1.3.1動量守恒定律課件-高二上學(xué)期物理人教版選擇性

1.3.1動量守恒定律第一章

動量守恒定律觀看視頻，猜一下冰壺碰撞前后兩冰壺的動量之和不變的結(jié)論是否還適用，怎樣證明這一規(guī)律普遍適用？一、相互作用的兩個物體的動量改變問題1：單個物體動量改變的原因是什么？例如小球在光滑水平面上撞墻后反彈回來

原因：小球在碰撞過程中受到墻作用力的沖量，使它的

動量發(fā)生改變，且F?t＝p′-p。問題2：兩個小球相撞后，它們的動量是否變化？動量改變的原因是什么？兩個小球相撞后，它們的各自的動量都發(fā)生改變，因?yàn)槭艿綄Ψ降臎_量。各自動量改變了多少呢？動量的改變量有什么關(guān)系嗎？碰前碰后v1v2v1′v2′m1m1m2m2

ABm2m1

m2m1m2m1AB光滑F(xiàn)1F2推導(dǎo)動量的變化設(shè)：向右為正方向碰撞之前總動量：P=P1+P2=m1v1+m2v2碰撞之后總動量:P’=P’1+P’2=m1v’1+m2v’2【情景】

11111vmvmtF-=22222vmvmtF-=∵F1=–F2

即∴故

p=p'或在碰撞過程中,m1所受m2對它的作用力是F1，根據(jù)動量定理：m2所受m1對它的作用力是F2，根據(jù)動量定理：

ABm2m1

m2m1m2m1AB光滑F(xiàn)1F2￠￠推導(dǎo)動量的變化【情景】碰撞前后滿足動量之和不變的兩個物體的受力情況是怎么樣的呢？系統(tǒng)及系統(tǒng)的內(nèi)力和外力m2m1FF’m1gm2gN1N2兩個碰撞的物體在受到外部對它們的作用力的矢量和為零的情況下動量守恒。光滑地面【情境1】【情境2】m2m1FF’m1gm2gN1N2粗糙地面ff1.系統(tǒng)：有相互作用的兩個（或兩個以上）物體構(gòu)成一個系統(tǒng)2.內(nèi)力：系統(tǒng)中相互作用的各物體之間的相互作用力3.外力：外部其他物體對系統(tǒng)的作用力以上兩個情境，哪個滿足系統(tǒng)總動量和不變？歸納總結(jié)：二、動量守恒定律如果一個系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為0，這個系統(tǒng)的總動量保持不變。這就是動量守恒定律。1、內(nèi)容2、表達(dá)式3、適用條件①系統(tǒng)不受外力；(理想條件)②系統(tǒng)受到外力，但外力的合力為零；(實(shí)際條件)③系統(tǒng)所受外力合力不為零，但系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，外力相對來說可以忽略不計，因而系統(tǒng)動量近似守恒；(近似條件）④系統(tǒng)總的來看雖不符合以上三條中的任何一條，但在某一方向上符合以上三條中的某一條，則系統(tǒng)在這一方向上動量守恒.(單向條件)①②③物理情景：思考與討論AB如圖所示，靜止的兩輛小車用細(xì)線相連，中間有一個壓縮了的輕彈簧。（1）燒斷細(xì)繩后，由于彈力的作用，兩輛小車分別向左、右運(yùn)動，它們獲得了動量，它們的總動量是否增加了？系統(tǒng)所受合外力為0，動量守恒；整個過程取向左為正方向，則0=mAvA+(-mBvB)；（2）燒斷細(xì)繩后，按住左邊的小車，由于彈力的作用，右邊小車向右運(yùn)動，右邊小車獲得了動量，那么它們的總動量是否守恒？系統(tǒng)所受合外力不為0，動量不守恒（3）燒斷細(xì)繩后，按住左邊的小車，由于彈力的作用，右邊小車向右運(yùn)動，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，松開左邊小車，哪個過程它們的總動量不守恒，哪個過程它們的總動量守恒？燒斷繩子瞬間到彈簧恢復(fù)原長前，系統(tǒng)所受合外力不為0，動量不守恒。松開左邊小車后，系統(tǒng)合外力為0，動量守恒?！纠}1】在列車編組站里，一輛m1=1.8×104kg

的貨車在平直軌道上以v1=2m/s的速度運(yùn)動，碰上一輛m2=2.2×104kg的靜止貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動，求貨車碰撞后的運(yùn)動速度。

m1m2系統(tǒng)N1N2F2內(nèi)力外力F1G1G2（1）本題中相互作用的系統(tǒng)是什么？地面摩擦力和空氣阻力遠(yuǎn)小于內(nèi)力動量守恒分析：（2）分析系統(tǒng)受到哪幾個外力的作用？是否符合動量守恒的條件？

m1m2x0【解析】沿碰撞前貨車運(yùn)動的方向建立坐標(biāo)軸，有v1=2

m/s

設(shè)兩車結(jié)合后的速度為v。兩車碰撞前的總動量為：兩車碰撞后的總動量為：由動量守恒定律可得：所以代入數(shù)值，得：v=0.9m/s，方向向右。

【例題1】

m1m2x0【解析】沿碰撞前貨車運(yùn)動的方向建立坐標(biāo)軸，有v1=2

m/s

設(shè)兩車結(jié)合后的速度為v。兩車碰撞前的總動量為：兩車碰撞后的總動量為：由動量守恒定律可得：所以代入數(shù)值，得：v=0.9m/s，方向向右。

【例題1】【例題2】

一枚在空中飛行的火箭，質(zhì)量為m，在某點(diǎn)的速度為v，方向水平，燃料即將耗盡。火箭在該點(diǎn)突然炸裂成兩塊，其中質(zhì)量為m1的一塊沿著與v相反的方向飛去，速度為v1

。求炸裂后另一塊的速度v2。解：火箭炸裂前的總動量為：火箭炸裂后的總動量為：根據(jù)動量守恒定律可得：解得：x0

m1m2v①找：找研究對象(系統(tǒng)包括那幾個物體)和研究過程；②析：進(jìn)行受力分析，判斷系統(tǒng)動量是否守恒(或在某一方向是否守恒)；③定：規(guī)定正方向，確定初末狀態(tài)動量正負(fù)號，畫好分析圖；④列：由動量守恒定律列方程；⑤算：合理進(jìn)行運(yùn)算，得出最后的結(jié)果，并對結(jié)果進(jìn)行分析。應(yīng)用動量守恒定律解題的基本步驟和方法：動量守恒定律的普適性2.動量守恒定律不僅適用于宏觀、低速問題，而且適用于高速、微觀的問題。3.動量守恒定律是一個獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,它適用于目前為止物理學(xué)研究的一切領(lǐng)域。1.動量守恒定律不僅適用于正碰，也適用于斜碰；不僅適用于碰撞，也適用于任何形式的相互作用；不僅適用于兩個物體組成的系統(tǒng)，也適用于多個物體組成的系統(tǒng)。動量守恒定律（2）公式：m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'；m1?v1=-m2?v2（3）條件（1）內(nèi)容：如果一個系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為0，這個系統(tǒng)的總動量保持不變①系統(tǒng)不受外力；②系統(tǒng)受到外力，但外力的合力為零；③系統(tǒng)所受外力合力不為零，但系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力；④在某一方向上不受外力或合外力為零或內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力。練習(xí)1.如圖所示，光滑水平地面上兩小車中間夾一壓縮了的輕彈簧，兩手分別按住小車，使它們靜止，對兩車及彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是()A.兩手同時放開后，系統(tǒng)總動量始終為零B.先放開左手，后放開右手，此后動量不守恒C.先放開左手，后放開右手，總動量向左D.無論是否同時放手，只要兩手都放開后，在彈簧恢復(fù)原長的過程中，系統(tǒng)總動量都保持不變，但系統(tǒng)的總動量不一定為零答案:ACD答案:BC【練習(xí)3】質(zhì)量為M的小車，如圖所示，上面站著一個質(zhì)量為m的人，以v0的速度在光滑的水平面上前進(jìn)?，F(xiàn)在人以相對于小車為u的速度水平向后跳出后，車速增加了多少？【練習(xí)4】如圖所示，將上方帶有1/4光滑圓弧軌道的物塊靜止在光滑水平面上，軌道的圓心為O，半徑R=0.6m，末端切線水平，軌道末端距地面高度h=0.2m，物塊質(zhì)量為M=3kg，現(xiàn)將一質(zhì)量為m=1kg的小球從與圓心等高處由靜止釋放，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小取g=10m/s2。求：(1)若物塊固定，則小球落地時，小球與軌道末端的水平距離。(2)若物塊不固定，則小球落地時，小球與軌道末端的水平距離?！揪毩?xí)3】【練習(xí)4】【練習(xí)5】如圖所示，一質(zhì)量為M=2kg的木板A靜置于光滑水平面上，其左端放著質(zhì)量為m=1