第2节 动量守恒定律及其应用 第1课时 动量守恒定律 [教材链接] (1)①外力 合外力 ②m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2' ③外力 合外力 (2)②内 不改变 ③外 [科学论证] 设碰撞过程中两球受到的作用力分别为F1、F2,相互作用时间为t.根据动量定理得 F1t=m1(v1'-v1), F2t=m2(v2'-v2). 因为F1与F2是两球间的相互作用力,根据牛顿第三定律可知F1=-F2, 有m1v1'-m1v1=m2v2-m2v2', 即m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2', 此式表明两球在相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量,这就是动量守恒定律的表达式. 例1 C [解析] 在光滑水平面上,子弹射入木块的过程中,系统所受合外力为零,系统动量守恒,故甲正确;剪断细线,弹簧恢复原长的过程,墙壁对滑块有作用力,系统所受合外力不为零,系统动量不守恒,故乙错误;木球与铁球的系统所受合外力为零,系统动量守恒,故丙正确;木块下滑过程中,斜面始终受挡板作用力,系统动量不守恒,故丁错误. 例2 A [解析] 从放开A球到B球摆到最高点的过程中,因B球最终摆到和A球被拉起时同样的高度,可知A、B组成的系统机械能守恒,故A正确;从放开A球到B球摆到最高点的过程中,A、B组成的系统只有水平方向动量守恒,故B错误;A球与B球碰撞的过程中,A球受合外力不为零,则动量不守恒,故C错误;A球与B球碰撞的过程中,两球形变量先增加后减小,两球组成的系统弹性势能先增加后减小,可知A、B两球的动能之和先减小后增加,故D错误. 例3 BC [解析] 小球、弹簧与斜面组成的系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒,竖直方向由于重力作用,系统合外力不为零,故系统动量不守恒,故A错误,B正确;小球、弹簧与斜面组成的系统只有重力和弹力做功,机械能守恒,弹簧对小球做功,小球机械能不守恒,故C正确,D错误. 例4 D [解析] 以甲初速度方向为正方向,甲、乙推开的过程中,满足动量守恒,m甲v0-m乙v0=-m甲v1+m乙v2,代入数据可得=,故选D. 例5 A [解析] 小球沿滑块上滑的过程中,小球和滑块组成的系统在水平方向上不受外力,因而系统在水平方向上动量守恒,小球到达最高点时和滑块具有相同的对地速度v(若速度不相同,必然相对运动,此时一定不是最高点),由系统在水平方向上动量守恒得mv0=(M+m)v,所以v=,故选A. 例6 A [解析] 石头与砂车组成的系统在水平方向所受合力为零,系统在水平方向动量守恒,以水平向右为正方向,由动量守恒定律得m1v0cos θ=(m1+M)v,解得石头与砂车的共同速度v=,故A正确;石头和砂车获得共同速度后漏砂过程中系统所受合外力不为零,系统动量不守恒,故B错误;砂子漏出后在水平方向有初速度,只受重力作用,砂子做平抛运动,在水平方向的速度不变,故C错误;系统在水平方向所受合外力为零,系统在水平方向动量守恒,系统总质量不变,由动量守恒定律可知,系统在水平方向速度不变,即砂车的速度v'=v=,故D错误. 随堂巩固 1.C [解析] 由动量守恒定律成立的条件可知,男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒,选项A、B错误,C正确;木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相等,方向相反,选项D错误. 2.C [解析] 小球和小车组成的系统只有重力做功,系统的机械能守恒,小球的机械不守恒;当小球向下摆动的过程中,竖直方向具有向下的分加速度,小车和小球整体处于失重状态,即可得知整体所受的合力不为零,总动量不守恒;系统水平方向不受外力,系统在水平方向上动量守恒.故选C. 3.A [解析] 设快艇的速度方向为正方向,根据动量守恒定律有Mv=(M-m)v+mv',解得v'=v. 4.AB [解析] 锤从最高点落下至刚接触车的过程中,锤在水平方向上的速度方向先向左后向右,则由人、锤和车组成的系统在水平方向上动量守恒,可知车的动量方向先水平向右,后水平向左,A正确;锤从刚接触车的左端至锤的速度减小至零的过程中,根据动量守恒定律,车具有水平向左的动量,车的动量减小至零,B正确;锤从 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
