高中物理第一章碰撞与动量守恒第二节动量动量守恒定律教学案粤教版选修1

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解析：设向右为正方向，对甲球由动量定理得

Ft＝m甲v′甲－m甲v甲

可得F＝

m甲v′甲－m甲v甲－1×5－1×10

＝ N

t0.01

＝－1500 N

负号说明乙球对甲球的作用力方向向左。 答案：1500 N 方向向左

动量守恒的判断 [例3] 把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上，枪发射出子弹时，关于枪、子弹和小车的下列说法中正确的是( )

A．枪和子弹组成的系统动量守恒 B．枪和小车组成的系统动量守恒

C．若忽略不计子弹和枪筒间的摩擦，枪、小车和子弹组成的系统动量才近似守恒 D．枪、子弹和小车组成的系统动量守恒

[解析] 枪发射子弹的过程中，它们的相互作用力是火药的爆炸力和射出子弹时子弹与枪管的摩擦力，此过程中枪和小车一起在水平地面上做变速运动，枪和小车之间也有相互作用力，如果选取枪和子弹为系统，则小车给枪的力为外力，故A错误；如果选取枪和小车为系统，则子弹给枪的力为外力，B错误；如果以小车、枪、子弹组成的系统为研究对象，则子弹和枪筒之间的摩擦不是外力，故不存在忽略的问题，C错误。子弹、枪、小车组成的系统水平方向上不受外力，故整体动量守恒，D项正确。

[答案] D

(1)在同一物理过程中，系统的动量是否守恒，与系统的选取密切相关，因此，在应用动量守恒定律解题时，一定要明确在哪一过程中哪些物体组成的系统动量守恒。

(2)对研究对象进行正确的受力分析，分清内力和外力是判断系统动量是否守恒的关键。

3．(浙江高考自选模块)如图1－2－6所示，甲木块的质量为m1，以v的速度沿光滑水平地面向前运动，正前方有一静止的、质量为m2的乙木块，乙上连有一轻质弹簧。甲木块与弹簧接触后( )

图1－2－6

A．甲木块的动量守恒 B．乙木块的动量守恒

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C．甲、乙两木块所组成系统的动量守恒 D．甲、乙两木块所组成系统的动能守恒

解析：两木块在光滑水平地面上相碰，且中间有弹簧，则碰撞过程系统的动量守恒，机械能也守恒，故选项A、B错误，选项C正确。甲、乙两木块碰撞前、后动能总量不变，但碰撞过程中有弹性势能，故动能不守恒，只是机械能守恒，选项D错误。

答案：C

[对应课时跟踪检测二]

1．竖直向上抛出一个物体，若不计阻力，取竖直向上为正，则该物体动量随时间变化的图像是图1中的( )

图1

解析：取竖直向上为正方向，竖直上抛物体的速度先正向均匀减小，后负向均匀增大，故物体的动量先正向均匀减小，后负向均匀增大。

答案：C

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2．对于质量不变的物体，下列说法正确的是( ) A．物体的动量发生变化，其动能一定变化 B．物体的动量发生变化，其动能不一定变化 C．物体的动能不变，其动量不变

D．物体的动能发生变化，其动量不一定变化

解析：动量是矢量，速度的大小或方向的变化均能引起动量的变化，而动能是标量，只有速度大小的变化才能引起它的改变，故B对，A、C、D错。

答案：B

3．质量为m的木箱放在光滑的水平地面上，在与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下由静止开始运动，经过时间t速度变为v，则在这段时间内拉力F和重力产生的冲量大小分别为( )

A．Ft,0 C．mv，mgt

B．Ftcosθ，0 D．Ft，mgt

解析：木箱所受的拉力F和重力mg都是恒力，可根据冲量的定义直接计算其冲量大小。由冲量的定义I＝Ft可知，在作用时间t内，拉力的冲量为Ft，重力的冲量为mgt。D对。

答案：D

4．(双选)质量为m的物体以速度v0从地面竖直上抛(不计空气阻力)到落回地面，在此过程中( )

A．上升过程和下落过程中动量的变化均为mv0，但方向相反 B．整个过程中重力的冲量大小为2mv0 C．整个过程中重力的冲量为0

D．上升过程重力的冲量大小为mv0，方向向下

解析：某个力的冲量等于这个力与作用时间的乘积，也可用过程中的动量变化来表示。 答案：BD

5．一质量为m的铁锤，以速度v竖直打在木桩上，经过Δt时间而停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是( )

A.

mv＋mg ΔtB.D.

mv－mg Δtmv ΔtC．mg·Δt

解析：取向上为正方向，在铁锤打击木桩过程中，由动量定理得：(F－mg)Δt＝0－(－

mv)

解得F＝＋mg，故A对。

Δt答案：A

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6．(双选)下面关于物体动量和冲量的说法正确的是( ) A．物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大 B．物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变 C．物体动量的方向，就是它所受冲量的方向 D．物体所受合外力越大，它的动量变化就越快

解析：由动量定理Ft＝Δp可知，合外力冲量越大，则动量变化一定越大，但物体的动量不一定越大，A错。只要Ft不为零，则Δp不为零，B对。动量增量的方向就是物体所受Δp冲量的方向，而物体动量的方向与物体的运动方向一致，C错。由Ft＝Δp可得F＝，故

t合外力越大，物体的动量变化越快，D对。

答案：BD

7．质量为1 kg的物体做变速直线运动，它的速度—时间图像如图2所示，则该物体在前10 s内与后10 s内两段时间所受合外力的冲量分别是( )

A．10 N·s,10 N·s B．10 N·s，－10 N·s C．0,10 N·s D．0，－10 N·s

解析：由动量定理可得，前10 s内合外力的冲量I1＝Δp1＝0，后10 s内合外力的冲量I2＝Δp2＝mv2′－mv2＝1×(－5) kg·m/s－1×5 kg·m/s＝－10 kg·m/s＝－10 N·s，选项D对。

答案：D

8．如图3所示，A、B两物体质量之比mA∶mB＝3∶2，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当两物体被同时释放后，则以下说法错误的是( )

图2

图3

A．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统动量守恒 B．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统动量守恒 C．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统动量守恒 D．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统动量守恒

解析：弹簧突然释放后，A、B受到平板车的滑动摩擦力f＝μ·FN，FNA＞FNB，若μ相同，则fA＞fB，A、B组成的系统合外力不等于零，故A、B组成的系统动量不守恒，选项A不正确；若A、B与小车C组成系统，A与C、B与C的摩擦力则为系统内力，A、B、C系统

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