高中物理 模块要点回眸 第2点 系统动量守恒的四种外力特征素材 沪科版选修3-5（通用） 3页

第2点　系统动量守恒的四种外力特征 ‎ 当某一系统动量守恒时，往往具有下列四种外力特征中的一种情况：‎ ‎1．物体不受外力作用．‎ ‎2．物体受外力作用，但合外力为零．‎ ‎3．物体受外力作用，合外力也不为零，但合外力远远小于物体间的相互作用(即系统内力远大于外力)．‎ ‎4．物体受外力作用，合外力也不为零，但在某一方向上合力为零，则物体在这一方向上动量守恒．‎ 对点例题　如图1所示的装置中，‎ 图1‎ 木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短，现将子弹、木块和弹簧组成的系统作为研究对象，则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的过程中(　　)‎ A．动量守恒、机械能守恒 B．动量不守恒、机械能不守恒 C．动量守恒、机械能不守恒 D．动量不守恒、机械能守恒 解题指导　对本题中子弹、木块、弹簧组成的系统来说，子弹射入木块，压缩弹簧，受到墙对系统向右的弹力，动量不守恒．‎ 机械能守恒的条件是：重力和弹力以外的力对系统不做功，系统内不发生机械能和其他形式能的转换．本题中墙对系统的弹力并未做功(无位移)，但子弹射入木块的过程中部分机械能转变为系统的内能(发热)，系统机械能不守恒，故B选项正确．‎ 答案　B 方法总结　判断系统是否动量守恒时，一定要先分清哪些是内力，哪些是外力，然后紧扣四种外力特征，做出正确判断．‎ ‎1．如图2所示，在光 图2‎ 滑的水平面上有一静止的斜面，斜面光滑，现有一个小球从斜面顶端由静止释放，在小球下滑的过程中，以下说法正确的是(　　)‎ A．斜面和小球组成的系统动量守恒 B．斜面和小球组成的系统仅在水平方向上动量守恒 C．斜面向右运动 D．斜面静止不动 答案　BC 解析　斜面受到的重力、地面对它的支持力以及球受到的重力，这三个力的合力不为零(球有竖直向下的加速度)，故斜面和小球组成的系统动量不守恒，A选项错误．但在水平方向上系统不受外力，故水平方向动量守恒，B选项正确．由水平方向动量守恒知斜面向右运动，C选项正确，D选项错误．‎ 图3‎ ‎2．如图3所示，两光滑且平行的固定水平杆位于同一竖直平面内，两静止小球m1、m2分别穿在两杆上，两球间连接一个保持原长的竖直轻弹簧，现给小球m2一个水平向右的初速度v0.如果两杆足够长，则在此后的运动过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A．m1、m2系统动量不守恒 B．弹簧最长时，其弹性势能为m2v C．m1、m2速度相同时，共同速度为 D．m1、m2及弹簧组成的系统机械能守恒 答案　CD 解析　两球运动过程中，满足动量守恒和机械能守恒，并且弹簧最长时v1＝v2＝v′.‎ 由m2v0＝m1v1＋m2v2，‎ m2v＝m1v＋m2v＋Ep，‎ 可得共同速度v′＝，‎ 弹簧最长时Ep＝.‎