第03讲 动量守恒定律（解析版）-【帮课堂】2022-2023学年高二物理同步精品讲义（人教2019选择性必修一）

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第03 讲 动量守恒定律
课程标准 课标解读
1．了解系统、内力和外力的概念．
2．理解动量守恒定律的确切含义、表达
式和守恒条件．
3．能用牛顿运动定律推导动量守恒定律
的表达式，
4．了解动量守恒定律的普遍意义．
1．理解动量守恒定律的确切含义和表达式，
2．知道定律的适用条件和适用范围掌握运用动量守恒
定律的一般步骤
3．灵活运用动量守恒定律的不同表达式
4．会用动量守恒定律解释生活中的实际问题．
5．培养学生的逻辑推理能力，使学生知道物理规律之
间的联系，并体会物理规律在生产、生活中更为广泛
的意义．
知识点 01 动量守恒定律
1．系统、内力和外力
(1)系统：碰撞问题的研究对象不是一个物体，而是两个或两个以上的物体．我们说这两个物体组成了
一个力学系统．
(2)内力：系统内物体之间的相互作用力．
(3)外力：除系统内物体之间的相互作用力之外的其他力叫作外力．
2．动量守恒定律
(1)内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变．
(2)表达式：p＝p′.对两个物体组成的系统，可写为：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′.
【即学即练 1】如图所示，进行太空行走的宇航员 A和B的质量分别为 80 kg 和100 kg，他们携手远离
空间站，相对空间站的速度为 0.1 m/s.A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为 0.2 m/s，求此时 B的速度
大小和方向．
【解析】 以空间站为参考系，选远离空间站，即 v0方向为正方向．
据动量守恒定律得(mA＋mB)v0＝mAvA＋mBvB，
代入数据解得 vB＝0.02 m/s，方向为远离空间站方向．
【答案】 0.02 m/s　远离空间站方向
知识点 02 动量守恒定律成立的条件
动量守恒定律是有条件的，应用时一定要首先判断系统是否满足守恒条件。
1．系统不受外力作用，这是一种理想化的情形，如宇宙中两星球的碰撞，微观粒子间的碰撞都可视
为这种情形。
2．系统虽然受到了外力的作用，但所受外力的和——即合外力为零。像光滑水平面上两物体的碰撞
就是这种情形，两物体所受的重力和支持力的合力为零。
3．系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时，系统的总动量近似守恒。抛出去的手榴弹在
空中爆炸的瞬间，弹片所受火药的内力远大于其重力，重力完全可以忽略不计，动量近似守恒。
4．系统所受的合外力不为零，即 F外≠0，但在某一方向上合外力为零(Fx＝0或Fy＝0)，则系统在该
方向上动量守恒。
5．系统受外力，但在某一方向上内力远大于外力，也可认为在这一方向上系统的动量守恒。
【即学即练 2】(多选)下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是(　　)
【解析】 A中子弹和木块的系统在水平方向不受外力，竖直方向所受合力为零，系统动量守恒；B
中在弹簧恢复原长过程中，系统在水平方向始终受墙的作用力，系统动量不守恒；C中木球与铁球的系统
所受合力为零，系统动量守恒；D中木块下滑过程中，斜面始终受挡板作用力，系统动量不守恒．
【答案】 AC　
【即学即练 3】(多选)如图所示，A、B两物体的质量 mA>mB，中间用一段细绳相连并有一被压缩的弹
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沿相反方向滑动过程中(　　)
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组成的系统动量也
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
量也不守恒
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，但 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之间的摩擦力等大反向时，A、B组成的系统所受外力之和为零，动量守恒；当 A、B与C之
间的摩擦力大小不相等时，A、B组成的系统所受外力之和不为零，动量不守恒．而对于 A、B、C组成的
系统，由于弹簧的弹力，A、B与C之间的摩擦力均为内力，故不论A、B与C之间的摩擦力的大小是否相
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