高中物理(新教材)選修1課件3：1 3 動量守恒定律 人教版

第一章動量守恒定律3動量守恒定律新課導(dǎo)入理解三個(gè)概念：1.系統(tǒng)：相互作用的

組成的整體。系統(tǒng)可按解決問題的需要靈活選取。2.內(nèi)力：系統(tǒng)

物體間的相互作用力。3.外力：系統(tǒng)

的物體對系統(tǒng)

的物體的作用力。兩個(gè)或多個(gè)物體內(nèi)部以外以內(nèi)一、系統(tǒng)、內(nèi)力和外力說明：

1.系統(tǒng)和整體的不同；2.內(nèi)力和外力的區(qū)分依賴于系統(tǒng)的選取，只有確定了系統(tǒng)后，才能確定內(nèi)力和外力。如圖所示，在光滑的水平桌面上做勻速運(yùn)動的兩個(gè)小球，質(zhì)量分別是m1和m2，沿同一直線向相同的方向運(yùn)動，速度分別是v1和v2，且v1<v2。經(jīng)過一段時(shí)間后，后面的小球追上前面的小球時(shí)兩球發(fā)生碰撞，碰撞后的速度分別是v1?和v2?。(1)碰撞過程中兩個(gè)小球受力情況如何？(2)寫出兩小球動量的變化量及各自的沖量；(3)結(jié)合牛頓第三定律和動量定理，請你推導(dǎo)出一個(gè)最終的表達(dá)式。？思考與討論1、內(nèi)容：一個(gè)系統(tǒng)不受外力或所受外力的和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動量保持不變。叫動量守恒定律2、表達(dá)式：p1+p2=p1′+p2′

或m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′3、適用條件：系統(tǒng)不受外力或所受外力的和為零1）、動量守恒定律的內(nèi)容是什么？（研究對象）一個(gè)相互作用的多物體組成的系統(tǒng)2）、分析動量守恒定律成立條件有哪些？①F合=0（嚴(yán)格條件）即系統(tǒng)不受外力或合外力為0.②F內(nèi)遠(yuǎn)大于F外（近似條件）且作用時(shí)間極短。③某方向上合力為0，在這個(gè)方向上成立。二、動量守恒定律例.某同學(xué)質(zhì)量為60kg，在軍事訓(xùn)練中要求他從岸上以2m/s的速度跳到一條向他緩緩飄來的小船上，然后去執(zhí)行任務(wù)，小船的質(zhì)量是140kg，原來的速度是0.5m/s，該同學(xué)上船后又跑了幾步，最終停在船上。則此過程該同學(xué)動量的變化大小為__________kg·m/s，此時(shí)小船的速度大小為________m/s。動量定理應(yīng)用實(shí)例1.矢量性。方向總一致。系統(tǒng)內(nèi)各物體相互作用前后，總動量等大、同向。p=p′。正確理解守恒定律例1.光滑水平面上，兩個(gè)小球沿球心連線以相等的速率相向而行，并發(fā)生碰撞，正確的（）A.若兩球質(zhì)量等，碰撞后以某一等速率互相分開。B.若兩球質(zhì)量等，碰撞后以某一不等速率分開C.若兩球質(zhì)量不等，碰撞后以原來速率互相分開D.若兩球質(zhì)量不等，碰撞后以某一等速率同向而行AD2.整體性（系統(tǒng)性）：研究相互作用的一個(gè)系統(tǒng)整體，作用前后不得缺少丟失任何一部分。正確理解守恒定律例2.一輛裝有沙子總質(zhì)量為M的車廂，正以速度v在光滑的水平軌道上前進(jìn)，車廂底部中間不斷地由沙子漏出，問在漏沙子過程中，車廂的速度任何變化？分析：1.豎直方向加速度不為零，合外力不為零，動量不守恒。2.水平方向不受外力，動量守恒。解析：以漏出的沙子與車廂為相互作用的系統(tǒng)，設(shè)漏出的沙子質(zhì)量為m，在水平方向上不受外力，漏出的沙子與車廂原來具有相同水平的速度v。由動量守恒定律：Mv

=mv+(M-m)v′.所以：v′=v，即車廂的速度不變。3.相對性，同一參考系。各速度必須相對同一參考系，一般以地面為參考系。正確理解守恒定律例3.m=60Kg的人，站在M=100Kg的小車上，一起以v=3m/s速度在光滑水平面上勻直運(yùn)動，若人以u=4m/s的速率水平向后跳出（相對車），則小車的速度變?yōu)槎嗌?？解析：取小車的初速度為正方向，人和車整體受合外力為0.設(shè)人跳離小車時(shí)小車速度變?yōu)関′（對地）。人的速度v人=v′-u。跳前：p=Mv

+mv.(人車同速）跳后：p′=Mv

/+m(v′

-u)由p=p′。得v′=4.5m/s3.相對性，同一參考系。各速度必須相對同一參考系，一般以地面為參考系。正確理解守恒定律例3.m=60Kg的人，站在M=100Kg的小車上，一起以v=3m/s速度在光滑水平面上勻直運(yùn)動，若人以u=4m/s的速率水平向后跳出（相對車），則小車的速度變?yōu)槎嗌?？解析：取小車的初速度為正方向，人和車整體受合外力為0.設(shè)人跳離小車時(shí)小車速度變?yōu)関′（對地）。人的速度v人=v′-u。跳前：p=Mv

+mv.(人車同速）跳后：p′=Mv

/+m(v′

-u)由p=p′。得v′=4.5m/s4.瞬時(shí)性，同時(shí)性，分清狀態(tài)。1、初狀態(tài)總動量中的各速度是作用前同一時(shí)刻的瞬時(shí)速度。2、末態(tài)總動量中的各速度是作用后同一時(shí)刻的瞬時(shí)速度。正確理解守恒定律如例3.作用前（跳前）人車速都為v,同一時(shí)刻。作用后（跳后）瞬間車速為v′，不再是v′。而u與v′同一時(shí)刻。跳后人對地的速度是v′-u,不是v-u.【思路點(diǎn)撥】一是選好研究的系統(tǒng)，二是分析系統(tǒng)是否受到外力的作用，熟記守恒條件。題型一：動量是否守恒的判斷例1把一支槍水平固定在小車上，小車放在光滑的水平地面上，槍發(fā)射出子彈時(shí)，關(guān)于槍、子彈和小車的下列說法中正確的是()A.槍和子彈組成的系統(tǒng)動量守恒B.槍和小車組成的系統(tǒng)動量守恒C.若忽略不計(jì)子彈和槍筒間的摩擦，槍、小車和子彈組成的系統(tǒng)動量才近似守恒D.槍、子彈和小車組成的系統(tǒng)動量守恒D題型二：動量守恒定律的應(yīng)用例2.兩個(gè)質(zhì)量分別為M1和M2的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上．A和B的傾斜面都是光滑曲面，曲面下端與水平面相切，如圖.一質(zhì)量為m的物塊位于劈A的傾斜面上，距水平面的高度為h.物塊從靜止開始滑下，然后又滑上劈B.求物塊在B上能夠達(dá)到的最大高度．

題型三：某一方向動量守恒定律的應(yīng)用例3．質(zhì)量為1kg的物體在距地面高5m處由靜止自由下落，正落在以5m/s速度沿光滑水平面勻速行駛的裝有沙子的小車中，車與沙子的總質(zhì)量為4kg，當(dāng)物體與小車相對靜止后，小車速度為(

)A．3m/s

B．4m/sC．5m/sD．6m/s分析：物體和小車相互作用過程中，水平方向不受外力。動量守恒。解：設(shè)物體和小車相對靜止時(shí)共同速度為v0作用前物體無水平速度。由動量守恒定律得：p總=p總′.

Mv0+0=(M+m)v解得

v=4m/sB題型三：某一方向動量守恒定律的應(yīng)用例3．質(zhì)量為1kg的物體在距地面高5m處由靜止自由下落，正落在以5m/s速度沿光滑水平面勻速行駛的裝有沙子的小車中，車與沙子的總質(zhì)量為4kg，當(dāng)物體與小車相對靜止后，小車速度為(

)A．3m/s

B．4m/sC．5m/sD．6m/s分析：物體和小車相互作用過程中，水平方向不受外力。動量守恒。解：設(shè)物體和小車相對靜止時(shí)共同速度為v0作用前物體無水平速度。由動量守恒定律得：p總=p總′.

Mv0+0=(M+m)v解得

v=4m/sB題型四：臨界問題例4.如圖所示，有A、B兩質(zhì)量均為M＝100kg的小車，在光滑水平面上以相同的速率v0＝2m/s在同一直線上相對運(yùn)動，A車上有一質(zhì)量為m＝50kg的人至少要以多大的速度(對地)從A車跳到B車上，才能避免兩車相撞？

備用工具&資料題型四：臨界問題例4.如圖所示，有A、B兩質(zhì)量均為M＝100kg的小車，在光滑水平面上以相同的速率v0＝2m/s在同一直線上相對運(yùn)動，A車上有一質(zhì)量為m＝50kg的人至少要以多大的速度(對地)從A車跳到B車上，才能避免兩車相撞？

理解三個(gè)概念：1.系統(tǒng)：相互作用的

組成的整體。系統(tǒng)可按解決問題的需要靈活選取。2.內(nèi)力：系統(tǒng)

物體間的相互作用力。3.外力：系統(tǒng)

的物體對系統(tǒng)

的物體的作用力。兩個(gè)或多個(gè)物體內(nèi)部以外以內(nèi)一、系統(tǒng)、內(nèi)力和外力說明：

1.系統(tǒng)和整體的不同；2.內(nèi)力和外力的區(qū)分依賴于系統(tǒng)的選取，只有確定了系統(tǒng)后，才能確定內(nèi)力和外力。如圖所示，在光滑的水平桌面上做勻速運(yùn)動的兩個(gè)小球，質(zhì)量分別是m1和m2，沿同一直線向相同的方向運(yùn)動，速度分別是v1和v2，且v1<v2。經(jīng)過一段時(shí)間后，后面的小球追上前面的小球時(shí)兩球發(fā)生碰撞，碰撞后的速度分別是v1?和v2?。(1)碰撞過程中兩個(gè)小球受力情況如何？(2)寫出兩小球動量的變化量及各自的沖量；(3)結(jié)合牛頓第三定律和動量定理，請你推導(dǎo)出一個(gè)最終的表達(dá)式。？思考與討論1.矢量性。方向總一致。系統(tǒng)內(nèi)各物體相互作用前后，總動量等大、同向。p=p′。正確理解守恒定律例1.光滑水平面上，兩個(gè)小球沿球心連線以相等的速率相向而行，并發(fā)生碰撞，正確的（）A.若兩球質(zhì)量等，碰撞后以某一等速率互相分開。B.若兩球質(zhì)量等，碰撞后以某一不等速率分開C.若兩球質(zhì)量不等，碰撞后以原來速率互相分開D.若兩球質(zhì)量不等，碰撞后以某一等速率同向而行AD3.相對性，同一參考系。各速度必須相對同一參考系，一般以地面為參考系。正確理解守恒定律例3.m=60Kg的人，站在M=100Kg的小車上，一起以v