1、第二节 动量 动量守恒定律,第一章 碰撞与动量守恒,栏目链接,学 习 目 标,1知道动量的定义，知道动量是矢量 2理解动量守恒定律以及应用 3能用动量守恒定律解决一些实际问题,栏目链接,动 量,动量的方向与速度的方向是同一方向吗？ 提示：两者是同一方向,1对动量概念的理解 (1)定义：运动物体的质量和它的速度的乘积叫做物体的动量，用符号p表示 (2)定义式：pmv.,栏目链接,(3)单位：在国际单位制中，动量的单位是千克米每秒，符号是kgm/s. (4)方向：动量是矢量，它的方向与速度的方向相同 (5)瞬时性：动量是描述物体运动状态的物理量，是状态量，因此在谈及动量时，必须明确是物体在哪个时刻
2、或哪个状态的动量 (6)相对性：选取不同的参考系，同一物体的速度可能不同，物体的动量也就不同，即动量具有相对性在中学阶段，动量表达式中的速度一般是以地球为参考系的,栏目链接,2动量的改变量 (1)定义：物体某段时间内末动量与初动量的矢量差叫物体动量的改变量(2)定义式：pmv2mv1. (3)方向：动量的改变量p也是矢量，其方向与速度的改变量v的方向相同 3注意(1)动量是矢量，两个物体的动量相等，说明其大小相等，方向也相同(2)动量与动能都是描述物体运动状态的物理量，其大小关系为 ；但两者有本质区别，动量是矢量，动能是标量,栏目链接,关于物体的动量，下列说法中正确的是( ) A运动物体在任一
3、时刻的动量方向，一定是该时刻的速度方向 B物体的加速度不变，其动量一定不变 C动量越大的物体，其速度一定越大 D物体的动量越大，其惯性也越大 解析：本题侧重于准确理解动量的概念动量具有瞬时性，任一时刻物体动量的方向，即为该时刻物体的速度方向，选项A正确加速度不变，则物体速度的变化率恒定，物体的速度均匀变化，故其动量也均匀变化，选项B错误,栏目链接,物体动量的大小由物体质量及速度大小共同决定，不是由物体的速度唯一决定，故物体的动量大，其速度不一定大，选项C错误惯性由物体质量决定，物体的动量越大，其质量并不一定越大，惯性也不一定越大，故选项D错误 答案：A,方法总结：1.动量：物体动量是质量与速度
4、的乘积，大小由二者共同决定，但与物体质量和速度均有关,栏目链接,2动量变化及计算 动量变化量：即pp2p1，由于动量是矢量，动量变化量也是矢量 (1)若初、末动量在同一直线上，则在选定正方向的前提下，可化矢量运算为代数运算 (2)若初、末动量不在同一直线上，运算时应遵循平行四边形定则,课堂训练 1(多选)下列关于动量的说法正确的是(CD) A质量大的物体的动量一定大 B质量和速率都相同的物体的动量一定相同,栏目链接,C一个物体的速率改变，它的动量一定改变 D一个物体的运动状态变化，它的动量一定改变 解析：物体的质量与速度的乘积，称为(物体的)动量，动量定义式pmv，m大p不一定大，故选项A错误
5、动量是矢量，它的方向与速度方向一致，故选项B错误，由动量定义式pmv可知v大小变化，动量变化，选项C正确一个物体的运动状态变化，它的速度发生变化，所以动量一定改变，选项D正确,栏目链接,动量的变化量 冲量,1假定一个质量为m的物体，初速度为v，在合力F(恒力)的作用下，经过一段时间t后，速度变为v.求这一过程中m、v、v、F、t的关系,提示：在这一过程中物体的加速度a ， 由牛顿第二定律得：Fma ， 整理得：Ftmvmv.,栏目链接,2在物体动量变化量一定的情况下，延长力的作用时间，可以达到减小作用力F的效果，试解释运输易碎物品时包装箱内为什么放置碎纸、泡沫塑料等柔软填充物？,提示：物体的动
6、量变化量一定时，力的作用时间越短，力就越大，反之就越小运输易碎物品包装箱内放置碎纸、泡沫塑料等柔软填充物是为了增大作用时间，以减小物品受到的作用力,栏目链接,1冲量 (1)定义：物体受到的力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量，用符号I表示 (2)定义式：IFt. (3)单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛秒，符号是Ns. (4)方向：冲量是矢量：如果力的方向恒定，则冲量I的方向与力的方向相同；如果力的方向是变化的，则冲量的方向应与相应时间内物体动量变化量的方向相同,栏目链接,(5)物理意义：冲量是描述力对物体作用时间的累积效果的物理量，力越大，力的作用时间越长，冲量越大 2动量定理 (1)内容：
7、物体所受合力的冲量等于物体动量的改变量 (2)表达式：Ftptp0mvtmv0或I合p.,关于动量的变化，下列说法中不正确的是( ) A做直线运动的物体速度增大时，动量的增量p与速度的方向相同 B做直线运动的物体速度减小时，动量的增量p与运动方向相反,栏目链接,C物体的速度大小不变时，动量的增量p为零 D物体做曲线运动时，动量的增量p一定不为零 解析：当做直线运动的物体速度增大时，其末动量p2大于初动量p1，由矢量的运算法则可知pp2p10，与速度方向相同，如图甲所示，选项A正确；当做直线运动的物体速度减小时，pp2p10，即p2p1，如图乙所示，此时p的方向与物体的运动方向相反，选项B正确；
8、当物体的速度大小不变时，动量可能不变化，即p0，也有可能动量大小不变而方向变化，此种情况p0，选项C错误；,物体做曲线运动时，速度的方向不断变化，故动量一定变化，p一定不为零，如图丙所示，选项D正确答案：C,课堂训练 2下面对冲量的描述正确的是 (C) A物体受到很大的冲力时，其冲量一定很大 B力F的方向与位移的方向垂直时，则力F的冲量为零 C不管物体做什么运动，在相同时间内重力的冲量相同 D只要力的大小恒定，其冲量就等于力与时间的乘积,栏目链接,解析：力的冲量是表述力的时间累积效果的，而冲力是一种短暂的、变化的作用力，前者是过程量，冲力很大，由于时间不确定，冲量不一定大，所以A不正确当F的方
9、向与位移的方向垂直时，则力的功为零，但冲量与力的位移的夹角无关，力的冲量不为零IFt的F为恒定的力，也可理解为方向不变的力在时间t内的平均力，如果力的方向变，则不能用Ft表示，故B、D也是错误的,动量守恒定律,动量守恒定律成立的条件是什么？ 提示：系统动量守恒成立的条件： (1)系统不受外力； (2)系统所受外力之和为0.,1系统、内力和外力 (1)系统：当研究两个物体相互碰撞时，可以把具有相互作用的两个物体称为系统 (2)外力：系统外部的其他物体对系统的作用力叫外力 (3)内力：系统内部物体间的相互作用力叫内力 2动量守恒定律 (1)内容：物体在碰撞时如果系统所受到的合外力为零，则系统的总动
10、量保持不变(2)表达式：pp.即系统相互作用前的总动量p和相互作用后的总动量p大小相等，方向相同系统总动量的求法遵循矢量运算法则,ppp0. 即系统总动量的增量为零 p1p2. 即将相互作用的系统内的物体分为两部分，其中一部分动量的增加量等于另一部分动量的减少量 当相互作用前后系统内各物体的动量都在同一直线上时，动量守恒定律可表示为代数式： m1v1m2v2m1v1m2v2.,应用此式时，应先选定正方向，将式中各矢量转化为代数量，用正、负号表示各自的方向式中v1、v2为初始时刻的瞬时速度，v1、v2为末时刻的瞬时速度，且它们一般均以地球为参照物 (3)研究对象：相互作用的物体组成的系统 (4)
11、成立的条件 系统不受外力作用时，系统动量守恒； 系统受外力但所受外力之和为零，则系统动量守恒； 系统所受合外力虽然不为零，但系统的内力远大于外力时，如碰撞、爆炸等现象中，系统的动量可看成近似守恒；,系统总的来看不符合以上三条中的任意一条，则系统的总动量不守恒但是，若系统在某一方向上符合以上三条中的某一条，则系统在该方向上动量守恒 (5)适用范围它是自然界最普遍，最基本的规律之一不仅适用于宏观、低速领域，而且适用于微观、高速领域小到微观粒子，大到天体，无论内力是什么性质的力，只要满足守恒条件，动量守恒定律总是适用的 (6)注意动量守恒定律中的“总动量保持不变”，不仅指系统在初、末两个时刻的总动量
12、相等，而且指系统在整个过程中任意两个时刻的总动量相等,(多选)如图所示，A、B两物体的中间用一段细绳相连并有一压缩的弹簧，放在平板小车C上后，A、B、C均处于静止状态若地面光滑，则在细绳被剪断后，A、B从C上未滑离之前，A、B在C上向相反方向滑动的过程中( ),A若A、B与C之间的摩擦力大小相同，则A、B组成的系统动量守恒，A、B、C组成的系统动量守恒 B若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则A、B组成的系统动量不守恒，A、B、C组成的系统动量不守恒 C若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则A、B组成的系统动量不守恒，A、B、C组成的系统动量守恒 D以上说法均不对,解析：当A、B两物体组成一个
13、系统时，弹簧的弹力为内力，而A、B与C之间的摩擦力为外力当A、B与C之间的摩擦力大小不相等时，A、B组成的系统所受合外力不为零，动量不守恒；当A、B与C之间的摩擦力大小相等时，A、B组成的系统所受合外力为零，动量守恒对A、B、C组成的系统，弹簧的弹力及A、B与C之间的摩擦力均属于内力，无论A、B与C之间的摩擦力大小是否相等，系统所受的合外力均为零，系统的动量守恒故选项A、C正确 答案：AC,方法总结：判断系统动量是否守恒的方法 在某一物理过程中，系统的动量是否守恒，与所选取的系统有关判断动量是否守恒，必须明确所研究的对象和过程，即哪个系统在哪个过程中常见的判断方法有两种： (1)直接分析系统在所研究的过程中始、末状态的动量，分析动量是否守恒 (2)分析系统在所研究的过程中的受力情况，看系统的受力情况是否符合动量守恒的条件,课堂训练 3两个物体组成的系统发生相互作用时，下列哪些情况系统的动量一定是守恒的？(C) A作用前两个物体的速度相等 B作用前两个物体的动量相等 C作用过程中两个物体所受外力的合力为零 D作用过程中两个物体所受外力的大小相等,
