2012版高三物理一轮复习课件：6.2动量守恒定律及其应用(大纲版)

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第二课时动量守恒定律及其应用

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第一关:基础关 展望高考

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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.

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(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′.

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② p=p′-p=0. 即系统总动量的增量为零. ③ p1=- p2. 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.

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(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).

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活学活用 1.如图所示,A B两物体的质量mA>mB,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( )

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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

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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

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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.

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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.共 43 页 11

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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.

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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( )

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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

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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+ p1=[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/s m2v′2=10 kg·m/s 所以v′1 :v′2=2:5 又 p1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共 43 页 15

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第二关:技法关 解读高考

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