(一般以原速度方向为正),确定相互作用前后的各物体的动量大小,正负(3)由动量守恒定律列式求解。虽然系统的合外力不为零,但某一方向的合外力为零时,这一方向动量还是守恒的。5.对动量守恒条件的认识(1)动量守恒的严格条件:动量守恒的条件简称为动量守恒的条件,它表述为:系统不受外力或所受外
3、力的适量和为零。对动量守恒的条件理解,必须注意两点:①系统动量是守恒与系统内部物体间相互作用力(内力)的多少、性质及大小无关,系统内部物体间的相互作用力的冲量不会改变系统的总动量,但可以改变系统内各个物体的动量,使某些物体的动量增加,另一些物体的动量减少,而总动量仍然保持不变,②系统外力的矢量和为零,不是指系统一定不受外力作用。(2)动量守恒的近似条件在很多问题中,系统所受的合外力的矢量和不为零,不符合动量守恒的严格条件。然而,外力为有限值,且作用时间极短时,由I=Ft可知,外力的总冲量近似近似为零,则系统总动量的变化量也近似为零,故可
4、近似认为系统的动量守恒,外力为有限值,且作用作用时间极短,称之为系统动量守恒的近似条件。例如在碰撞、炸裂等历时极短的过程中,重力、摩擦力等有限力的冲量便可忽略,从而可知认为系统的动量守恒。(3)某一方向上动量守恒的条件:如果系统所受的外力的矢量和不为零,然而外力在某一方向上分力的和为零,则系统在该方向上动量守恒。应该区别总动量守恒与某一方向上的动量守恒。例:如图所示,斜面体放在光滑的水平面上,一木块从该斜面顶端由静止加速下滑,试分析:在木块沿斜面下滑的过程中,系统动量是否守恒?为什么?分析与解:选斜面与木块为一系统,因为木块加速下滑,所
5、以系统在第1页共6页向下方向上的动量不断增大,故系统动量不守恒。这是由于系统所受的地面支持力与系统重力的合力不为零的缘故,然而,系统所受外力在水平方向上的分力为零,故该系统在水平方向上的动量是守恒的。6.对动量守恒定律的认识:动量守恒定律的表达式为p=p’或p=0,常用的表达式为。对动量守恒定律的表达式应从以下几个方面认识:(1)因为动量是矢量,所以动量守恒定律的表达式也是矢量式,等式两边总动量应为系统内所有物体动量的矢量和,等式两边的两个状态的总动量不仅大小相等,且方向相同。(2)因为动量是状态量,所以动量守恒定律表达式中的动量都是确
6、定状态下的动量,必须注意等式两边分别对应系统的两个确定状态,等式左边或右边是系统内各物体在对应状态下的总动量,这称为状态的同一性。(3)因为动量是相对量,所以动量守恒定律表达式中的动量必须是相对于同一参照物,通常取地球为参照物的,也可取相对地球做匀速直线运动的物体为参照物。若系统内物体的动量是相对不同的参照物的,则在代入动量守恒表达式时务必化成相对于同一参照物。这称为参照物的同一性。三、好题解给你1.本课预习题(1)用p1和p2分别表示两个相互作用物体的初动量,p1’和p2’表示它们的末动量,p1和p2为两物体动量的变化,p表示系统总动
7、量的变化,C为不等于零的常数.若系统动量守恒,则下列等式中正确的是()A.p1=-p2B.p1+p2=p1’+p2’C.p=CD.p1+p2=0(2)A与B两物体在光滑水平面上相碰过程中动量守恒,则()A.碰撞前A与B动量之和一定等于碰后A与B动量之和B.A与B两物体受到的合外力均等于零C.A对B的冲量与B对A的冲量大小一定相等D.A的动量变化与B的动量变化一定相等(3)如图所示,一小车静止在光滑水平面上,甲乙两人分别站在左右两侧,整个系统原来静止.则当两人同时相向走动时()A.要使小车静止不动B.要使小车向左运动C.要使小车向左运动D
8、.要使小车向左运动,甲乙速率必须相等,甲的速率必须比乙的大,甲的动量必须比乙的大,甲的动量必须比乙的小(4)如图所示,人站在小车上不断用铁锤敲击小车的一端.对此,下列各种说法中正确的是()A.如果地面水平