1、,本章內容為選考部分，對本章的要求有所降低，預計關于動量守恒定律的命題將有三大趨勢 1應用動量守恒定律及相關知識分析、判斷碰撞問題，其考查的難點將集中于物理過程的分析，動量守恒條件的判定，參與作用的物體系統(tǒng)(研究對象)靈活選取等方面 2以“碰撞時的動量守恒”實驗為基礎考查相關知識 3應用動量守恒定律，功能關系等多知識點解綜合計算題,1本章可認為是牛頓力學的進一步展開，在牛頓運動定律的基礎上，引入動量概念，從實驗得出動量守恒定律和動量定理，為解決力學問題開辟新的途徑 2注意提高對知識點的理解能力，如動量，動量守恒定律的矢量性及意義，掌握動量守恒定律公式、條件、字母符號含義，同時要注意提高綜合分析

2、能力和對實際問題的抽象簡化能力，在解決物理過程較為復雜的問題時，必須明確題目所描述的物理過程，弄清物理現象發(fā)生的條件,第1講,動量守恒定律,1動量 物體的質量和速度的乘積叫做動量：pmv. (1)動量是描述物體運動狀態(tài)的一個狀態(tài)量，它與時刻相對應 (2)動量是矢量，它的方向和速度的方向相同 (3)由于物體的速度與參考系的選取有關，所以物體的動量也與參考系選取有關，因而動量具有相對性題中沒有特別說明的，一般取地面或相對地面靜止的物體為參考系,2動量的變化量(ppp) 由于動量為矢量，動量變化量的方向不是動量的方向，它可以與初動量方向相同、相反或成某一角度 求解動量的變化量時，其運算遵循平行四邊形

3、定則 (1)若初、末動量在同一直線上，則在選定正方向的前提下，可化矢量運算為代數運算 (2)若初、末動量不在同一直線上，則運算遵循平行四邊形定則.,3動量守恒定律 一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變即：m1v1m2v2m1v1m2v2. 4動量守恒定律的條件是： 系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零 根據具體問題，其條件可理解為： (1)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零；,(2)系統(tǒng)受外力，但外力遠小于內力，可以忽略不計； (3)如果系統(tǒng)所受合外力不為零，但在某一方向上合外力等于零，這一方向上動量還是守恒的 (4)全過程的某一階段系統(tǒng)受的合外力為零，則該階段系統(tǒng)動量守恒

4、,5內力與外力 內力是系統(tǒng)內部物體間的作用力.由牛頓第三定律知，系統(tǒng)內的內力總是成對出現的，由動量定理可知，一對內力的沖量的矢量和為零，不改變系統(tǒng)的總動量 外力是系統(tǒng)外部的物體對系統(tǒng)內部物體施加的力，只要合外力不為零，合外力的沖量就改變系統(tǒng)的總動量,1動量、速度、動能有何區(qū)別？ 解答：動量與速度的區(qū)別動量和速度都是描述物體運動狀態(tài)的物理量，它們都是矢量，動量的方向與速度的方向相同速度是運動學中描述物體運動狀態(tài)的物理量，在運動學中只需知道物體的快慢，而無須知道物體的質量，例如兩個運動員跑百米，是比速度的大小，而無須考慮運動員的質量；動量是動力學中描述物體運動狀態(tài)的物理量，可以直接反映物體受到外力

5、的沖量后，其機械運動的變化情況，動量是與沖量及物體運動變化的原因相聯(lián)系的如以相同速度向你滾過來的鉛球和足球你敢用腳踢哪一個？當然是足球，因為足球的質量小，讓它停下來所需的沖量小,動能決定了物體克服一定的阻力能運動多遠；動量則決定著物體克服一定的阻力能運動多長時間動能的變化決定于合外力對物體做多少功，動量的變化決定于合外力對物體施加的沖量 動能是從能量觀點出發(fā)描述機械運動的，動量是從機械運動本身出發(fā)描述機械運動狀態(tài)的,2什么是“內力”？什么是“外力”？ 解答：在物理學中研究幾個物體間的相互作用的問題時，常把這些物體統(tǒng)稱為一個“系統(tǒng)”在系統(tǒng)之中的物體間的相互作用力都稱為“內力”當系統(tǒng)之外的物體與系

6、統(tǒng)中的物體相互作用時，系統(tǒng)中物體所受到的作用力就稱為“外力”,“內力”和“外力”并不是絕對的，而是與所定的“系統(tǒng)”的范圍有關例如：有甲、乙、丙三個物體，如果我們在處理問題時只把甲、乙兩個物體定為研究的系統(tǒng)，那么甲、乙之間的相互作用就是“內力”，而丙對甲、乙的作用就是“外力”；如果我們在處理問題時把甲、乙、丙三個物體定為研究的系統(tǒng)，那么甲、乙、丙之間的所有相互作用就都是“內力”了 一個不受“外力”作用的系統(tǒng)，在物理學中被稱為“封閉系統(tǒng)”，這種系統(tǒng)是滿足動量守恒定律的,3動量守恒定律有哪些不同的數學表達式？ 解答：(1)系統(tǒng)相互作用前的總動量p等于相互作用后的總動量p：pp (2)系統(tǒng)總動量的增量

7、等于零：p0 (3)相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng)，兩個物體動量的增量大小相等、方向相反：p1p2 (4)兩個物體組成的系統(tǒng)，相互作用前的總動量等于相互作用后的總動量： m1v1m2v2m1v1m2v2,推論：0m1v1m2v2，適用于原來靜止的兩個物體組成的系統(tǒng)由此式可推論：甲動乙動、甲快乙快、甲慢乙慢、甲停乙停，甲、乙的速度與質量成反比 推論：m1v1m2v2(m1m2)v，適用于兩個物體相互作用后結合在一起的情況,4應用動量守恒定律應注意些什么？ 解答：正確理解和應用動量守恒定律要把握好以下幾點： (1)系統(tǒng)性動量守恒定律反映的是兩個或兩個以上物體組成的系統(tǒng)，在相互作用過程中，動量變化的規(guī)

8、律所以，動量守恒定律的研究對象是一個系統(tǒng)，而不是單個物體應用動量守恒定律解題時，應明確所研究的系統(tǒng)是由哪些物體構成的,(2)矢量性動量守恒定律的表達式p1p2p1p2是一矢量式其矢量性表現在： 該式說明系統(tǒng)的總動量在相互作用前后不僅大小相等，方向也相同因此，系統(tǒng)初狀態(tài)總動量的方向決定了末狀態(tài)總動量的方向，反過來，根據末狀態(tài)總動量的方向也可判斷初狀態(tài)總動量的方向 在求初、末狀態(tài)系統(tǒng)的總動量pp1p2和pp1p2時，要按矢量運算法則計算如果各物體動量的方向在同一直線上，要選取一正方向，用正、負號表示各物體動量的方向，可將矢量運算轉化為代數運算計算時切不可丟掉表示方向的正、負號,(3)同時性動量守恒

9、定律中p1、p2必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用前同一時刻的動量，p1、p2必須是系統(tǒng)中各物體在相互作用后同一時刻的動量 (4)同系性動量守恒定律中，系統(tǒng)中各物體在相互作用前后的動量，必須相對于同一慣性系解題時，我們常取地面為參考系，各物體的速度均為對地的速度,5應用動量守恒定律解決問題的基本思路是什么？ 解答：(1)分析題意，明確研究對象在分析相互作用的物體總動量是否守恒時，通常把這些被研究的物體總稱為系統(tǒng)對于比較復雜的物理過程，要采用程序法對全過程進行分段分析，要明確在哪些階段中，哪些物體發(fā)生相互作用，從而確定所研究的系統(tǒng)是由哪些物體組成的,(2)要對各階段所選系統(tǒng)內的物體進行受力分析，弄清哪

10、些是系統(tǒng)內部物體之間相互作用的內力，哪些是系統(tǒng)外物體對系統(tǒng)內物體作用的外力在受力分析的基礎上根據動量守恒定律條件，判斷能否應用動量守恒 (3)明確所研究的相互作用過程，確定過程的始、末狀態(tài)，即系統(tǒng)內各個物體的初動量和末動量的量值或表達式 (4)確定好正方向建立動量守恒方程求解,1動量的矢量性 例1：(2010長沙一中)一只小球沿光滑水平面運動，垂直撞到豎直墻上小球撞墻前后的動量變化量為p，動能變化量為E，關于p和E的下列說法正確的是() A若p最大，則E也最大 B若p最大，則E一定最小 C若p最小，則E也最小 D若p最小，則E一定最大,解析：小球與墻壁碰撞后，如果無能量損失，則小球應以相同的速

11、率返回，這種情況動量變化量p最大等于2mv，動能變化量E最小為零，所以B正確；如果小球與墻壁碰后粘在墻上，動量變化量p最小等于mv，動能變化量E最大等于 mv2，所以D正確 【答案】 BD,方法點撥：動量是矢量，動量的變化量p也是矢量，其方向與速度的改變量v的方向相同，在高考中只限一組情況，實際運用中，可先規(guī)定正方向，再用正、負表示pt、p0，則可用pptp0mvtmv0進行代數運算求解,變式訓練1：如圖1311所示，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運動兩球質量關系為mB2mA，規(guī)定向右為正方向，A、B兩球的動量均為6kgm/s，運動中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動量增量為4kgm

12、/s，則( ),圖1311,A左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為25 B左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為110 C右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為25 D右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為110 答案：A,2動量守恒的條件 例2：如圖1312所示將一光滑的半圓槽置于光滑水平面上，槽的左側有一固定在水平面上的物塊今讓一小球自左側槽口A的正上方從靜止開始落下，與圓弧槽相切自A點進入槽內，則以下結論中正確的是(),圖1312,A小球在半圓槽內運動的全過程中，只有重力對它做功 B小球在半圓槽內運動的全過程中，小球與半圓槽在水平方向動量守恒 C小球自半圓槽的最低點B向

13、C點運動的過程中，小球與半圓槽在水平方向動量守恒 D小球離開C點以后，將做豎直上拋運動,解析：小球在半圓槽內自BC運動過程中，雖然開始時半圓槽與其左側物塊接觸，但已不擠壓，且水平面光滑，因而系統(tǒng)在水平方向不受任何外力作用，故在此過程中，系統(tǒng)在水平方向動量守恒，所以正確答案應選C. 【答案】 C,方法點撥：動量守恒的條件：(1)系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為零； (2)系統(tǒng)所受的合外力不為零，但系統(tǒng)所受外力遠小于內力，如碰撞或爆炸瞬間，外力可忽略不計； (3)系統(tǒng)所受的合外力不為零，但在某一方向不受外力或所受外力的矢量和為零，或這一方向上外力遠小于內力，則該方向動量守恒(分動量守恒),變式訓練

14、2：如圖1313所示，物體A置于小車B上，A與B之間光滑無摩擦它們以共同的速度v前進突然碰到障礙物C，將A從車上碰了出去，A被碰回的速度大小也是v.問：小車B的速度將怎樣變化？,圖1313,解析：實際上，在A與C相碰時，由于C對A的作用力的沖量使A的動量發(fā)生了變化而A與B之間光滑無摩擦在水平方向無相互作用力所以對B來說，其水平動量是守恒的(實際上也只具有水平動量)也就是說，A在水平方向運動的變化不會影響B(tài)的運動情況，因此B將以速度v繼續(xù)前進,3統(tǒng)一參考系 例3：如圖1314所示，質量為M的小車靜止在光滑的水平面上小車的最右端站著質量為m的人若人水平向右以相對車的速度u跳離小車，則人脫離小車后小

15、車的速度多大？方向如何？,圖1314,解析：在人跳離小車的過程中，由人和車組成的系統(tǒng)在水平方向上不受外力，在該方向上動量守恒由于給出的人的速度u是相對車的，而公式中的速度是相對地的，必須把人的速度轉化為相對地的速度有的同學可能認為，由于車原來是靜止的，所以u就是人對地的速度這種認識是錯誤的，違背了同時性的要求因為人獲得相對車的速度u的同時，車也獲得了對地的速度v.所以人對車的速度u，應是相對運動的車的速度，而不是相對靜止的車的速度,設速度u的方向為正方向，并設人脫離車后小車的速度大小為v，則人對地的速度大小為(uv)根據動量守恒定律有： 0m(uv)Mv 所以小車速度：vmu/(Mm)，方向和u的方向相反,方法點撥：動量的大小和方向與參考系的選擇有關，應用動量守