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专题 33 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 0,这个系统的总动量保持不变。
2.表达式
(1)p=p′,系统相互作用前总动量 p 等于相互作用后的总动量 p′。
(2)mv +m v =m v ′+m v ′,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动
1 1 2 2 1 1 2 2
量和。
(3)Δp =- Δp ,相互作用的两个物体动量的变化量等大反向。
1 2
(4)Δp=0,系统总动量的变化量为零。
3.适用条件
(1)理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零。
(2)近似守恒:系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力。
(3)某一方向守恒:如果系统在某一方向上所受外力的合力为零,则系统在这一方向上动量守
恒。
4.应用动量守恒定律的一般步骤
5.应用动量守恒定律应注意以下两点
(1)确定所研究的系统,单个物体无从谈起动量守恒。
(2)系统中各物体的速度是否是相对地面的速度,若不是,则应转换成相对于地面的速度。
第1 页/总17 页
【典例1】[系统动量守恒的判断] (多选)如下图所示,在光滑的水平面上有一物体M ,物体
上有一光滑的半圆弧轨道,轨道半径为 R ,最低点为 C,两端A 、B 一样高,现让小滑块 m 从
A 点静止下滑,则( )
A. m 恰能达到小车上的 B 点
B. m 从A 到 C 的过程中M 向左运动,m 从 C 到B 的过程中M 向右运动
C. m 从A 到B 的过程中小车一直向左运动,m 到达B 的瞬间,M 速度为零
D. M 和 m 组成的系统机械能守恒,动量守恒
【答案】AC
【解析】A .M 和 m 组成的系统水平方向不受外力,动量守恒,没有摩擦,系统的机械能也守
恒,所以根据水平方向动量守恒和系统的机械能守恒知,m 恰能达到小车 M 上的 B 点,到达
B 点时小车与滑块的速度都是 0 ,故A 正确;.和 m 组成的系统水平方向动量守恒,m 从
A 到 C 的过程中以及m 从 C 到B 的过程中m 一直向右运动,所以M 一直向左运动,m 到达
B 的瞬间,M 与 m 速度都为零,故 B 错误,C 正确;D .小滑块 m 从A 点静止下滑,物体M 与
滑块 m 组成的系统水平方向不受外力,动量守恒,但竖直方向上动量不守恒,由于没有摩
擦,M 和 m 组成的系统机械能守恒,故 D 错误。故选AC 。
【典例2】[某一方向动量守恒]如图所示,总质量为M 的轨道ABC 置于光滑水平面上,由粗
糙水平轨道AB 和竖直面内四分之一光滑圆弧轨道 BC 组成,AB 恰与圆弧 BC 在 B 点相切。一
个质量为 m 的小物块从轨道的A 端以初速度 向右冲上水平轨道,到达圆弧轨道上某位置
0
后,沿轨道返回。则( )
A. 由于物块在AB 上运动时受到摩擦力作用,故 M 与 m 组成的系统动量不守恒
第2 页/总17 页
B. 物块在轨道ABC 上滑动全过程中,M 与 m 组成的系统总动量始终保持不变
C. 物块在圆弧轨道上运动过程中,M 的动量不断减小
0
D. 当物块相对轨道静止时,速度变为 +
【答案】D
【解析】AB 、虽然物块在水平轨道AB 上运动过程中受到摩擦力作用,但系统在水平方向不受
;
外力,所以M 与 m 组成的系统在水平方向满足动量守恒 物块在 BC 段运动过程中,系统水平
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