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第讲动量守恒定律及其应用
学习目标1.理解动量守恒的条件。2.会定量分析一维碰撞问题。3.会用动量守
恒的观点分析爆炸、反冲及人船模型。
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1.思考判断
(1)只要系统所受合外力做功为0,系统动量就守恒。(×)
(2)系统的动量不变是指系统的动量大小和方向都不变。(√)
(3)动量守恒定律的表达式mv+mv=mv′+mv′,一定是矢量式,应用时要
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规定正方向,且其中的速度必须相对同一个参考系。(√)
(4)碰撞前后系统的动量和机械能均守恒。(×)
(5)发射炮弹,炮身后退;园林喷灌装置一边喷水一边旋转均属于反冲现象。(√)
(6)爆炸过程中机械能增加,反冲过程中机械能减少。(×)
2.如图所示,质量为0.5kg的小球在距离车底面高为20m处以一定的初速度向左
平抛,落在以7.5m/s速度沿光滑的水平面向右匀速行驶的敞篷小车中。车底涂有
一层油泥,车与油泥的总质量为4kg,设小球在落到车底前瞬间的速度大小是25
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m/s,则当小球与小车相对静止时,小车的速度是(g取10m/s)()
A.5m/sB.4m/s
C.8.5m/sD.9.5m/s
答案A
考点一动量守恒定律的理解和基本应用
1.适用条件
(1)理想守恒:不受外力或所受外力的合力为零。
(2)近似守恒:系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力。
(3)某一方向守恒:如果系统在某一方向上所受外力的合力为零,则系统在这一方
向上动量守恒。
2.动量守恒定律的五个特性
矢量性动量守恒定律的表达式为矢量方程,解题应选取统一的正方向
相对性各物体的速度必须是相对同一参考系的速度一般是相对于地面()
pp
动量是一个瞬时量,表达式中的、、…必须是系统中各物体在相互
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pp′
同时性作用前同一时刻的动量,′、、…必须是系统中各物体在相互作用
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后同一时刻的动量
系统性研究的对象是相互作用的两个或多个物体组成的系统
动量守恒定律不仅适用于低速宏观物体组成的系统,还适用于接近光速
普适性
运动的微观粒子组成的系统
角度动量守恒定律的理解
例1(2021·全国乙卷,14)如图1,光滑水平地面上有一小车,一轻弹簧的一端与
车厢的挡板相连,另一端与滑块相连,滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向
右推动车厢使弹簧压缩,撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考
系(可视为惯性系)中,从撤去推力开始,小车、弹簧和滑块组成的系统()
图1
A.动量守恒,机械能守恒B.动量守恒,机械能不守恒
C.动量不守恒,机械能守恒D.动量不守恒,机械能不守恒
答案B
解析撤去推力,系统所受合外力为0,动量守恒,滑块和小车之间有滑动摩擦
力,由于摩擦生热,系统机械能减少,故B正确。
角度动量守恒定律的基本应用
例2(多选)足够大的光滑水平面上,一根不可伸长的细绳一端连接着质量为m=
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