1、.1.2探究動量守恒定律學 習 目 標知 識 脈 絡1.知道探究物體碰撞時動量變化規律的思路和方法2知道系統、內力、外力的概念3理解動量守恒定律的內容及表達式，理解其守恒的條件重點4理解動量守恒定律的普遍意義，會用動量守恒定律解決實際問題重點、難點探究物體碰撞時動量的變化規律1實驗目的：探究物體碰撞前后總動量有何關系2實驗器材：氣墊導軌、滑塊2塊、天平、光電門、數字毫秒計等3實驗步驟1用天平測出兩滑塊質量m1、m2填入表格2調整導軌使之處于程度狀態，并使光電計時器系統開場工作3導軌上一滑塊靜止，用另一滑塊與其碰撞記錄兩滑塊的速度變化v1、v1、v2填入下表中碰撞前碰撞后質量m1m2m1m2速度

2、v1v2v1v2mvm1v1m2v2m1v1m2v24在一小車上帖上雙面膠，用另一小車碰撞它，二者相碰后粘在一起觀察兩小車碰撞前后的速度變化5改變小車質量，重復步驟144結論兩物體在碰撞前后總動量的大小、方向均不變1如圖1­2­1所示，在實驗室用兩端帶豎直擋板C、D的氣墊導軌和有固定擋板的質量都是M的滑塊A、B，做“探究碰撞中的不變量的實驗，實驗步驟如下：圖1­2­11把兩滑塊A、B緊貼在一起，在A上放質量為m的砝碼，置于導軌上，用電動卡銷卡住A、B，在A、B的固定擋板間放入一彈簧，使彈簧處于程度壓縮狀態2按下電鈕使電動卡銷放開，同時起動兩個記錄兩滑塊運

3、動時間的電子計時器，A、B與擋板C、D碰撞的同時，電子計時器自動停表，記下A至C的運動時間t1和B至D的運動時間t2.3重復幾次取t1、t2的平均值在調整氣墊導軌時應注意_；應測量的數據還有_；只要關系式_成立，即可得出碰撞中守恒的量是mv的矢量和【解析】3用程度儀測量使導軌程度；A端至C的間隔 L1，B端至D的間隔 L2；由于滑塊和氣墊導軌間的摩擦力很小，因此可以忽略不計，可認為滑塊在導軌上做勻速直線運動，因此兩滑塊作用后的速度可分別表示為：vA，vB.假設MmM成立，那么MmvAMvB成立，即碰撞中守恒的量是mv的矢量和【答案】3用程度儀測量使導軌程度A端至C的間隔 L1，B端至D的間隔

4、L2MmvAMvB2某同學設計了一個用打點計時器“探究碰撞中的不變量的實驗，在小車A的前端粘有橡皮泥，設法使小車A做勻速直線運動，然后與原來靜止的小車B相碰并黏在一起繼續做勻速運動，如圖1­2­2所示在小車A的后面連著紙帶，電磁打點計時器的頻率為50 Hz.圖1­2­21假設已得到打點紙帶如圖1­2­3所示，并測得各計數點間的間隔 那么應選圖中_段來計算A碰前的速度，應選_段來計算A和B碰后的速度圖1­2­32已測得小車A的質量mA0.40 kg，小車B的質量mB0.20 kg，那么由以上結果可得碰前mAvAmBv

5、B_kg·m/s，碰后mAvAmBvB_kg·m/s.3從實驗數據的處理結果來看，A、B碰撞的過程中，可能哪個物理量是不變的？【解析】1因為小車A與B碰撞前、后都做勻速運動，且碰后A與B黏在一起，其共同速度比A原來的速度小所以，應選點跡分布均勻且點距較大的BC段計算A碰前的速度，選點跡分布均勻且點距較小的DE段計算A和B碰后的速度2由題圖可知，碰前A的速度和碰后A、B的共同速度分別為：vA m/s1.05 m/svAvB m/s0.695 m/s故碰撞前：mAvAmBvB0.40×1.05 kg·m/s0.20×0 kg·m/s0.4

6、20 kg·m/s碰撞后：mAvAmBvBmAmBvA0.400.20×0.695 kg·m/s0.417 kg·m/s.3數據處理說明，mAvAmBvBmAvAmBvB，即在實驗誤差允許的范圍內，A、B碰撞前后總的物理量mv是不變的【答案】1BCDE20.4200.4173mv 動 量 守 恒 定 律1系統、內力和外力1系統把幾個有互相作用的物體合稱為系統2內力系統內物體間的互相作用力3外力系統外的物體對系統內物體的作用力2動量守恒定律1內容假如一個系統不受外力，或者所受合外力為零，那么這個系統的總動量保持不變2成立條件系統不受外力作用系統受外力作用，

7、但合外力為零系統受外力作用，合外力也不為零，但合外力遠小于內力這種情況嚴格地說只是動量近似守恒，但卻是最常見的情況系統所受到的合外力不為零，但在某一方向上合外力為零，或在某一方向上外力比內力小得多，那么系統在該方向上動量守恒3動量守恒定律的適用范圍它是自然界最普遍，最根本的規律之一不僅適用于低速、宏觀領域，而且適用于高速、微觀領域1對于由幾個物體組成的系統，物體所受的重力為內力×2某個力是內力還是外力是相對的，與系統的選取有關3一個系統初、末狀態動量大小相等，即動量守恒×4只要合外力對系統做功為零，系統動量就守恒×5系統動量守恒也就是系統的動量變化量為零1系統總動

8、量為零，是不是組成系統的每個物體的動量都等于零？【提示】不是系統總動量為零，并不一定是每個物體的動量都為零，還可以是幾個物體的動量并不為零，但它們的矢量和為零2動量守恒定律和牛頓第二定律的適用范圍是否一樣？【提示】動量守恒定律比牛頓運動定律的適用范圍要廣自然界中，大到天體的互相作用，小到質子、中子等根本粒子間的互相作用都遵循動量守恒定律，而牛頓運動定律有其局限性，它只適用于低速運動的宏觀物體，對于運動速度接近光速的物體，牛頓運動定律不再適用1對系統“總動量保持不變的理解1系統在整個過程中任意兩個時刻的總動量都相等，不僅僅是初、末兩個狀態的總動量相等2系統的總動量保持不變，但系統內每個物體的動量

9、可能都在不斷變化3系統的總動量指系統內各物體動量的矢量和，總動量不變指的是系統的總動量的大小和方向都不變2動量守恒定律的五個性質1矢量性：定律的表達式是一個矢量式，其矢量性表如今：該式說明系統的總動量在互相作用前后不僅大小相等，方向也一樣在求初、末狀態系統的總動量pp1p2和pp1p2時，要按矢量運算法那么計算假如各物體動量的方向在同一直線上，要選取一正方向，將矢量運算轉化為代數運算2相對性：在動量守恒定律中，系統中各物體在互相作用前后的動量必須相對于同一慣性系，各物體的速度通常均為對地的速度3條件性：動量守恒定律的成立是有條件的，應用時一定要首先判斷系統是否滿足守恒條件4同時性：動量守恒定律

10、中p1、p2必須是系統中各物體在互相作用前同一時刻的動量，p1、p2必須是系統中各物體在互相作用后同一時刻的動量5普適性：動量守恒定律不僅適用于兩個物體組成的系統，也適用于多個物體組成的系統；不僅適用于宏觀物體組成的系統，也適用于微觀粒子組成的系統3動量守恒定律的三種表達式1pp或m1v1m2v2m1v1m2v2系統互相作用前的總動量p等于互相作用后的總動量p，大小相等，方向一樣2p1p2或m1v1m2v2系統內一個物體的動量變化量與另一物體的動量變化量等大反向3ppp0系統總動量的變化量為零4應用動量守恒定律的解題步驟3多項選擇關于動量守恒的條件，下面說法正確的選項是 A只要系統內有摩擦力，

11、動量就不可能守恒B只要系統所受合外力為零，系統動量就守恒C系統加速度為零，系統動量一定守恒D只要系統所受合外力不為零，那么系統在任何方向上動量都不可能守恒【解析】動量守恒的條件是系統所受合外力為零，與系統內有無摩擦力無關，選項A錯誤、B正確系統加速度為零時，根據牛頓第二定律可得系統所受合外力為零，所以此時系統動量守恒，選項C正確系統合外力不為零時，在某方向上合外力可能為零，此時在該方向上系統動量守恒，選項D錯誤【答案】BC4多項選擇如圖1­2­4所示，A、B兩個小球在光滑程度面上沿同一直線相向運動，它們的動量大小分別為p1和p2，碰撞后A球繼續向右運動，動量大小為p1，此時

12、B球的動量大小為p2，那么以下等式成立的是 【導學號：06092019】圖1­2­4Ap1p2p1p2Bp1p2p1p2Cp1p1p2p2Dp1p1p2p2【解析】因程度面光滑，所以A、B兩球組成的系統在程度方向上動量守恒取向右為正方向，由于p1、p2、p1、p2均表示動量的大小，所以碰前的動量為p1p2，碰后的動量為p1p2，B對經變形得p1p1p2p2，D對【答案】BD5如圖1­2­5所示，A、B兩物體的質量比mAmB32，它們原來靜止在平板車C上，A、B間有一根被壓縮了的彈簧，A、B與平板車上外表間動摩擦因數一樣，地面光滑當彈簧突然釋放后，假設A、

13、B兩物體分別向左、右運動，那么有 圖1­2­5AA、B系統動量守恒BB、C系統動量守恒CA、B、C系統動量守恒D小車向右運動【解析】彈簧釋放后，C對A的摩擦力向右，大小為mAg，C對B的摩擦力向左，大小為mBg，所以A、B系統所受合外力方向向右，動量不守恒，選項A錯誤由于力的作用是互相的，A對C的摩擦力向左，大小為mAg，B對C的摩擦力向右，大小為mBg，所以C所受合外力方向向左而向左運動，選項D錯誤由于地面光滑，A、B、C系統所受合外力為零，動量守恒，選項B錯誤，C正確【答案】C6如圖1­2­6所示，游樂場上，兩位同學各駕著一輛碰碰車迎面相撞，此后，兩

14、車以共同的速度運動；設甲同學和他的車的總質量為150 kg，碰撞前向右運動，速度的大小為4.5 m/s，乙同學和他的車的總質量為200 kg.碰撞前向左運動，速度的大小為4.25 m/s，那么碰撞后兩車共同的運動速度為取向右為正方向_. 【導學號：06092019】圖1­2­6【解析】兩車碰撞過程動量守恒m1v1m2v2m1m2v，得v m/s0.5 m/s.【答案】0.5 m/s7a、b兩球在光滑的程度面上沿同一直線發生正碰，作用前a球動量pa30 kg·m/s，b球動量pb0，碰撞過程中，a球的動量減少了20 kg·m/s，那么碰撞后b球的動量為_【

15、解析】碰撞過程中，a球的動量減少了20 kg·m/s，故此時a球的動量是10 kg·m/s，a、b兩球碰撞前后總動量保持不變，仍為30 kg·m/s，那么碰撞后b球的動量為20 kg·m/s.【答案】20 kg·m/s8一輛質量m13.0×103 kg的小貨車因故障停在車道上，后面一輛質量m21.5×103 kg的轎車來不及剎車，直接撞入貨車尾部失去動力相撞后兩車一起沿轎車運動方向滑行了s6.75 m停下車輪與路面間的動摩擦因數0.6，求碰撞前轎車的速度大小重力加速度取g10 m/s2【解析】由牛頓第二定律得ag6 m/s2v9 m/s由動量守恒定律得m2v0m1m2vv0v27 m/s.【答案】27 m/s關于動量守恒定律理解的三個誤區1誤認為只要系統初、末狀態的動量一樣，那么系統動量守恒產生誤區的