人教版本高中物理选修35优选教案.docx

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物理选修 3-5 教案
第十六章 动量和动量守恒定律
16． 1 动量守恒定律（一）
1．动量及其变化
（ 1）动量的定义：物体的质量与速度的乘积，称为 ( 物体的 ) 动量。记为 p=mv. 单位：
kg·m/s 读作“千克米每秒” 。
①矢量性：动量的方向与速度方向一致。
动量的大小等于质量和速度的乘积，动量的方向与速度方向一致。
（ 2）动量的变化量：
定义：若运动物体在某一过程的始、末动量分别为 p 和 p′，则称：△ p= p ′－ p 为物
体在该过程中的动量变化。
强调指出：动量变化△ p 是矢量。方向与速度变化量△ v 相同。
一维情况下： p=m υ = mυ2- m υ 1 矢量差
2．系统 内力和外力
1）系统：相互作用的物体组成系统。
2）内力：系统内物体相互间的作用力
3）外力：外物对系统内物体的作用力
3．动量守恒定律
（ 1）内容：一个系统不受外力或者所受外力的和为零，这个系统的总动量保持不变。
这个结论叫做动量守恒定律。
公式： mυ
+ m υ = m υ
′+ m υ ′
1
1
2
2
1
1
2
2
（ 2）注意点：
① 研究对象：几个相互作用的物体组成的系统（如：碰撞） 。
② 矢量性：以上表达式是矢量表达式，列式前应先规定正方向；
③ 同一性（即所用速度都是相对同一参考系、同一时刻而言的）
④ 条件：系统不受外力，或受合外力为 0。要正确区分内力和外力；当 F 内＞＞ F 外 时，
系统动量可视为守恒；
16 ． 2 动量守恒定律（二）
1．分析动量守恒定律成立条件有：
答：① F 合 =0（严格条件）
F 内 远大于 F 外 （近似条件）③某方向上合力为 0，在这个方向上成立。
m1v1 m2 v2 m1v1 m2 v2 这就是动量守恒定律的表达式。
2．应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法
1）分析题意，明确研究对象。在分析相互作用的物体总动量是否守恒时，通常把这些被研究的物体总称为系统 . 对于比较复杂的物理过程，要采用程序法对全过程进行分段分析，
.
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要明确在哪些阶段中， 哪些物体发生相互作用， 从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的。
2）要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析， 弄清哪些是系统内部物体之间相互作
用的内力，哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力。 在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件，判断能否应用动量守恒。
3）明确所研究的相互作用过程，确定过程的始、末状态，即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式。
注意：在研究地面上物体间相互作用的过程时， 各物体运动的速度均应取地球为参考系。
例 1、（2001 年高考试题） 质量为 M的小船以速度 v0 行驶，船上有两个质量皆为 m的小孩 a 和 b，分别静止站在船头和船尾 . 现在小孩 a 沿水平方向以速率 v（相对于静止水面）向前跃入水中，然后小孩 b 沿水平方向以同一速率 v（相对于静止水面）向后跃入水中 . 求小孩 b 跃出后小船的速度 .
解析：因均是以对地（即题中相对于静止水面）的水平速度，所以先后跃入水中与同时跃入
水中结果相同。
设小孩 b
跃出后小船向前行驶的速度为
v，取
v0 为正向，根据动量守恒定律，有
M
m）v0
Mv mv mv
解得： v
（
2m
）
（ +2
= + -
=
1+
M
2、如图所示，甲车的质量是 2 kg ，静止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一个质量为 1 kg 的小物体 . 乙车质量为 4 kg ，以 5 m/s 的速度向左运动，与甲车碰撞以后甲车获
得 8 m/s 的速度，物体滑到乙车上 . 若乙车足够长，上表面与物体的动摩擦因数为
，则
物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静
止 ?（ g 取 10 m/s 2）
解析：乙与甲碰撞动量守恒：
m 乙 v 乙 m乙 v 乙 ′ m甲 v 甲 ′
=
+
小物体 m在乙上滑动至有共同速度
v，对小物体与乙车运用动量守恒定律得
m乙 v 乙′ =
（m+m乙 ）v
对小物体应用牛顿第二定律得
a μg
所以 t v
μg
代入数据得 t
= s
=
= /